微机型中低压母线保护的算法及软件设计研究

对母线采样值电流差动保护的算法进行分析,并对保护的软件设计方案作了研究讨论;电流数据采样的离散性和采样初始时刻的不确定性是导致采样值电流差动保护动作值模糊区产生的根本原因。分析了采样值电流差动保护常用的R点中取S点判据,在S取不同值时,动作电流和制动电流可能的变化情况及其保护的效果;当采样值电流差动保护处于动作的模糊区时,投入相量电流差动保护作为辅助判据进行判断,这样既利用了采样值电流差动保护动作速度快的优点,又消除了采样值差动保护的动作模糊区的影响。     

采样值电流差动保护动作模糊区分析

电流数据采样的离散性和采样初始时刻的不确定性是导致采样瞬时值电流差动保护动作值模糊区产生的根本原因。定量分析了采样瞬时值电流差动保护常用的R点中取S点判据在S取不同值时,动作电流和制动电流可能的变化情况及其保护的效果．并与常规相量电流差动保护的保护效果进行比较,当采样瞬时值电流差动保护处于动作的模糊区时投入辅助判据进行判断．结果表明：这样既利用了采样瞬时值电流差动保护动作速度快的优点．又消除了采样值差动保护的动作模糊区的影响。     

关于采样值差动动作模糊区的若干问题的讨论

在采样值差动中一般采用比较R点有S点满足条件则保护动作的判据 ,采用该判据的保护动作边界不确定 ,存在一定范围的模糊区 ,分析了采样点的具体位置不同对差动保护常用两个判据动作情况的影响 ,定量给出了模糊区内临界动作电流以及差流和制动电流比值的变化情况 ,并在此基础上将相量计算判据引入采样值差动保护 ,提出了基于正弦波的提高模糊区内采样值差动动作灵敏性的辅助判据 ,静模和动模试验结果表明 ,引入该辅助判据 ,能有效地减少采样值差动的模糊区 ,并提高模糊区内的动作灵敏性     

关于采样值差动动作模糊区的若干问题的讨论

在采样值差动中一般采用比较R点有S点满足条件则保护动作的判据,采用该判据的保护动作边界不确定,存在一定范围的模糊区,分析了采样点的具体位置不同对差动保护常用两个判据动作情况的影响,定量给出了模糊区内临界动作电流以及差流和制动电流比值的变化情况,并在此基础上将相量计算判据引入采样值差动保护,提出了基于正弦波的提高模糊区内采样值差动动作灵敏性的辅助判据,静模和动模试验结果表明,引入该辅助判据,能有效地减少采样值差动的模糊区,并提高模糊区内的动作灵敏性.     

母线差动保护区外转区内故障再动作判据

文中根据故障时母线差动保护制动电流突变大的特点提出了保护启动判别方案,在启动之后保护连续判断3个差流采样点的幅值是否变化的特征,确定故障是区内故障或区外故障。判为区内故障时,开放差动保护,判为区外故障时,闭锁差动保护。考虑到由区外故障转换为区内故障时差动保护能够可靠动作,保护判为区外故障后需要投入差动保护的再动作判别;提出了2种基于差动电流采样值的差动保护区外转区内故障再动作方案。一种是基于差动电流采样值的再动作方案;另一种是将差动电流采样值差分处理后的差分再动作方案。     

采样值电流差动保护一种新动作判据的研究分析

提出了一种基于积分思想的采样值电流差动保护判据,并对该判据的设计思想、保护原理、具体判据的表达形式、消除动作模糊区影响的措施等方面进行讨论分析,该判据可以提高保护动作的速度,并且保护动作的速度可以随故障严重程度的加重而越来越快,这对于发生严重故障时要求快速切除故障是极为有利的,而对于采样值电流差动保护判据带来的保护存在模糊区的问题,可以采用常规相量电流差动保护作为辅助判据来消除.     

采样值电流差动保护一种新动作判据的研究分析

提出了一种基于积分思想的采样值电流差动保护判据,并对该判据的设计思想、保护原理、具体判据的表达形式、消除动作模糊区影响的措施等方面进行讨论分析,该判据可以提高保护动作的速度,并且保护动作的速度可以随故障严重程度的加重而越来越快,这对于发生严重故障时要求快速切除故障是极为有利的,而对于采样值电流差动保护判据带来的保护存在模糊区的问题,可以采用常规相量电流差动保护作为辅助判据来消除。     

母线采样值差动保护数据窗选取方法研究

采样值差动保护动作行为的正确性取决于数据窗选取的准确性。文中基于电流互感器(current transformer,CT)的磁滞特性,分别对母差区内外故障情况下制动电流与差动电流瞬时值和变化率的特征进行分析,在此基础上,提出一种应用于母线采样值差动保护的数据窗选取方法:首先选取数据窗特征点,再由数据窗特征点倒推数据窗起始点,并进行了实时数字仿真(real time digital simulation,RTDS)验证。本采样值差动保护原理不受系统频率、电流非周期分量及CT传变特性等影响,在区外转区内复杂故障情况下,依然可以保证差动保护动作的快速性和可靠性,数据窗选取方法精准可靠,提高了采样值差动保护动作的灵敏性。     

基于故障分量的采样值相关差动母线保护

针对采样值差动保护动作边界不易确定并易受干扰的问题,提出一种基于故障分量的采样值相关差动母线保护新方法,利用母线区内、外故障时故障分量差电流和制动电流的相关度大小和分布规律来识别故障。该方法采用短数据窗连续计算相关度,计算结果为采样值积分归一化值,对不良数据和电流互感器饱和有较强的抵御能力,动作边界确定,定值整定简单。动模试验结果表明：该方法能够快速、可靠地切除母线故障,具有较好的保护性能和一定的实用价值。     

