线路单相高阻接地故障保护装置运行分析

描述了几种不同原理保护在２２０ＫＶ线路经过渡电阻单相接地故障时的异常动作行为，并为运行分析，整定计算提出参考意见。     

小电阻接地配电网线路保护单相高阻接地分析

给出了国内20 kV线路保护现状,针对中性点经小电阻接地系统,分析了零序过流保护和零序功率方向保护的优缺点和适用范围.通过理论计算和对人工接地试验结果的分析,阐述了保护存在单相高阻接地时的拒动作问题.在仿真分析的基础上,提出了提高线路保护耐单相高阻接地能力的措施.     

高阻接地保护的探讨

提出了高阻接地保护的新要求，结合小波变换与神经网络技术对输电线路发生高阻接地故障时，故障信号优化检测方式做初步探讨。     

阻抗保护分析中电压平面与阻抗平面的变换

定性地分析电力系统正常运行状态和故障后的稳态量时，电压相量图法是十分有用的工具。电压相量图法是运用电工中基本的定理或定律及几何基础知识，在电压平面上绘制出故障点的电压、电流相量，保护安装处的电压、电流相量及其组合相量(补偿电压等)，甚至系统中任意点的电压相量。电压相量图用来分析距离保护的动作行为时，其物理意义非常清楚，然而，人们习惯在阻抗平面看测量阻抗的变化轨迹和阻抗保护的动作边界，而应用复数平面反演方法，即可实现电压平面与阻抗平面的变换。得到保护安装处的测量阻抗轨迹和阻抗保护的动作边界。在分析时，经常假设一些参量为定量(如等有功、等电压等)、一些参量为变量(如振荡中的功角δ、接地电阻等)，观察相关电压相量的变化轨迹，建立电压平面与阻抗平面的几何关系，以利采用电压相量图法所得的经典结论，对阻抗保护的研发和运行分析起到直观、快捷的指导作用。     

配网20kV线路保护单相高阻接地问题探讨

分析了零序过流保护和零序功率方向保护的优缺点和适用范围。通过理论计算和对人工接地试验结果的分析,详细阐述了保护存在单相高阻接地时的拒动作原因。在仿真分析的基础上,提出了提高线路保护耐单相高阻接地能力的措施。     

输电线路单相自动重合闸中电压判据的修正

分析了区分电线路瞬时性与永久性故障的电压判据,补偿电压判据及组合补偿判据成立 的条件,指出其存在的缺陷,提出了修正电压判据。该判据区分瞬时性和永久性故障正确率高,且有简单,易行的特点,不仅适用于短线,而且适用于重负荷长线和带并联电抗器的线路。已有的试验数据表明,该判据是有效的。     

基于时域电压比的高压直流输电线路暂态保护方案

针对传统行波保护在高压直流输电线路中耐受过渡电阻能力不足、T区两侧故障线路定位依赖边界元件等问题,以最具代表性的多端混合高压直流系统为例,从数学层面上分别明晰了高压直流输电线路区内外故障和T区故障下的行波特征,进而构造了不同采样周期下的时域暂态电压比判据,以削弱T区和过渡电阻的影响,实现区内外故障识别;利用时域电压比判据,提出了基于单端量保护配合的高压直流输电线路暂态保护方案,实现了高压直流输电线路故障的快速判别以及T区两侧故障线路的准确定位;最后,利用实际工程的电磁暂态仿真模型对所提方法进行详细验证,结果表明,所提保护方案可行且具有较高的灵敏性和可靠性。     

基于电压相量差的发电机GCB失灵保护新原理

大型发电厂普遍安装发电机出口断路器(GCB),当发电机出现内部故障或异常工况时,依照相关规定对应的保护需通过GCB切除发电机,并同时启动GCB失灵保护.由于此时发电机电气量的特殊性及切机方式的多样性,目前工程中采用基于电流判据(相电流、负序电流判据)的GCB失灵保护无法有效检测部分GCB失灵故障.为提高GCB失灵保护动...     

