新型线路保护选相方案

通过对故障前数据的有效处理和选相过程的优化,延长了补偿电压突变量选相元件的工作时间,使之可在整个故障过程中发挥作用,并可在系统无振荡时的各种工况下正确指示故障相;通过所设计的保持元件和方向元件,克服了电流突变量选相结果无法有效保持且无方向性的缺点,提高了选相正确率;提出了综合电流选相原理,解决了一些稳态量选相元件在特殊工况下无法正常工作的难题;在对各种选相原理进行优化配置的基础上,设计并实现了一种性能突出的新型选相方案。     

一种基于电流突变量的故障选相新方法

针对现有选相方法不能同时识别所有故障类型以及电流突变量选相在弱电源侧灵敏度不足的问题,提出一种新型电流突变量的选相方法。该方法首先根据保护安装处各相故障电流与其余两相故障差流之间的比例关系,构造故障相别选择系数,然后,通过分析该系数在各种故障情况下呈现的不同特征,实现故障选相。仿真结果表明,该方法能够在故障发生1个周波内快速准确地判断故障相别,对各种类型故障均具有较高的灵敏度,且不受故障位置、过渡电阻及负荷电流的影响,具有较高的可靠性。即使在发生发展性故障情况下,该方法仍具有较好的选择性。同时,该方法对弱电源侧选相具有足够的灵敏性。     

小电流接地系统K(1)故障选线与定段方法的研究

小电流接地系统单相接地故障对供、配电网运行的安全性和可靠性有很大的影响.本文根据小电流接地系统单相故障的特点,应用零序光学电流传戚器进行故障选线与定段,提高了继电保护的可靠性.     

采用电流分布式测量和相位比较方式的输电线路故障定位

为提高输电线路故障定位精度,提出了一种基于电流分布式测量和相位比较的输电线路故障定位新方法。该定位方法基于低成本的无线传感网络和Rogowski电流互感器提供的大量电流测点,利用全相位快速Fou-rier变换(FFT)算法计算电流故障分量的相位,通过比较相邻测点的电流相位差和设定阈值的大小关系将故障点定位在相邻测点所在杆塔之间并判断出故障类型。考虑了如Rogowski电流互感器的传变特性、全相位FFT算法的抗噪性能等可能造成电流相位误差的一些主要因素影响,并对各种不同故障情况进行了仿真模拟,结果表明相角差阈值设在65°～75°间能够满足正确的故障判别要求。     

一种基于暂态能量的故障检测和选相方案

提出了一种基于暂态能量的超高压输电线路故障检测和选相方案,该方案利用电流行波和电压行波构成能量判据来检测区内外故障.在分析各种故障类型的电气量特征基础上,利用暂态能量构成了选相判据.理论分析和ATP仿真验证了该判据对故障类型、故障位置、过渡电阻及故障起始角不敏感,不受CT饱和、系统振荡、系统结构和运行方式的影响.     

基于测距函数相位特性的T型高压线路故障定位原理

针对现有T型高压线路故障测距方法在T节点附近高阻短路故障时有测距死区这一不足,提出一种适用于T型高压线路的故障快速定位法.通过分析可知,在故障支路故障点前后测距函数的相位会发生一次突变,在正常支路上测距函数的相位不会发生突变,因此可根据故障支路上测距函数的相位突变点即为故障点这一特征进行故障定位.该方法将故障支路判别和故障测距融为一体,无需事先判别故障支路即可测距.该方法无测距死区,较好地克服了传统方法在T节点附近有死区的不足.该方法对电弧故障具有良好的适用性.PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法基本上不受过渡电阻、故障类型、故障位置和负荷电流等因素的影响,在各支路参数偏离设计值时依然能正确识别故障支路,保持较高的测距精度.     

