特高压背景下变电站死区失灵加速保护的应用与探讨

酒湖±800 k V特高压直流投运后,要求受端湖南电网500 k V变电站200 ms内快速切除死区失灵故障。本文分析了现有500 k V变电站死区失灵保护现状,阐述了在现有变电站加装500 k V光CT和不加装光CT两种死区失灵加速保护解决方案的优缺点,重点论述了死区及失灵加速保护的判别逻辑,并对影响加速动作的关键因素(分闸和熄弧时间及各环节延时)进行了探讨,对死区失灵保护误动风险进行了分析并提出了控制措施。介绍了沙坪变死区失灵加速保护的优化实施方案,经现场测试结果证明通过该方案可在200 ms内切除故障。     

基于站域信息缩短3/2接线失灵(死区)故障切除时间的策略

随着特高压直流工程快速发展,受端交流系统故障切除时间过长会导致多回特高压直流同时连续换相失败,产生的大幅功率冲击存在导致送受端系统稳定破坏的风险。目前按照传统设防标准,开关失灵和死区(以下简称“失灵(死区)”)故障切除时间可能超过400 ms,已不适应当前电网安全稳定运行要求。在简述目前应用于电网中失灵保护动作逻辑及其不足的基础上,提出了适用于3/2接线的站域失灵(死区)保护工程应用技术方案,并介绍了基于站域信息缩短失灵(死区)故障切除时间的策略。利用保护动作信息,实现跳闸组的快速定位;利用跳闸组内各开关的电流特征比较、无流定值自适应调整等手段,减小电流互感器拖尾电流对保护判据的影响;通过专用光纤通信、分相直接跳闸等方法,缩短通信延时、减少跳闸重动环节。利用实时数字仿真器试验对保护策略进行了验证,同时分析了该方案存在的风险点。     

电流互感器死区故障及断路器失灵分析与优化研究

针对二分之三接线方式的变电站断路器单侧配置电流互感器出现死区故障或断路器失灵,导致两回及以上直流同时持续换相失败后闭锁,引发送、受端大面积停电的问题,分析了死区故障或断路器失灵原因,介绍了送端电网、受端电网断路器失灵,以及电流互感器死区切除时间造成的影响。结合断路器接线方式、现场实际,提出加装光电流互感器的方案。在电流互感器死区故障或断路器失灵时,故障后200 ms内完成故障隔离,提供系统安全稳定裕度。     

双母双分段接线中母联和分段失灵及死区故障时母差保护动作行为分析

介绍了双母线双分段接线方式下母差保护的配置。着重分析母线故障情况下母联开关或分段开关失灵以及发生死区故障母差保护的动作过程．阐明了母联开关失灵和死区故障与分段开关失灵和死区故障母差保护动作行为上的区别．列表说明发生这些故障时母差保护面板上信号灯动作情况。     

关于电流相位比较式母线差动保护改进之浅见

与固定联接式母线差动保护相比,电流相位比较式母线差动保护具有运行方式灵活等优点,因此,该型母线差动保护在现运行的110kV和220kV电网中得到了广泛的采用.但就该型母线差动保护原理而论,仍有其不足之处,例如,当双母线相继发生故障时,后故障母线将由于母联断路器断开、失去比相电流而拒绝动作,从而使故障母线依靠后备保护来切除,大大地延长了故障的切除时间.这种母线相继故障的事例,在国内兄弟电网中已多次发生,特别是上下布置的母线排列方式极易发生.又如,故障发生在母联开关和比相用电流互感器之间的线股上时,将出现动作死区,对于220kV的变电站,这种故障可以借助断路器失灵保护动作     

