母线保护原理及发展前景分析

介绍了母线保护的基本原理,分析了电流互感器（current transformer,CT）饱和对母线保护的影响以及CT饱和的判别原理;在此基础上,通过分析目前国内外关于母线保护的研究现状和存在问题,提出了母线保护的研究思路和所面临的问题。     

电流行波差动式母线保护的研究

为避免电流互感器暂态饱和的影响,研究了一种基于暂态电流行波的新型母线保护。在对母线上线路各相电流行波差动量的故障特征进行分析的基础上,为提高判别母线区内外故障的灵敏度,又引入各相电流行波的制动量,提出一种具有比率制动特性的电流行波差动式母线保护,及其基于小波变换的实用比率判据。理论分析和EMTP仿真表明该母线保护快速、灵敏、可靠,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。     

CT二次负载阻抗对区外故障差动保护动作的影响

差动保护对于两侧电流互感器的配置及其二次负载有严格的要求,如两侧电流互感器的特性不一致,或其二次负载阻抗超出允许值,在区外故障时会造成差动保护误动作或区内故障保护拒动。探讨某电厂一起由于差动保护电流互感器二次负载阻抗过大,在区外故障时引起差动保护误动作的案例,分析了误动的原因,提出了相关改进措施,为提高差动保护可靠性提供借鉴。     

SEL-487B母线保护的特点分析

现代数字保护使用新的硬件和算法,完成所有母线故障时快速切除故障,且保证在外部故障时CT严重饱和情况下的可靠性和选择性。主要分析美国SEL公司SEL487B母线保护的先进技术特点及实验特性及保护范围的选择方法。     

中阻抗母线保护差动回路过电压误动分析及对策

通过阳逻电厂1999年4月17日母线保护误动事故,分析了中阻抗母差保护在母线故障时差动回路存在的高电压而导致非故障母线差动保护误动的问题,提出了改善差动回路参数解决过电压的方案,认为当中阻抗保护用于双母线系统时,由于其二次回路极其复杂而易造成母线保护系统可靠性降低,继电保护工作者应十分重视二次回路的完好性。     

广州蓄能水电厂500kV母线差动保护故障分析

对广州蓄能水电厂500kV母线差动保护故障进行分析。通过对各相电流互感器进行伏安特性试验并相互对比,得出了故障产生的原因：由于一法立连接螺栓的绝缘套损坏,导致螺栓与母线套形成电流回路,使电流互感器出现寄生电流,造成母线差动保护故障。     

浅析中阻抗母线差动保护整流回路反措

介绍了中阻抗母线差动保护原理,定性地分析推理了中阻抗母线差动保护的制动特性,明确了保证中阻抗母线差动保护正常工作的必要条件,结合现场事故情况,从而验证了该保护整流回路的反事故措施,并浅析其必要性。     

浅析中阻抗母线差动保护整流回路反措

介绍了中阻抗母线差动保护原理,定性地分析推理了中阻抗母线差动保护的制动特性,明确了保证中阻抗母线差动保护正常工作的必要条件,结合现场事故情况,从而验证了该保护整流回路的反事故措施,并浅析其必要性.     

磁制动母线差动保护研究

在磁制动母线差动保护的基本原理基础上提出了一种实时检测电流互感器 (CT)二次电阻R的方法。该方法思路是 :将CT二次电流进行希尔伯特变换 ,通过计算波形方差 ,判断CT饱和 ,再利用电流导数最大值法确定CT初始饱和点 ,由饱和点磁链计算出CT二次电阻。仿真结果表明该方法能准确确定CT初始饱和点 ,不受电流暂态过程与谐波影响 ,能有效防止磁制动母线保护因CT二次负载变化引起的误动     

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。     

多端线路差动保护改进算法的研究

针对传统差动保护在T型以及多端线路保护中出现的问题,以两端输电线路纵向阻抗的计算方法为基础,提出了一种适用于多端线路差动保护的改进算法。所提算法以发生故障时线路各端电流故障分量的相量和作为动作量,以任意两端之间最大的电压故障分量差与该两端线路的串联正序阻抗比值作为制动量。同时,上述数据之间彼此独立且可以相互转化,确保了保护能够在系统正常运行的情况下准确区分出区内、区外故障。通过对三相输电线路合理的解耦算法,达到了消减相间电磁耦合的目的,使所提算法实现分相判别的功能。在EMTP软件中,建立了高压多端输电线路模型,仿真结果表明,所提算法具有良好的状态判别能力,整定简单、判别裕度大,可靠性高,同时能够有效抵御线路电容电流和电流互感器饱和所带来的影响,具有较好的工程推广前景。     

一起主变高阻抗差动保护误动分析

通过介绍高阻型电压差动保护的原理和主要特点,重点分析了某变电站3号主变高阻抗差动保护误动的原因.分析表明,由于保护装置公共绕组流变与500 kV和220 kV流变特性相差较大,在近端大电流故障电流下将产生差流.从而导致高阻抗差动保护误动.提出通过调整RADHA差动回路可变电阻的串并联阻值.提高高阻抗差动保护整定值的方案.从而解决了外部故障时RADHA因较大穿越电流而产生的不平衡电流及电压造成的误动.调整后保护校验正确,目前运行效果良好.     