再谈采样值差动保护的一些问题

扼要介绍了作者多年来在采样值差动保护的开发与应用中的一些体会与经验,对所遇到的一些主要问题作了相应的回答,对采样值差动的特殊能力作了一些介绍。着重讨论了采样值差动与瞬时值差动的区别,采样值差动的两个关键参数Ｒ和Ｓ在不同应用对象时的选择方法。还举出了作者将采样差动原理运用在母线差动保护,短线路中电流纵差动保护和变压器电流差动保护时,Ｒ和Ｓ的选择结果及其应用情况。在的保护装置中,动作性能良好。     

基于小矢量技术的快速差动电流速断保护

针对电流互感器饱和对差动电流速断保护元件造成影响的问题,提出了一种基于小矢量算法的快速差动电流速断保护方案,该保护方案能快速完成故障检测。研究了1/4周期数据窗的小矢量算法实部、虚部与全周期傅里叶算法实部、虚部的线性关系,推导出了2种算法的线性关系矩阵。研究了小矢量算法的幅频特性,提出快速差动电流速断保护的实现方案,通过静态模拟测试和动态模拟试验验证了该算法和保护方案的可行性。     

变压器DCD型差动保护误动行为分析

鲁南热电厂3号Y0/Y-10型主变压器装设了DCD型差动保护[1],运行10余年来只要110kV系统区外发生单相接地故障时该保护则误动跳闸。原因是变压器110kV侧的中性点接地运行,当110kV系统单相接地时,进入继电器高低压侧的电流相差1/3,两侧电流失去平衡而动作作跳闸。断开110kV中性点的接地刀闸,变压器作为不接地方式运行可以回避问题的出现。但采用微机型的差动保护,从算法上可以补偿掉高压侧零序电流所造成的单相接地时的差电流。最后更换为微机型差动保护,运行结果表明误动现象得到彻底解决。     

换流站并联电容器保护跳闸分析及改进

针对换流站无功设备自动投切过程中发生的一起滤波器差动保护单套保护跳闸事件,基于并联电容器保护配置和交流滤波器选相合闸装置原理,对跳闸原因进行深入分析。分析结果表明：并联电容器选相合闸装置未在B相电压过零点合闸,同时并联电容器差动保护未躲过短时冲击电流,以及保护装置对高频电流过滤处理不充分是导致单套保护装置跳闸的根本原因,     

基于故障分量的采样值电流差动保护研究——整定方法

对基于故障分量的采样值电流差动保护制动特性曲线的整定方法进行了研究 ,详细讨论了其制动系数和最小动作电流的整定方法 ,同时对该保护在输电线路中的应用进行了初步的估算 ,说明了该保护的优异性能     

变压器励磁涌流引起线路差动保护误动分析

探讨变压器空投过程中,为其供电的110k V线路差动保护动作跳闸原因。通过对变压器涌流波形、110k V线路两侧电流波形,以及线路保护的稳态量差动、零序差动、变化量差动分别加以分析,得出结论:线路两侧光纤电流差动保护用TA暂态特性差异较大,在空投变压器产生的励磁涌流作用下出现暂态饱和,导致线路变化量差动保护误动跳闸。为避免发生此类情况,同一线路两侧应尽可能选用饱和特性一致且变比相近的TA。     

含分布式电源的配电系统保护方案

介绍了分布式电源接入配电系统后,采用基于两相电流差的自适应速断电流保护与无通道保护相配合的方案,即故障发生后先采用自适应速断电流保护。由于自适应速断存在保护死区,故以无通道保护作为后备保护。最后,通过对220 V配电系统进行仿真,验证了该保护方案的有效性。     

计及电子式电流互感器的差动保护性能分析

电磁型电流互感器(current transducer,CT)饱和是造成差动保护误动的重要原因,为此采取的差动保护抗CT饱和措施使保护算法和判据更加复杂,可靠性降低。电子式电流互感器(electronic current transducer,ECT)具有无磁饱和等优点,可从根本上解决上述问题。文章在分析、比较基于3种不同CT特性的比率制动差动保护动作特性的基础上,给出了相应的动作区示意图,并指出采用ECT可显著提高差动保护的灵敏性;在基于全电流的采样值差动保护中,光学电流互感器具有无可比拟的优点。此外,给出了光学电流互感器与基于IEC 61850标准的光纤纵差保护装置的应用接口设计方案。     

超(特)高压输电线路差动保护电容电流补偿

在超(特)高压输电线路中接入的并联电抗器,可以适当地补偿分布电容所产生的容性电流,降低差动电流,但仍不能保证区外故障时正确动作.本文在传统的分相电流差动保护的基础上,结合电抗器的补偿作用,对传统的补偿方案进行了修正.通过ATP仿真验证,表明该方法具有较高的可靠性.     

输电线路复合差动保护方案

结合相量差动保护和采样值差动保护的性能特点,提出了输电线路复合差动保护方案。该方案依靠采样值差动原理在1个工频周期内可靠切除大多数较严重的故障,通过相量差动保护原理对轻微内部故障作出反应,同时引入制动电流判据,在严重外部故障时自适应增加200ms延时来克服电流互感器(TA)饱和对相量差动的影响。该方案无需配置复杂的TA饱和检测元件,保护判据成熟可靠。仿真结果表明,该方案的可靠性、灵敏性以及抗TA饱和性能均优于单一原理的差动保护。     

电流选跳保护在轨道交通供电系统中的应用

通过对城市轨道交通供电系统中保护系统遵循的原则进行分析，提出了一种既能保证保护动作的选择性又能保证保护动作速动性的新型保护方案——电流选跳保护方案。通过介绍其原理、实现方法以及与传统电流差动保护的比较，分析了电流选跳保护在城市轨道交通供电系统中的应用优势及其推广前景。