变压器后备保护拒动原因分析与改进

结合起变压器相间短路后备保护拒动事故,实例计算分析了变压器负荷侧复压过流保护中低电压元件、负序电压元件和过电流元件对变压器相邻线路的保护范围,指出当相邻线路远端发生故障时,如果故障线路自身的保护装置或断路器拒动,而该侧主变后备保护灵敏度不足,将无法可靠切除故障,导致事故范围扩大。针对该问题,提出了种基于补偿电压正序分量的变压器相间短路后备保护方法,该方法通过在线计算补偿电压正序分量的幅值及其极性来判断故障点位置,根据线路长度整定保护动作值,自动调节保护范围。分析表明,该方法不受系统运行方式、线路长度与故障点位置的影响,且几乎不受过渡电阻的影响。在变压器负荷侧装设该保护来替代传统复压过流保护,能够保护变压器相邻母线和线路全长,有效解决了配电网中复压过流保护对本侧出线灵敏度不足的问题。     

一种低成本的全范围熔断器

一、概述全范围熔断器其实是两种熔断器性能的结合,即采用两种熔体亦称“双元件”熔断器.一个元件为短路保护,另一个为延时过负载保护,其间相互串联.这种熔断器加工成本高,且体积也较大.全范围熔断器作为分断短路及过负载保护,在额定电压或低于额定电压运行时能分断任何电流.该电流可以是短路电流或连续过电流,甚至可以是额定电流或稍低于额定值的电流(当熔断器运行在不正常的高温环境时).典型的全范围熔断器包括一个绝缘管和两个端接头,两端接头之间为熔体及灭弧填充物(通常为石英砂).全范围熔断器同时用作短路及过负载保护时,其性能标准应满足两种熔断器型式的要求.     

变压器后备保护拒动事故原因分析及对策

通过对一起110kV变电站主变压器35kV侧复合电压闭锁过电流保护拒动事故的调查分析,得出事故的原因是:当35kV线路远端发生三相短路时,变电站35kV母线残压高于变压器后备保护中低电压元件的整定值,低电压元件将后备保护闭锁。指出了在现有变压器中、低压侧后备保护中,低电压元件存在对线路远端三相短路故障灵敏度不足的问题。为防止类似事故的发生,提出了在变压器后备保护中增设一段不带电压闭锁的纯过电流保护的策略,并用定量计算的方法分析了其对现有变压器后备保护的改善效果。     

一种新的高压线路保护振荡闭锁实现方法

对高压线路振荡闭锁实现方法进行了研究,指出目前的振荡闭锁方法降低了距离元件的性能,并提出了一种新的振荡闭锁实现方法.根据保护安装处的电压、电流和距离元件整定阻抗可以计算出距离元件保护范围末端的电压,保护安装处电压和距离元件保护范围末端电压之间的夹角反映振荡的进程,该夹角在振荡中周期性变化,变化周期与振荡周期相同,该夹角...     

高频电压型逆变电路的短路保护

本文介绍了一种常用的电压型逆变器的短路保护电路，根据高频下的电路特点，选用霍尔元件作电流快速电压比较器封锁器的短路损坏，实验装置测试效果良好。     

短路电磁暂态过程对距离保护影响的仿真分析

以消除短路电压、电流中的非工频分量对距离保护的影响为目的,利用Matlab/Simulink搭建了输电线路接地距离保护的仿真模型,针对短路后电磁暂态过程对距离保护的影响进行了仿真.仿真结果表明,短路的电磁暂态过程影响距离保护元件的动作行为,导致错误的比相结果,造成距离保护元件的不正确工作.另外,故障类型、故障角、故障位置的不同对距离保护元件的影响程度也不同.滤除短路电压、电流中的非工频分量可有效地减小电磁暂态过程对基于工频量的距离保护的影响,采用FIR数字滤波器进行滤波,基本达到了满意的效果.     