放电间隙异常对准稳态情况下500 kV母差保护的影响分析

分析了一起因电流互感器二次接线盒内放电间隙金属片短接引起的保护电流回路缺陷。基于保护电流回路图,搭建等效电路模型。同时对在准稳态情况下因放电间隙金属片短接所引起的流入500 kV母差保护电流分流情况进行基础理论分析。在此基础上结合简化等效电路模型搭建Pspice电路仿真模型,进一步阐释此异常对500 kV母差保护装置采样电流的影响。最后结合500 kV母差保护逻辑,在准稳态情况下分析放电间隙异常对500 kV母差保护功能的影响。     

光纤差动保护补偿电容电流的一种策略

针对输电线路分布电容对差动保护的影响,提出了一种克服电容电流对其影响的保护方案。线路正常运行时,将相电流差动保护的定值整定为线路电容电流的2倍以上,零负序差动保护的定值整定为线路电容电流的1.5倍以上,可靠躲过线路正常运行时的电容电流。在线路空充时,将各差动保护的定值提高两倍同时增加一定的时延,可靠躲过暂态电容电流对各差动保护的影响。     

不同电流互感器混用对线路差动保护的影响及对策的研究

分析了电磁式电流互感器和电子式电流互感器暂态特性的差异,提出了采用差分虚拟制动CT饱和开放的办法来解决不同互感器混用时线路光纤差动保护饱和误开放的问题。该方法能够有效解决因暂态传递特性不一致引起的饱和误开放问题。此外由于电子互感器二次时间常数与常规互感器有较大差异,导致在故障切除后电子互感器侧电流拖尾,会造成开关跳开后线路保护仍计算有差流,同时保护各侧电流互感器的二次电流衰减时间常数不一致也存在导致差动保护在区外故障电流切除时误动作。提出使用全周差分傅氏计算保护跳开相的电流,以避免造成线路保护跳令不能及时收回导致误启动失灵以及区外故障切除引起差动误动的问题。     

用于线路差动保护的电流互感器饱和判据

高压、超高压输电线路由于短路容量大,在短线路等特殊情况下区外故障会引起电流互感器饱和,使电流差动保护误动作,采用提高差动门槛及比例制动系数的方法会降低差动保护的灵敏度,增加保护的动作时间。介绍了一种短数据窗与分段积分法相结合的电流互感器饱和识别方法,该方法使电流差动保护能在区外故障,电流互感器饱和时不误动作;在区内故障时可靠动作,快速切除故障。目前,该方法已成功应用于基于32位DSP的数字式光纤电流差动保护装置。     

分布式母线差动保护耐同步误差能力分析

提出了最小同步误差允许裕度角的概念,用于描述分布式母线差动保护判据耐同步误差能力,推导得到表征同步误差对差动电流影响程度的相移系数。详细分析了母线结构、电流互感器饱和、制动系数以及不同步单元电流幅值和数量等因素对最小同步误差允许裕度角的影响方式,得出该裕度角的理论分析值。利用PSCAD/EMTDC建立了典型结构的母线系统模型,对理论分析进行了全面的仿真验证。验证结果表明,最小同步误差允许裕度角的理论值既可检验现有保护方案中各数据处理环节产生的同步误差是否超出保护承受能力,又可为判断各种同步方案和自同步技术是否符合母线差动保护的要求提供参考。     

区外故障导致变压器电流互感器饱和及差动保护误动问题研究

2016年以来,电网接连发生多起区外故障期间变压器差动保护误动的事件,严重威胁电力系统的安全稳定运行与电能的可靠供应。从理论研究、数字仿真以及现场录波数据分析等层面围绕误动原因展开了深入研究,结果表明P类互感器在区外故障期间发生暂态饱和是导致保护误动的主要原因。在此基础上,分析论证了有关的互感器饱和识别方法,并探讨了互感器选型需要考虑的多种因素。该研究旨在引起相关专家学者对于互感器暂态饱和问题的关注,并为针对该问题的分析思路与应对方法提供参考与借鉴。     

电流互感器饱和对风电场送出线纵差保护的影响及对策

目前风电等新能源应用越来越广泛,而风电场送出线路电流互感器的配置依旧采用常规的方法进行选型计算。当风电场送出线发生故障时,由于风电场呈现出弱电源特性,且输出故障电流含有大量的非周期分量使电流互感器易发生饱和现象,从而导致送出线路纵差保护误动。利用PSCAD和Matlab软件,针对风电场送出线路电流互感器的不同饱和情况分别进行了仿真分析。为了提高纵差保护的可靠性,给出在保护中采用改进递推两点乘积算法的措施。仿真结果表明,改进递推两点乘积算法能有效避免电流互感器饱和所带来的区外故障保护误动作的问题,且计算、动作时间更快,从而提高了送出线路纵差保护的可靠性和快速性。