利用电磁式电压互感器实现小电流接地系统行波故障定位和选相

提出利用电磁式电压互感器传变暂态行波信号,实现小电流接地系统各种故障类型快速识别和故障准确定位。建立了电磁式电压互感器行波传变特性分析模型,并以实际的电压互感器参数为例对其行波传变特性进行了研究,研究结果表明,电磁式电压互感器能够有效传变行波波头,满足行波故障测距要求。分析了三相电磁式电压互感器的行波传变特征及规律,分析发现,单相接地故障和各种短路故障暂态行波信号都以一定的规律有效传变到电磁式电压互感器二次侧,在此基础上,提出利用二次侧的暂态行波信号实现线路故障快速定位以及各种故障类型快速识别的原理与方法。现场试验结果证明了所述方法的正确性。     

基于s注入法的小电流系统消谐与选线一体化方案研究

单相接地故障和铁磁谐振故障是小电流系统经常发生的故障。首先介绍了s注入法选线和测距的基本原理 ,然后提出了利用频率检测法和s注入法相结合辨别单相接地故障与铁磁谐振故障的方法 ,有效解决了接地信号发生时将铁磁谐振故障误认为接地故障进行处理的问题 ,由此提出了利用s注入法实现消谐和选线一体化的可行性方案     

基于相电流突变量的配电网单相接地故障区段定位

配电网在单相接地故障后,对健全线路及故障线路上故障点之后的部分,三相电流突变量大小相等、波形一致;而故障线路中故障点之前的部分不具有该特征。据此提出一种基于相电流突变量的配电网单相接地故障区段定位方法：在各线路出口及分支处安装接地故障检测装置,独立测量比较各相电流突变量,即可识别出故障区段,结合网络拓扑即可实现故障区段...     

小电流接地系统单相接地故障选线方法

在简要分析发生单相接地故障时系统基本特征的基础上，回顾了小电流系统单相接地保护在国内外研究发展的历史，系统分析了几种保护原理的特点，提出了尚需解决的问题，最后给出了分析的结论。     

基于相关分析的同杆双回线突变量选相新方法

针对同杆并架双回线发生跨线故障时正确选相难的问题,在对跨线故障单侧同名相故障分量进行相关度分析的基础上,提出了一种新的基于单侧双回线相电流的选相元件.该选相元件通过比较单侧同名相相电流突变量的相关度及突变量幅值大小实现选相.该方法半个周期就能快速正确选相,算法简单,具有较好的鲁棒性,且易于与现有距离保护相配合.仿真结果...     

统调动力源系统单相接地故障选线研究

发电厂辅机统调动力源系统为非工频小电流接地系统,其单相接地故障常规保护装置及工频小电流接地选线装置均无法正确识别。文中分析了统调动力源系统的运行工况,计算了单母线低频率的极端工况下最小接地电容电流数值,据此提出研制非工频小电流接地选线装置的技术要求,并开发出高精度、能够适应系统频率变化的发电机统调动力源接地选线装置。设计了专用的功能及性能模拟测试电路对装置进行检测,结果表明,该装置完全满足设计要求,投运后运行良好,解决了工程难题。     

基于高频暂态分量进行相关分析及模糊推理的选相新方法

提出一种利用故障分量中高频分量实现故障选相的新原理。该原理直接利用电流互感器饱和前传变的暂态高频电流,使用小波提取相应频段暂态信号特征,对提取的信号特征进行相关分析,使用模糊集合对相关系数的隶属度综合评判进行选相。用该原理实现的选相装置可以配合基于暂态量的单端保护使用,具有超高速的特点,且不受过渡电阻、故障初始角及系统振荡的影响。对于三相换位不完全造成模量不平衡的情况也能进行正确选相。对某典型500 kV线路进行各种故障类型仿真,取得了满意的效果。     

改进时域反演算法在配电网故障定位中的应用

目前,时域反演算法要求反演阶段仿真模型参数与故障时配电网参数严格保持一致,需要获取的参数多且使用条件苛刻,限制了其在配电网中的应用.为此,提出了改进的时域反演算法:反演阶段使用接近于零的过渡电阻,以解决故障发生时过渡电阻未知的问题,并可以提高定位精度;对于任何故障类型,反演阶段的故障类型均设置为三相短路,根据三相电流信...     

