变压器式可控高抗对线路差动保护的影响及对策研究

通过研究变压器式可控高抗工作原理,分析了线路上并联了变压器式可控高抗后对线路差动保护的影响,比较了几种解决方案的优缺点。提出适用于并联了可控高抗输电线路的时域电容电流补偿计算方法。该方法可以满足长距离超高压线路差动保护暂态补偿电容电流的要求,提高差动保护的灵敏度。提出配置带补偿和不带补偿功能的差动保护方案,有效地保证了可控高抗CT异常时差动保护的可靠性。通过工程应用验证了适用于并联了可控高抗输电线路的时域电容电流补偿计算方法的可行性。     

线路中间带并联电抗器的线路差动保护

特高压长线路可能在线路中间接入并联电抗器，从而有效补偿线路电容电流，抑制空载线路过电压。提出了在特高压长线路中间带并联电抗器时的线路分相电流差动保护原理。该原理基于输电线路的贝瑞隆模型，分析推导了区内外故障时各相动作量的表达式。理论分析与仿真验证都证明新原理不受长线路分布电容电流的影响，具有很高的灵敏性和可靠性。     

电容电流对差动保护的影响及补偿方案

本文分析了超高压长距离输电线路分布电容对电流差动保护的影响，提出了相应的电容电流补偿方案，该方案简单实用，既可增加区外短路时的安全性，又可提高区内故障时的灵敏度     

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。     

负荷电流下并联电抗器差动误动现象及解决措施

针对并联电抗器差动保护在空投电抗器时的误动实例,对电流互感器(CT)在负荷电流下的饱和现象进行了分析和论述.指出大故障电流并不是CT发生饱和的必要条件,在非周期分量的作用下,正常负荷也可能导致CT饱和.分析了CT 饱和的原因,指出在空投电抗器时,如果负荷电流中含有非常大的衰减直流分量,CT也会发生饱和现象.阐明了这种情况与大电流引起的CT饱和现象的不同特点,即这种饱和现象具有持续时间长,波形畸变不明显,谐波含量小,产生差流的主要原因是相位发生了偏移等特点.同时指出了这种现象对电抗器的分相电流差动和零序电流差动均有非常不利的影响,差动保护应该采取措施防止发生误动,提出了电抗器分相电流差动解决方案和电抗器零序电流差动解决方案.     

大容量SVC对变压器差动保护的影响及解决措施

大容量静止无功补偿器(SVC)已在实际工程中获得应用。理论分析和数字仿真表明,在变压器低压侧发生故障时,SVC设备会向故障点注入大量的3次、5次等奇次谐波电流,含量显著且衰减缓慢。现有变压器差动保护为防止在区外故障电流互感器(TA)饱和、励磁涌流及过激磁等情况下产生的差动电流造成保护误动,通常采用谐波制动方法。大容量SVC设备产生的谐波电流可能造成TA饱和判别元件误判,从而引起差动保护动作速度变慢甚至拒动。为此,应避免在低压侧TA饱和判据中采用3次谐波而改用2次谐波。通过实际工程的RTDS试验数据验证了理论分析的有效性。     

负荷电流下并联电抗器差动误动现象及解决措施

针对并联电抗器差动保护在空投电抗器时的误动实例,对电流互感器（CT）在负荷电流下的饱和现象进行了分析和论述。指出大故障电流并不是CT发生饱和的必要条件,在非周期分量的作用下,正常负荷也可能导致CT饱和。分析了CT饱和的原因,指出在空投电抗器时,如果负荷电流中含有非常大的衰减直流分量,CT也会发生饱和现象。阐明了这种情况与大电流引起的CT饱和现象的不同特点,即这种饱和现象具有持续时间长,波形畸变不明显,谐波含量小,产生差流的主要原因是相位发生了偏移等特点。同时指出了这种现象对电抗器的分相电流差动和零序电流差动均有非常不利的影响,差动保护应该采取措施防止发生误动,提出了电抗器分相电流差动解决方案和电抗器零序电流差动解决方案。     

电抗器差动保护误动原因分析

针对一起电抗器差动保护误动原因进行了分析,指出应对差动保护两侧电流互感器的特性进行分析比较,以避免在区外故障时,差动回路中产生不平衡电流,发生保护误动作。     

同塔四回输电线路的模量电流差动保护

同塔四回输电线中,电容电流对电流差动保护的影响较大,电流差动保护在应用时需经相模变换在模量下对电容电流进行补偿,然后经相模反变换到相量形成保护判据。选取不同的同塔四回线相模变换矩阵,研究经相模变换后各模量对各种故障类型的不同反映特征。在此基础上,提出了适合于同塔四回输电线路的基于模量的新型电流差动保护。此模量电流差动保护方案的电容电流补偿计算简单,并且能实现单相接地的故障选相。利用PSCAD/EMTDC对新保护方案进行了大量的仿真验证,证实了其选相及分相动作能力。     