一种3 2接线死区故障隔离与误切元件快速恢复方法

在现有3/2接线方式下,由于保护和互感器的配置并未完全交叉,导致死区的存在。在发生死区故障时,一般由死区故障所在间隔保护以及断路器失灵保护动作相互配合以实现故障的彻底隔离。这种做法会使得断路器的切除范围扩大,甚至会导致正常母线不必要的停运,严重影响系统的安全稳定运行。针对上述问题,分析了在不同保护CT配置方式下的死区故障的特点,提出了一种死区故障隔离与误切元件快速恢复的方法。该方法通过引入断路器的开合状态信息来有效地辨别死区故障和断路器失灵情况,同时利用断路器的重合闸功能,快速恢复切除死区故障时的误切断路器,从而显著提高系统的安全稳定运行水平。     

一种3/2接线死区故障隔离与误切元件快速恢复方法

在现有3/2接线方式下,由于保护和互感器的配置并未完全交叉,导致死区的存在。在发生死区故障时,一般由死区故障所在间隔保护以及断路器失灵保护动作相互配合以实现故障的彻底隔离。这种做法会使得断路器的切除范围扩大,甚至会导致正常母线不必要的停运,严重影响系统的安全稳定运行。针对上述问题,分析了在不同保护CT配置方式下的死区故障的特点,提出了一种死区故障隔离与误切元件快速恢复的方法。该方法通过引入断路器的开合状态信息来有效地辨别死区故障和断路器失灵情况,同时利用断路器的重合闸功能,快速恢复切除死区故障时的误切断路器,从而显著提高系统的安全稳定运行水平。     

一起220 kV母联偷合原因分析及改进措施

电力系统中的母线保护对电网的稳定运行起着非常重要的作用。最近浙江省某变电站发生一起220kV母线全停事故,接于正母线运行的一条220kV线路C相故障,切除故障后C相开关重燃引发正母差失灵保护动作,此后由于母联开关偷合造成220kV副母差动动作以至220kV母线全停。此文详细分析了母联开关偷合原因及母差动作行为,提出了防止母联开关偷合的措施并经过测试证明方案切实可行。     

一起220 kV母联偷合原因分析及改进措施

电力系统中的母线保护对电网的稳定运行起着非常重要的作用.最近浙江省某变电站发生一起220 kV母线全停事故,接于正母线运行的一条220 kV线路C相故障,切除故障后C相开关重燃引发正母差失灵保护动作,此后由于母联开关偷合造成220 kV副母差动动作以至220 kV母线全停.此文详细分析了母联开关偷合原因及母差动作行为,提出了防止母联开关偷合的措施并经过测试证明方案切实可行.     

计及系统稳定需求的500kV断路器失灵及死区保护优化

当前,电网系统稳定性对故障极限切除时间的要求已越来越高,断路器拒动对系统稳定的影响也越来越大。基于对影响故障切除时间的因素,如主保护动作时间、断路器固有分闸时间、燃弧时间、失灵动作元件返回时间的分析,说明了影响断路器失灵及死区保护动作延时取值的主要因素及各影响因素的时间分布特性;同时,基于以上因素提出了失灵及死区保护的优化方案,并已成功应用于南方电网。     

按串集成的分布式快速断路器失灵及死区保护系统

针对超高压交直流混联系统中交流系统断路器失灵及死区故障时间较长,导致直流连续多次换相失败的问题,分析了现有3/2接线交流系统断路器失灵及死区故障隔离时间的组成及其可优化环节,研究了断路器失灵及死区保护优化技术,提出了一种按串集成的分布式快速断路器失灵及死区保护系统。通过优化断路器失灵及死区保护逻辑,同时简化回路、缩短远方跳闸命令的传输时间并改进远方跳闸保护的逻辑,合理缩减了多环节的冗余延时,将断路器失灵及死区故障的隔离时间缩短至200 ms以内。仿真和试验结果表明了理论分析的正确性以及优化策略的有效性。     

