基于模型参数识别的母线保护原理

提出一种基于模型参数识别的母线保护新原理。将母线内部故障状态等效为一个电感电路模型,发生故障时可实时计算出模型参数的等效瞬时阻抗值及参数的离散度,并利用其在母线区内、外故障及电流互感器(current transformer,CT)不同饱和程度时的幅值特点,构造出具有自适应制动特性的母线保护判据。当母线外部故障伴有CT饱和发生时,该判据能可靠制动,无需闭锁母线保护;而当母线内部故障且CT饱和时,保护能快速动作,具有较高的动作可靠性和灵敏度。与传统的母线保护相比,该保护无需滤波,对各次谐波及非周期分量都适用,动作速度更快。在3/2断路器接线的母线区内故障有汲出电流的情况下,保护的灵敏度不受影响,数字仿真和动模数据验证了其可靠性和有效性。     

针对辐射型电网母联死区故障的保护改进设计

为确保双母线运行方式下,在母联死区范围内发生故障时,变电站不会全站停电,可以保部分负荷运行,文中对现有母差保护和母联死区保护进行分析研究,对现有母线保护设计方案进行了改进,使其在母线故障时能准确切除故障母线,且在母联死区范围内故障时,也能正确切除母联断路器及与故障相关的母线。最后,通过对母联断路器的动作时间测定,说明此方案可行。     

基于测量波阻抗的母线保护新方法

为避免电流互感器饱和对母线保护的影响,提出一种基于测量波阻抗的母线保护新方法:对母线区内、外故障的情况进行了理论分析,当发生母线区内故障时,所有线路的测量波阻抗的极性均为负,幅值近似相等;当母线发生区外线路故障时,故障线路的测量波阻抗的极性为正,且其幅值远小于非故障线路的测量波阻抗的幅值;通过对母线上各线路的测量波阻抗的极性和幅值进行比较即能判断母线故障类型。此外,还对该母线保护新方法的实现方案进行了探讨,得到了可行的保护实现方案。理论分析及EMTP仿真表明,基于测量波阻抗的母线保护方法基本不受故障类型、故障过渡电阻、故障距离和故障初始角的影响,且能体现行波的本质,保护方法可靠、有效。     

基于电流变化量的自适应母线保护

提出了母线差动保护的自适应判据和母线外部故障时TA饱和的判别方法,用于快速反应母线故障和解决母线区外故障保护误动问题。根据母线外部故障时工频电流变化量差动电流主要表现为母线分布电容电流的变化量,母线内部故障时特别是经高阻故障时可能有一部分穿越性负荷电流流经母线,流进母线的工频变化量电流在流出电流支路的阻抗和故障点等效的过渡电阻之间分配的特点,得到自适应母线保护的动作判据。基于饱和的TA在瞬时电流过零时有一线性传变区,瞬时电流变化量制动电流时间先于瞬时电流变化量差动电流这种特点,得到母线区外故障时TA饱和的判别方法。提高了保护的可靠性和灵敏度,不受系统运行方式和过渡电阻的影响。     

实现GIS故障精准辨识切除及自动恢复供电的母线保护新原理

为实现GIS故障精准辨识切除及自动恢复供电,提出一种母线保护新原理。基于母线大范围、小范围及各支路间隔复式比率差动原理,精准辨识隔离GIS设备故障点,线路侧CT与断路器之间故障时,仅跳开故障间隔断路器实现故障隔离;断路器与母线侧CT间故障时,自动/手动拉开单间隔刀闸隔离故障,母线上运行的所有非故障健全元件保持继续运行;母联断路器与I(II)母线侧CT之间故障时,跳开母联断路器及I(II)母线,II(I)母线正常运行;发生无法隔离的母线故障时,由母线保护正确动作跳开所有联接元件。该原理有效解决了GIS设备单间隔、母联死区故障时母线保护无选择性动作从而扩大停电范围的难题,配合母线自动重合闸,可实现最小范围快速切除故障和自动重合以快速恢复供电。理论分析和实际应用案例验证了新原理的有效性和可行性。     

RADSS型母线中阻差动保护的动作特性

介绍了RADSS型母线中阻差动保护的动作特性。母线上无空载线路时,母线内、外故障可用相同的特性曲线;有空载线路时,内部故障应用不同的特性曲线。也说明了母线内、外故障时从RADSS的等值电路求取差动电流的方法,描述了RADSS母线保护对TA拐点的要求及在母线内、外故障且TA有饱和时的动作特性。     

RADSS型母线中阻差动保护的动作特性

介绍了RADSS型母线中阻差动保护的动作特性.母线上无空载线路时,母线内、外故障可用相同的特性曲线;有空载线路时,内部故障应用不同的特性曲线.也说明了母线内、外故障时从RADSS的等值电路求取差动电流的方法,描述了RADSS母线保护对TA拐点的要求及在母线内、外故障且TA有饱和时的动作特性.     