计及V/V牵引变压器的线路保护整定计算分析

随着电气化铁路的发展,大量V/V接线牵引变压器接入到电网中,这对电网保护的整定计算产生较大影响。本文基于相分量法对V/V接线牵引变压器低压侧短路时的短路电流进行分析,通过计算分析电源侧线路的距离保护相间阻抗元件和接地阻抗元件的最小测量阻抗和流过该保护的最大短路电流,得出在对线路距离保护和零序电流保护进行整定计算时,需要对其定值进行修正并给出定量的修正策略,有效地防止距离保护和零序电流保护的保护范围伸出牵引变低压侧,从而保证了距离保护和零序电流保护的选择性。     

短路电磁暂态过程对距离保护影响的仿真分析

以消除短路电压、电流中的非工频分量对距离保护的影响为目的,利用Matlab/Simulink搭建了输电线路接地距离保护的仿真模型,针对短路后电磁暂态过程对距离保护的影响进行了仿真。仿真结果表明,短路的电磁暂态过程影响距离保护元件的动作行为,导致错误的比相结果,造成距离保护元件的不正确工作。另外,故障类型、故障角、故障位置的不同对距离保护元件的影响程度也不同。滤除短路电压、电流中的非工频分量可有效地减小电磁暂态过程对基于工频量的距离保护的影响,采用FIR数字滤波器进行滤波,基本达到了满意的效果。     

光伏电站接入对距离保护和重合闸的影响

本文首先分析了距离保护基本原理,并讨论了光伏电站接入对送出线路距离保护、配电网距离保护、配电网重合闸和选相元件的影响。进而,以光伏电站表现出的故障特性为依据,同时本着工程应用方便且误差允许的前提,提出了光伏电站类比常规电源的短路计算模型,即电压源串联阻抗的形式,并针对光伏电站不同的故障特性给出了二者各序阻抗的计算公式。将给出的计算模型加入到常规电网短路电流计算模型中,分析了计及光伏电站的电网短路电流计算模型及故障特性,研究了规模化光伏接入后对地区电网短路水平的影响。通过距离保护建模、阻抗整定值设定、电流起动门槛值设定等,建立了算例模型,仿真验证了送出线路在不同位置、不同类型故障下保护的动作情况,得出了光伏并网对距离保护配置、重合闸配置、选相元件的若干建议。     

G60发电机匝间保护装置在600MW机组的应用分析

庄河发电厂2台600 MW机组发电机定子匝间保护装置采用G60保护装置,主要由负序功率方向元件及纵向零序电压元件构成。分别介绍了负序功率方向匝间短路保护及零序电压匝间保护动作逻辑的设置情况及优、缺点,并根据匝间保护装置实际运行及维护情况,提出了提高保护可靠性应采取的措施。     

基于电流差动的直流配电网保护方案

针对直流配电网在发生短路故障时,短路电流上升迅速,直流断路器无法快速动作从而切除故障的问题,首先基于三相两电平电压源换流器构建直流配网的电源模块。分析了单端电源向无源网络供电时发生极间短路故障和单极接地短路故障的故障特征,提出了一种低电压保护和电流差动保护联合的保护方案,并且通过投切后备电源提高了供电的可靠性。最后在PSCAD/EMTDC平台中进行了仿真验证,结果表明在直流配网发生短路故障时,该保护能够快速可靠动作,并具有良好的选择性和灵敏性。     

高压电网故障信号处理与保护系统研究

针对高压电网,分析了故障模型和处理方式,以高压电网故障信号处理为基础,设计了高压电网故障信号处理与保护系统.其中包括高压电网故障保护系统的状态转化分析、高压电网故障保护系统的硬件设计和高压电网故障保护系统的基本程序流程.通过实验测试和对结果数据的拟合,进一步分析了基于故障信号处理与保护系统的高压电网可靠性因素,以此指导...     