智能变电站保护用电流互感器配置问题及解决措施

通过一起断路器内部故障相关保护动作行为的分析,指出现有智能变电站保护用电流互感器配置方案存在严重缺陷。当一台保护停运时在断路器内部故障会出现快速保护死区,需要依靠带延时的失灵保护切除故障;而失灵保护会由于感受不到故障电流而拒动,从而威胁电网的安全稳定运行。为此,从工程设计上提出在每台断路器两侧各装设2组TPY绕组和1组5P绕组的保护用电流互感器配置方案,以彻底消除保护死区。同时,还从系统运行及保护配置等方面提出了补救措施,包括停用相关断路器及装设死区保护或改造失灵保护等。上述方法目前已在西北750 kV智能变电站建设和运行中获得应用,提高了保护的可靠性和系统的稳定性。     

500 kV死区(失灵)加速保护原理及应用分析

特高压直流受端交流系统故障可能引起直流换相失败,目前的死区失灵保护动作跳相邻开关时间较长,如连续发生2次换相失败,系统将不能满足稳定运行要求.采用站域保护原理,可快速切除死区故障,解决电网稳定问题.±800kV祁韶特高压入湘后,湖南电力在500 kV某变电站试点加装站域保护,试运行两年多来,运行工况良好,能够有效应对直...     

电流互感器位置与死区故障保护动作行为分析

文中对电流互感器（CT）在不同安装位置发生位于断路器与CT之间的故障进行了保护的动作行为分析。同时分析了死区故障时,断路器失灵保护和死区保护的动作逻辑,梳理了四川电网220 kV以上断路器CT安装位置的现状,并提出为了保障系统稳定应严格按照反事故措施要求将CT在断路器两侧布置的建议。     

3/2断路器接线的保护死区分析

详细分析了3/2断路器接线保护死区及死区故障时的保护动作情况,深入剖析了华东电网内利用断路器失灵保护快速切除死区故障的原理及其不足,并提出了解决的方案以供讨论。     

带有自动重合闸功能的断路器失灵保护

分析了3/2接线完整串中断路器发生断路器拒动和死区故障时保护的动作情况,指出现有断路器失灵保护无法正确切除死区故障。提出一种带有自动重合闸功能的断路器失灵保护,由原失灵回路、电压判别装置控制回路、自动重合闸回路、电压判别回路组成,通过残压-感应电压半周波判别装置对主设备特定时间段的电压进行检测,判断主设备相邻断路器是否发生死区故障,进而决定是否在失灵保护动作跳闸后重合相关断路器使主设备恢复供电。该断路器失灵保护可以在发生死区故障时缩小停电范围。最后以3/2接线完整串中断路器为例,讨论了带有自动重合闸功能的断路器失灵保护的动作过程。     

500kV变电站3／2接线的保护死区分析

详细分析了500kV变电站3／2断路器接线的保护死区及死区故障时的保护动作情况,深入解析了贵州电网内利用断路器失灵保护快速切除死区故障的原因及其不足,并提出了解决的方案以供讨论。     

快速隔离母联死区故障的母线保护

针对双母线接线的母差保护,在母联死区发生故障时,因无法自动识别母线运行状态,导致故障跳闸缺乏选择性且实际故障母线切除时间长的问题,提出一种快速隔离母联死区故障的母线保护原理。新原理将母联断路器两侧CT同时接入母线保护,通过增加母联间隔比率差动,调整小差差流计算方法,使得故障时母线保护装置可自动识别母联断路器分合状态,并准确辨识故障位置,从而提高母联死区保护故障时故障切除的快速性和选择性。仿真结果表明：该方法实现了故障切除的快速性或最小范围隔离故障,提高了母线设备运行状态的自动化以及母线保护装置的智能化水平。     

220kV开关失灵保护浅析

失灵保护是开关发生拒动后通过启动其他开关跳闸来切除系统故障的一种保护,是确保电网稳定运行的一项有效保护措施.本文对失灵保护原理及开关控制回路进行了介绍,对失灵保护回路可能存在的问题进行了剖析,提出了应对措施.     

断路器失灵保护的应用

在电网运行中,当某点发生短路时,本级保护无法切除故障,而上一级保护由于保护配合级差问题或灵敏度等其它原因,无法快速切除故障,此时为确保电网稳定、避免事故扩大,采用断路器失灵保护不失为一个良策.