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。     

基于RTDS母差保护装置的数字动模试验研究

基于RTDS(Real Time Digital Simulator)的动模试验比传统动模试验有很多优点,在某些故障情况下,可准确模拟各种期望的系统特性。通过对母线保护装置的动模试验,对TA饱和时母线区内外故障、系统振荡时母线故障和母线故障时有流出电流进行模拟,可定量分析和检查保护的各种工况识别能力及保护的动态动作特性。     

基于DPR360ARC弧光保护系统的中低压母线保护的应用

规程规定对于35kV及以下电压等级的母线,对保护快速性要求不太高时,一般不采用专门的母线保护,可利用母线上其它供电支路的保护装置以较小的延时切除母线故障。但是母线一旦发生故障,由于动作时间较长,故障电弧和大电流就会对设备造成严重的损坏,而利用以弧光检测为核心技术,光纤传输的弧光保护系统作为母线保护,跳闸出口时间极短,可将故障切除在萌芽状态,实现快速保护。     

基于RTDS的中压母线弧光保护试验研究

为实现中压母线的快速保护,根据现场变电站运行参数,用RTDS仿真试验系统连接开发的中压母线快速弧光保护装置,构建了中压母线电弧光保护实时闭环系统模型。通过设置不同类型的故障点模拟中压母线的各类故障,录波并分析保护的动作行为,研究弧光保护作为中压母线快速保护的可行性,并验证了其满足保护选择性与灵敏性的设计初衷。     

中低压母线电弧光保护设计与应用

分析了中低压开关柜、母线装设电弧光保护的必要性,并结合PCS-9656电弧光保护装置介绍了电弧光保护装置的设计原理和关键技术以及电弧光保护的具体应用。试验及现场运行表明,电弧光保护装置可以快速准确地毫秒级切除母线和开关柜故障,保护母线和开关柜的安全。     

比相式母差保护保护死区的消除

母差保护在220 kV及以上电压等级的变电站中广泛应用,是一种不可缺少的重要保护。由于比相式母差保护需要根据母联电流的相位来确定故障母线,在两条母线发生相继故障时,存在一定的保护死区。基于母联电流比相式母差保护保护死区的缺点,对控制回路进行了必要的改进。改进后的控制回路能够有效地消除比相式母差保护的保护死区。深圳市220 kV水贝站的实际应用验证了改进后控制回路的有效性。     

一种特高压3/2接线纵差保护抗电流互感器饱和措施

特高压长线路3/2接线侧母线附近区外故障时2个分电流互感器都有可能饱和,使引入2个电流互感器和电流的相量差动保护遇到了较大困难.提出了一种实用抗电流互感器饱和措施,采用低电压启动判据筛选出可能引起电流互感器饱和的3/2接线侧母线附近的区内和区外故障,然后根据短数据窗电流不饱和的特点,采用适当的定值区分3/2接线侧母线附近区内故障差流和区外故障分布电容电流,从而通过闭锁防止区外故障因饱和误动.该方法已在实验样机中得到应用,并成功地通过保护动模试验.     

不受非同步采样影响的母线差动保护方案研究

提出了一种新的母线保护原理,该原理通过引入母线电压对现有差动判据进行等式变形得到,可有效消除电流采样非同步的影响。结合陕西电网实际工程,建立了相应的母线故障仿真模型。仿真分析了母线区内、外各种故障情况下,所提保护判据和常规母差保护的动作情况。仿真研究表明,常规母差保护判据在采样数据不同步时,存在区内故障误选相问题和区外故障误动问题;而所提方案可有效消除采样非同步的影响,区内故障保护可靠动作,区外故障可靠不动。同时,保护的定值整定原则与常规母差保护相同,无需特殊整定。     

基于反行波能量熵比较的母线保护新原理

提出了一种基于反行波能量熵比较的快速母线保护新算法.通过对故障反向行波进行S变换求取能量熵,分析母线各条关联线路能量熵变化特征构建保护判据.当母线内部故障时,各条关联线路反行波S变换能量熵相同;母线外部故障时,故障线路与非故障线路的能量熵存在较大差异,由此建立能量熵比值判据识别母线区内外故障.仿真结果表明,所提母线保护方法能灵敏、可靠的识别母线区内外故障.     

智能变电站中低压母线保护设计

根据变电站中低压母线实现故障快速切除的需要,提出了采用电流闭锁式的中低压母线保护;通过母线典型故障分析,结合GOOSE网络传输闭锁信号的优势,设计了基于GOOSE的中低压母线快速保护,给出了详细的设计过程和解决GOOSE中断的处理方案;该设计方案在智能变电站中的实际应用验证了其可靠性。     

微机变压器的相间后备保护

提出对变压器内部故障应以两套差动保护互为后备,距离继电器主要作为低压母线及馈线故障的后备保护,并建议采用负序距离继电器和椭圆形继电器为宜     

Experimental results and technique evaluation based on alienation coefficients for busbar protection scheme

In modern digital power protection systems, statistical coefficients technique is recently used for fault analysis. An alienation technique is developed for busbar protection against all ten types of shunt faults, which may locate in busbar protection zone, under different loading levels, fault resistances and fault inception angle. It does not need any extra equipment as it depends only on the three-line currents measurements, of all feeders connected to the protected busbar, which are mostly available at the relay location. It is able to perform fault detection, fault confirmation, faulty phase selection and determine the fault location in about a half-cycle period. Thus, the alienation technique is well suited for implementation in digital protection schemes. The technique is efficient to detect current transformer saturation conditions without needing any additional algorithm. The effects of DC components and harmonics are eliminated with estimation of alienation coefficients. The proposed scheme is applied for an experimental circuit. LABVIEW program and MATLAB package are used to implement the proposed technique.