特高压带并联电抗器线路的行波差动保护

传统的行波差动保护无法应用于带并联电抗器特/超高压输电线路，为此给出了一种新的行波差流表达式，并据此提出一种具有轻微比例制动特性的行波差动保护实用方案。该方案能够有效地躲过各种运行工况和区外故障引起的暂态不平衡差流，同时在区内高阻故障时能够保持很高的灵敏度。理论及EMTP仿真计算表明：该方法灵敏度高，动作速度快，对装置采样和通讯速率没有过高的要求，能够在现有技术条件下实现，具有较高的实用价值。     

晶闸管控制变压器式可控高抗本体保护方案

基于晶闸管控制变压器(thysistor controlled transformer,TCT)式可控高抗的本体结构和工作原理,对TCT式可控高抗本体保护配置进行了探讨,包括网侧绕组保护、控制绕组保护以及补偿绕组保护。重点对控制绕组保护进行了研究,分析了控制绕组各类故障的故障特征,结合数字仿真结果,指出了传统电抗器保护应用于TCT式可控高抗控制绕组在应对控制绕组引线单相接地故障、匝间故障和阀短路故障时存在可靠性或灵敏性不足的问题。针对上述问题提出将控制绕组侧电流互感器移至晶闸管阀末端并增设零、负序电流保护。     

微机可控高压并联电抗器保护的研制

对于长距离特高压输电线路,为减少损耗、平衡无功、控制电压,长远看有必要采用可根据输电负荷自动调节容量的可控高压并联电抗器。介绍了高阻抗原理可控高压并联电抗器保护的研制过程、保护配置和主保护原理,及其与普通高压并联电抗器保护的区别。该保护装置已应用于忻州开关站可控高压并联电抗器科研试验示范工程。     

可控型并联电抗器在紧凑型输电线路中的应用

从理论上分析了高压紧凑型输电线路在空载及满负荷工况下无功潮流的平衡问题，论述了在紧凑型输电线路中采用可控并联电抗器的必要性。介绍了几种可控型并联电抗器的工作原理并分析了其优缺点。     

特高压可控并联电抗器补偿度的研究

特高压远距离输电系统中,高速响应可控电抗器通过实现容量大范围内快速平滑可调和限制过电压等重要作用,很好地提高了输电电量和质量。笔者以线路分布参数和均匀传输线方程为基础,采用电力系统潮流计算方法,得到适用于各种负载类型的可控电抗器补偿度公式。分析了可控电抗器的补偿度与线路电压、传输功率之间的关系。为特高压可控电抗器的设计和控制提供了理论基础,有利于进一步研究安装可控电抗器的特高压输电线路的特性。     

磁控并联电抗器的应用研究

为了限制过电压和补偿线路充电功率,需要在超高压交流输电线路装设高补偿度的并联可控电抗器。在推导了磁控并联电抗器（MCSR）模型的基础上,建立了超高压系统的仿真模型,且对动态无功补偿及限制甩负荷过电压进行了仿真。仿真结果表明,在线路传送功率发生较大变化时,MCSR能够实时动态补偿无功功率,使线路末端电压基本保持不变。     

分级式高压可控并联电抗器微机保护配置及原理分析

分析了高压可控并联电抗器匝间短路时负序电流和零序电流的计算方法,并以晋东南-荆门1 000 kV特高压电网实例进行计算,得出了有价值的结论,依据计算所得结论提出了电抗器新原理的绝对值比较式负序及零序复合型方向保护判据,其灵敏度较高、整定方便.分析认为:由于分级式可控并联电抗器的特殊结构及其纵差保护主要是保护高、低压侧的单相接地故障,因此宜采用分侧差动,不宜采用一般变压器常规的高、低压侧电流互感器组成的差动,也不宜采用零差.     

基于行波差动原理的线路保护实用判据

纵联电流差动保护用于长距离输电线路时,会受到分布电容电流的影响。基于输电线路的分布参数模型,分析了分布电容电流与方向电流行波传输延时的等价性,研究了传统行波差动保护的实现方式,提出一种基于行波差动原理的实用保护方案。该方案利用同侧电流的实测值和计算值构成差动判据,在获取电流计算值时,无需进行插值计算,也不需要对侧电压信息,从而减小了计算量,降低了对采样率和通信速率的要求。ATP仿真表明,该方案能够有效地消除分布电容电流的影响。