基于零序电压比率制动的小电阻接地系统接地保护

配电网高阻接地故障发生概率较大,对于小电阻接地系统,现场普遍采用的固定整定值零序过电流保护方法容易拒动。分析单相接地故障电气量特征发现,无论区外故障还是区内故障,保护安装处零序电流幅值与零序电压幅值成正比,且均随故障点接地电阻增大而减小。据此提出零序电压比率制动接地故障保护新原理,其核心是根据零序电压大小产生成比例的电流制动量,自适应调整零序过电流保护定值。该方法兼顾了低阻接地故障和金属性接地故障时的保护灵敏度与高阻接地故障时的保护可靠性,可将系统耐高阻能力提高到1 000Ω,仿真验证了算法的可行性。     

基于电压相量的电力系统电压稳定指标

针对电力系统网络不同的拓扑结构，本文提出了一个利用节点电压相量计算的电压稳定指标（ＶＳＩ）。直接利用系统各节点电压相量的幅值和相角，从图论算法的基本思想出发确定系统中易于遭受电压失稳的最弱传输路径，用于电压稳定分析。５节点和３０节点系统对指标加以验证。本文提出的方法为电力系统电压稳定实时控制打下了基础。     

谐振接地系统单相断线并坠地故障电压特征仿真分析

配电网断线故障频发,缺乏可靠实用的识别与定位方法.针对谐振接地系统的单相断线故障,建立故障模型.同时考虑了可能影响故障特征的各种因素,包括故障类型(断线不接地、电源侧或负荷侧单侧接地)、坠地点接地电阻、断口位置负载阻抗的分布以及系统的补偿度等.采用理论与仿真分析相结合的手段,分析地电位与中性点偏移电压的规律,并进一步得...     

小电流接地系统单相断线接地复故障类型诊断

在考虑负荷性质、中性点接地方式、过渡电阻等因素的条件下,利用复合序网分析了配电线路单相断线接地复故障的故障特征,得出不同影响因素下零序电压的幅值和相位信息变化差别显著的结论,从而提出一种基于零序电压幅值和相位的小电流接地系统单相断线接地复故障类型的诊断判据。PSCAD仿真验证了该判据的有效性。     

基于零序电流比较的小电阻接地系统接地故障保护

配电网中应用小电阻接地方式可以确保系统能更快排除接地故障,有效降低过电压。但现阶段小电阻接地系统接地故障零序过电流保护定值过高,系统发生高阻接地故障时易拒动。提出一种基于各出线零序电流比较的接地保护方法,利用集中式保护装置收集各出线零序电流信息,选择零序电流幅值远大于其他出线或者相位超前其他线路零序电流以确定相位的线路为故障线路。该方法原理简单,可作为现有接地故障的后备保护,并可有效提高小电阻接地系统接地故障保护灵敏度。     

水轮发电机定子单相接地故障定位新方法

分析了大型水轮发电机绕组基波电势的分布特征,推导了定子单相接地故障时的基波零序电压故障分量的相位与过渡电阻、故障位置的关系,提出了一种综合利用基波零序电压故障分量幅值和相位信息的定子单相接地故障定位新原理,并对该定位方法的误差进行了理论分析。理论分析和仿真测试结果表明:所提方法适用于大型水轮发电机,且不受中性点接地方式的影响,提高了故障定位的准确性。所提方法简单易行,仅需测量基波零序电压和相电压,无需增加额外设备。     

基于故障信息的高阻接地故障辨识与定位方法

高压输电线路发生高阻接地故障时,由于受过渡电阻的影响,线路保护动作行为较为复杂,故障测距结果往往误差过大。针对以上问题,提出了一种高阻接地故障辨识和故障定位的方法。该方法的核心思想是基于故障录波数据,计算故障区域各条线路两侧电流矢量和及跳闸线路两侧零序电流比值,然后根据序网络故障分析和差动保护原理,利用电网分布式继电保护计算系统进行故障辨识和定位。计算和现场巡线结果表明该方法受过渡电阻和负荷电流的影响很小,故障定位精度较高,可满足现场的应用要求。     

