高压地下电缆自适应继电保护方案的研究

针对电力电缆与架空线路电气参数的不同,分别从电力电缆分布电容以及零序阻抗两方面出发,提出了适用于高压地下电缆的自适应保护方案.通过对采用电容电流补偿和不采用电容电流补偿的分相电流差动保护的动作行为的比较分析,证明了电容电流补偿的必要性,提出了基于电容电流半补偿的分相电流差动保护方案.由于电缆线路零序阻抗非线性特性对保护性能产生很大的影响,精确计算电缆线路零序阻抗是非常必要的,故提出了基于迭代算法的自适应零序电流保护方案的思路与步骤.     

高温超导电缆分相电流差动保护的电容电流补偿方案

分析了高温超导电缆的电气参数特点,讨论了将架空线路差动保护中的电流补偿方案直接应用于高温超导电缆线路的可行性,对无电容电流补偿、电容电流半补偿、基于贝瑞隆模型等不同差动保护方案的动作性能进行了仿真分析。结果表明,在高温超导电缆分相电流差动保护方案中必须考虑电容补偿;基于贝瑞隆模型的电流差动保护性能优越,耐过渡电阻能力强,能够满足高温超导电缆线路分相电流差动保护的应用要求。     

基于电容电流半补偿的高压电力电缆分相电流差动保护研究

高压电力电缆分布电容数值很大,会给保护带来不利影响,因此在电缆保护配置中必须对其加以考虑.文章采用电磁暂态仿真程序ATP(Alternative Transients Program)建立了基于分布参数的电缆线路模型,分析了在各种故障情况下分布电容对分相电流差动保护的影响,并对电容电流补偿前后差动保护的动作情况进行了比较.仿真结果表明:分相电流差动保护应用于高压电力电缆时必须进行电容电流补偿;电容电流补偿不仅可以降低差动保护的整定值,有效提高保护的灵敏度,而且可以提高保护动作的可靠性.     

海上风电交流送出线路继电保护优化设计

针对海上风电运行环境恶劣、平台面积资源有限以及电缆线路电容电流显著等问题,提出一种适用于海上风电送出线路的高压线路保护与电抗器保护一体化设计的新方案。首先,将输电线路和电抗器视为一个电气设备,设计了集成优化整体方案,避免了传统的电抗器支路电流的迭代计算。然后,对比研究了传统差动和行波差动对电缆线路电容电流的补偿效果,提出了线路保护优化处理技术。通过引入更为适合的线路零序电流作为电抗器零序差动的制动电流,提出了电抗器保护功能优化策略。最后,仿真实验验证了所提的优化处理技术能够提高海缆线路差动保护和电抗器零序差动保护的灵敏性和可靠性。     

纵联支接阻抗保护在超(特)高压线路中的应用

为了克服重载线路内部发生高阻接地故障时纵联电流差动保护的灵敏度不足甚至拒动的问题,传统保护方案中引入零序电流差动保护作为电流差动保护的补充,但是零序电流差动保护不具有选相功能,并且在线路非全相运行又发生高阻接地故障时零差保护可能会拒动。针对此问题,根据纵联支接阻抗保护的特点,本文提出将纵联支接阻抗保护原理作为全电流差动保护原理的补充,构成一种新的保护方案,克服了零序电流差动保护作为纵联电流差动保护补充时存在的问题。新保护方案动作速度快,无需额外的选相元件就能分相动作,不受线路非全相运行方式的影响且无需对电容电流进行补偿,线路发生高阻接地故障时,新方案能够灵敏可靠动作。仿真实验验证了新保护方案的正确性和有效性。     

基于零序差动阻抗的输电线路保护新原理研究

针对现有的输电线路光纤纵联差动保护原理易受分布电容电流影响较大,且要求线路两端信息的严格同步的问题,研究了一种基于双侧信息的零序差动阻抗保护原理。给出了零序差动阻抗的定义为线路两端零序电压与零序电流比值之和。由理论分析可知区内故障时零序差动阻抗为两侧系统零序阻抗和的负值,阻抗位于第三象限,区外故障时零序差动阻抗为线路的阻抗,阻抗位于第一象限。根据零序差动阻抗的阻抗角构成保护判据。在PSCAD中搭建模型进行仿真实验,实验结果表明,零序差动阻抗保护原理不受对地电容电流和过渡电阻的影响,适用于带并联电抗器补偿的线路和弱馈电系统,并不要求两侧信号严格同步。     

架空混联线路接地保护方案探讨

从正、负、零序阻抗特性以及零序阻抗与零序电流的关系入手,分析了架空线路与电力电缆电气特性的主要区别及传统接地保护应用于电力电缆线路所带来的弊端。根据电力电缆分布参数模型,在充分考虑电力电缆故障情况下,零序电流与零序电抗之间呈非线性关系的特性,提出了新的自适应接地距离保护和零序电流保护方案,通过迭代和拟合的方法来计算短路点的零序阻抗和零序电流,并最后判定故障位置。新的自适应接地距离保护和零序电流保护方案减少了电力电缆特性对接地距离保护的影响,其抗过渡电阻能力得到了改善,能满足运行规程对零序电流保护的要求。通过ATP建模仿真和MATLAB程序计算,新算法有效性得到了验证。     

高压电力电缆——架空混联线路接地保护方案探讨

从正、负、零序阻抗特性以及零序阻抗与零序电流的关系入手,分析了架空线路与电力电缆电气特性的主要区别及传统接地保护应用于电力电缆线路所带来的弊端.根据电力电缆分布参数模型,在充分考虑电力电缆故障情况下,零序电流与零序电抗之间呈非线性关系的特性,提出了新的自适应接地距离保护和零序电流保护方案,通过迭代和拟合的方法来计算短路点的零序阻抗和零序电流,并最后判定故障位置.新的自适应接地距离保护和零序电流保护方案减少了电力电缆特性对接地距离保护的影响,其抗过渡电阻能力得到了改善.能满足运行规程对零序电流保护的要求.通过ATP建模仿真和MATLAB程序计算,新算法有效性得到了验证.     