基于分布参数模型的比相式单相故障单端测距算法

高压输电线路故障以单相接地短路为主,针对此类故障开展高精度的故障定位研究具有重要意义。基于集中参数模型的单端测距算法忽略分布电容的影响,在实际故障点距测量点较远时必然带来较大的误差。针对该问题文章提出了一种基于分布参数线路模型的电压、电流比相式单端测距算法,其原理为：通过相模变换与反变换估算出沿线各点故障相电压与相电流的分布,利用线路故障相残压与故障分量电流相位差最小的特征进行定位。该算法基于工频量,对采样率要求不高,大量的ATP仿真试验验证了该算法的有效性。     

利用基波相量变化率的快速选相方法

针对目前选相方法不能快速、可靠识别所有故障类型的问题,提出了利用基波相量变化率的故障选相方法。线路发生短路故障后,故障相基波电流相量变化率受衰减直流分量及工频故障分量影响,其值迅速增大,而非故障相基波电流相量变化率变化较小;如果发生接地故障,零序电流基波相量变化率受衰减直流分量及工频故障分量影响,其值也会迅速增大,否则其值在零附近波动。依据不同类型故障中基波电流相量变化率的特征能够快速、可靠识别故障相。利用PSCAD/EMTDC仿真数据对算法进行测试,仿真结果表明:算法能够在故障后四分之一周波内准确判断故障相,具有较高可靠性。     

基于最小二乘法的模糊故障选相相关分析研究

提出了一种基于最小二乘法的模糊故障选相序分量的相关分析法。首先提出基于电流相关分析的选相算法,并分析其优势和不足,然后在其基础上提出基于模糊理论电流与电压相结合的选相算法,有效的解决了在发生转换性故障出现的误选现象,最后通过PSCAD仿真验证了该综合选相方案的有效性,大大提高了在高阻接地时选相的灵敏度和两相接地短路的可靠性。     

小电流接地故障选线技术与验证

小电流接地故障选线方法及装置种类繁多,由于缺乏综合性能对比,电网公司在产品选型时存在一定盲目性,选线装置实用效果总体不佳。介绍了国内主流选线装置的基本原理,以及一次人工接地试验的情况。试验表明,不同选线技术性能差异较大,以暂态法和注入电流法(通过调整消弧线圈失谐度或在中性点附加中电阻向系统注入电流)为代表的选线技术效果良好,而传统利用故障工频电流、谐波电流的选线方法效果不佳;此外,相同选线原理的不同厂家产品性能也有一定差异。需要注意的是,优秀的选线技术只有配合良好的装置设计及现场安装、维护,才能充分发挥其技术优势,保证选线准确度。     

小电流接地系统单相故障的改进小扰动选线法

由于电缆线路及架空电缆混合线路不断增多,基于小扰动原理的消弧线圈选线装置在故障后无法选线的情况时有发生。为解决这一问题,提出一种改进的小扰动选线法,在消弧装置选线失败的情况下,切换系统接地方式,通过线路的零序、过流等保护功能切除线路永久性故障,从而保证电网的安全稳定运行。仿真结果表明,改进后的小扰动选线装置具有更高的选线率,对不同的10 kV出线形式具有更好的适应性,可提高电网的安全稳定运行水平。     

零序电流差动保护选相元件

针对零序电流差动保护选相元件受负荷电流影响,在高阻接地故障中灵敏度较低的情况,文中提出了一种基于序分量的零序电流差动保护选相元件。选相元件包括三部分:利用负序与零序差动电流大小相近区分单相接地两相高阻接地故障;利用正序差动电流与负序差动电流的相位关系区分单相接地与两相金属性接地故障;利用低制动系数差动判据防止区外三相短路不平衡零序电流。RTDS仿真结果表明:提出的选相元件不受过负荷影响,无需补偿,可以准确选出单相接地故障相,灵敏度高于零序电流差动保护,保证零序电流差动保护准确分相跳闸。