高阻接地故障双重化保护动作不一致原因分析

针对220kV线路高阻接地故障过程中线路两侧双重化保护动作行为不一致的问题,依据故障时序分为3个阶段分析故障保护报文信息和录波,同时通过故障仿真计算验证,找出保护动作不一致的原因和影响保护动作行为的现场缺陷,提出保护定值整定方法及保护装置应用的优化逻辑,以使高压线路发生高阻接地时两侧双重化保护装置能够快速、一致的动作,最大限度地保护电网和设备安全。应用结果表明:提出的保护整定方法易于计算,适用于220kV及以上线路保护定值计算,利用背侧电源大小整定保护启动值从根本上解决了线路两侧保护动作不一致问题。     

基于小波和深度学习的配电网单相接地故障辨识

随着配电网规模的不断扩大,发生单相接地故障后产生的危害也愈加严重,为避免故障进一步升级,必须迅速采取措施切除故障.配电网故障辨识有利于快速查明故障原因,进而采取相应措施切除故障.同时,故障辨识也是故障选线的前提.针对上述情况,文中介绍了一种利用小波分析提取故障特征量并用深度神经网络进行故障辨识的方法.结果 表明,该方法...     

光伏电站主变压器比率差动保护对单相接地短路故障的适应性分析

结合逆变器控制策略及我国对光伏并网逆变器低电压穿越的最新要求,分析了光伏电站主变压器发生单相接地短路故障时短路点故障电流的变化规律。在此基础上,计及主变压器绕组接线方式的影响,根据具有比率制动特性的差动保护原理,研究了差动电流与制动电流的变化规律。进一步通过计算差动电流与制动电流之比,分别从过渡电阻大小、光伏电站并网容量等方面定量分析了主变压器比率差动保护在该故障情况下的适应性。理论分析和仿真验证结果均表明,受控制策略的影响,当光伏电站主变压器两侧出口处分别发生单相接地短路故障时,主变压器比率差动保护灵敏度显著降低,并存在拒动风险。     

小电阻接地配电系统集中式接地保护研究

为解决小电阻接地配电系统单相高阻接地故障检测困难和两出线同相接地故障时零序电流保护拒动的问题,提出一种基于中性线与各出线零序电流幅值比较的小电阻接地系统集中式接地保护方案。建立小电阻接地配电系统单相接地故障时等效零序网络,结合相量分析法,提取在不同故障位置、过渡电阻和线路对地电容等条件下单出线单相接地故障和两出线同相接地故障的普适性特征。并挖掘两种故障状态下的共性特征,形成适用于单出线或两出线单相接地故障的接地保护判据,准确地进行故障隔离。该方法利用中性线零序电流与各出线零序电流比值的相对差异,明确区分线路或母线侧单相接地故障,过渡电阻高达1 500 Ω时依然成立。该保护算法启动值低,灵敏度高,定值裕度较大,稳定性好,适合配电网灵活运行方式。仿真结果表明接地故障特征分析结果的正确性和该保护方案的有效性。     

含多分布式电源的小电阻接地系统单相接地故障特征分析

经小电阻接地方式配电网系统的单相接地故障特征会受到类型不一的并网分布式电源(distributed generation, DG)所采用的接地方式影响。针对此问题,结合对称分量法,首先建立了含有多个、不同类型、不同接地方式并网DG的配电网单相接地故障分析模型。然后对系统单相接地故障点电流和线路的三序电流进行了分析。最后,利用Matlab/Simulink搭建单相接地故障仿真模型,验证了对故障电流特征分析的正确性。结果表明,并网DG为不接地方式时对系统故障特征影响最小。这为并网DG的种类和并网变压器接地方式的选择提供一定的理论依据。