电力电缆的零序电流保护方案

电力电缆的零序阻抗随零序电流的大小而改变,如果采用恒定值的零序阻抗来进行零序电流保护的整定,容易导致保护的不正确动作.由于电缆线路的零序阻抗是零序电流的函数,提出了基于迭代算法的零序电流保护的方案.利用经验公式来确定零序阻抗初始迭代值;采用最小二乘法对阻抗-电流曲线进行拟合求取零序阻抗;利用修正后的零序阻抗再次计算短路电流,直至前后2次计算出的接地电流的误差满足迭代精度要求.按照在线计算的零序阻抗值进行零序电流保护的整定,使得保护的特性适应于当前的电流值.保护的整定完全由装置自动完成,对当前系统的运行方式具有较好的自适应性.     

超高压长线电容电流对差动保护的影响及补偿对策仿真分析

采用ATP软件建立了超高压长线模型 ,分析了超高压长线各种故障情况下 ,分布电容对分相电流差动的影响 ,并对比了采用电容电流补偿和不采用电容电流补偿的相量差动与故障分量差动原理的动作情况。仿真结果表明 ,分相电流差动在原理上完全适用于超高压长输电线路的保护 ,在各种运行工况下 ,采用电容电流补偿可以有效提高差动保护的可靠性和灵敏度 ,在同一工况下 ,故障分量差动比相量差动有更好的选择性     

控制电缆的分布电容对继电保护的影响及防范措施

通过对一起500 kV变电站高压并联电抗器保护误跳闸事故的调查分析,说明了控制电缆对地分布电容对继电保护的影响。根据对误跳闸事故的理论分析作了模拟直流正电源接地、模拟直流正母线和负母线对地之间迭加交流电源3个试验,结果表明:在发生直流系统接地或误将交流串入直流系统时,就会通过控制电缆的分布电容构成回路,产生电容电流,引起一些动作值较低的灵敏继电器发生误动作。误动作取决于3个因素,即电缆对地分布电容值的大小、继电器的动作值大小及外界干扰因素,并据此提出了防范措施。     

超高压线路差动保护电容电流的精确补偿方法

针对超高压输电线路分布电容电流对差动保护的影响,提出了一种电容电流的精确补偿方法。通过把各种因素对分布电容电流的影响统一归入分布电容参数的变化,实时在线计算分布电容参数值,从而更准确地进行电容电流补偿,提高差动保护动作的速度和准确性。ATP仿真结果表明该补偿方法比传统的基于给定分布电容参数进行补偿的方法有更好的补偿效果。     

基于暂态电容电流补偿的线路差动保护

稳态电容电流补偿法不能补偿暂态电容电流,影响了差动保护的性能;时域补偿法和基于贝瑞隆模型的补偿法能对暂态电容电流进行有效补偿。提出一种基于时域补偿的差动保护实用算法,并给出以上3种补偿法在应用于带并联电抗器线路时相应的修正方案。仿真表明,时域补偿差动判据和贝瑞隆差动实用判据能有效补偿暂态电容电流,有利于降低动作门槛,从而大大提高保护的灵敏度和动作速度,其中贝瑞隆差动实用判据效果更佳。     

基于数字滤波的分布电容电流补偿方法仿真研究

分析了在超高压输电线路中分布电容电流对差动保护的影响,并基于ATP仿真,通过数字滤波[1,2]对线路电容电流进行补偿,补偿后的结果表明,该方法简单适用,不仅增加了区内故障的灵敏度,也提高了其速动性.     

基于不同转角方式的变压器差动保护灵敏度分析

目前业内对变压器差动保护的灵敏度存在争议。文中以Y0,d11变压器为例,比较了变压器差动保护采用4种不同幅值相位校正方法后的灵敏度,研究表明差动保护的灵敏度与其转角方式有关,不同原理的差动保护灵敏度由差动电流对内部故障电流中的正序、负序、零序分量保留程度决定。绕组差动与相电流减零序差动（中性点零流）的灵敏度最高,它们完全保留了内部故障电流中的各序分量;目前现场广泛采用的相间电流差动与相电流减零序差动（自产零序）都不反应内部故障电流中的零序分量,且两者灵敏度本质上不存在差别,可以通过定值来补偿。     

线路高阻接地零差保护灵敏性分析及调试

随着光纤通信技术的发展,电流差动保护越来越多地运用于超高压线路的主保护中。针对高阻接地的特殊故障,仔细分析了分相电流差动保护和零序电流差动保护的动作特性,并得出结论:高阻接地时,零序差动比相电流差动更灵敏。最后针对零差保护提出了完整的现场调试方法。     

基于零序电流-电压微分特性的小电阻接地系统单相接地故障保护原理

中性点经小电阻接地的系统适用于电缆居多的配电网,然而由于配网馈线所处环境复杂,造成了现有的基于零序电流阶段式的保护方案无法满足单相高阻接地故障快速、灵敏地检测需求.针对此现象,文中通过分析故障线路和非故障线路零序电流-零序电压的关系,寻求两者不同的故障特征,由此提出一种基于线路零序电流与母线零序电压微分值波形相似度的保护算法.所提保护算法通过对线路的零序电流和零序电压进行采样,并根据线路零序电流与母线零序电压微分值的波形相似度来判断线路是否发生单相接地故障,可大大提高单相高阻接地故障保护的灵敏度.通过PSCAD仿真测试验证了该算法的有效性.