含低电压穿越型光伏电源配电网自适应正序电流速断保护

在配电网发生故障的情况下,具有低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)能力的光伏电源(PV)的输出电流与PV容量、故障类型以及故障位置等因素密切相关,这给配电网电流保护的整定带来了很大困难。分析了PV的低电压穿越运行特性及控制策略,给出了含PV配电网的故障分析方法。并结合含PV配电网故障时短路电流的特点,分析了现有配电网自适应电流速断保护存在的问题,针对PV只输出正序电流这一特点,提出了一种适用于多个PV接入的配电网自适应正序电流速断保护。利用PSCAD建立了一个10 kV配电系统模型,仿真验证了该保护的正确性。     

适用于母线保护的负序电压提取及闭锁方案

为解决复合电压闭锁元件中负序电压提取快速性与准确性之间的矛盾,研究了基于瞬时对称分量法和半周积分法的负序电压提取方法。通过在故障启动时刻投入负序电压瞬时值提取算法,消除了由于母线电压突变造成的瞬时值提取误差。设计了采用该方法的母线保护复合电压闭锁方案,并与母线差动保护相配合:在故障启动后1个周期内,采用改进瞬时对称分量法和半周积分法提取负序电压有效值,与采样值差动元件相配合;故障启动满1周期后,采用全周算法和序分量分解法提取负序电压有效值,与相量差动元件相配合。通过数字仿真和RTDS实验验证,整个方案可大幅减小负序电压计算的暂态过程误差,有效提高区内故障时负序电压元件的开放速度,有利于改善复压元件的灵敏度。     

计算电网电流保护保护范围的新方法

基于电网线路上短路故障通用计算模型,提出了通过解被保护线路故障电流方程,直接计算电网电流保护保护范围的新方法,大大减少了计算量,避免了现有方法的大量重复计算。该方法已成功用于作者研制的110 kV～500 kV电网继电保护整定计算专家系统。     

同塔双回线纵向故障特征分析及零序方向保护改进

同塔双回线在发生不对称纵向故障时,由于负荷电流的转移,健全线路上会流过较大的不平衡电流,可能导致健全线路上带零序电压补偿的纵联零序方向元件误动。分析了同塔双回线纵向故障时零序、负序分量的特征,阐释了单相故障跳闸后健全线路上带零序电压补偿的零序方向保护误动的机理,并且提出了利用单回线负序分量信息的保护改进方法。在零序电流达到门槛值而零序电压不足时,引入负序电流门槛来判断是否启动零序电压补偿,并结合带负序电压补偿的负序方向元件来判断故障方向。仿真结果表明,所提方法在相邻线路发生不对称纵向故障时能有效闭锁本线路的方向保护,防止保护误动作;在本线路靠近对侧发生接地故障,本侧零序电压较低的情况下改进的零序方向保护有较高的灵敏度,能够可靠动作。     

距离保护在含分布式电源配电网中的应用研究

由于传统电流保护在含分布式电源配电网中存在缺陷,考虑将距离保护应用到配电网中。通过仿真验证距离保护可以弥补电流保护的不足,但距离保护应用于中低压配电网时其耐受过渡电阻能力很差。为解决此问题,分析了分布式电源接入配电网后形成的双侧电源线路上发生短路故障时过渡电阻对距离保护的影响,利用序分量算法研究出一种不受过渡电阻影响,通过采集线路的电流、电压相量值来正确测量故障阻抗值的算法。建立含风电机组的配电网模型,利用MATLAB进行了仿真验证。仿真结果证明该算法可正确测量故障阻抗值,准确识别保护区内的故障,且其计算精度高,能很好地消除过渡电阻对距离保护的影响。     

含光伏电源配电网的复合序网自适应保护

含光伏电源(PV)的配电网,因光伏电源容量、并入位置不同,导致传统的三段式电流保护不能准确动作。针对这一问题,提出根据保护点复合序网电压和电流进行自适应电流保护整定的方案。首先,提取故障电压和正序故障电流相位差来判定故障发生在光伏电源上游还是下游。然后,由序分量判定故障类型,选定故障区域。最后,利用复合序网电压求取保护安装处的电流整定值,进行自适应保护动作。通过仿真验证了该保护方案可根据光伏电源并入位置、容量、发生故障位置的不同,实现自适应在线保护整定,能够有效提高本地保护范围。     

交流励磁发电机转子绕组一点接地保护

交流励磁发电机（ACEG）转子采用对称三相交流电励磁,能够实现有功、无功和转速的独立调节,在改善超高压电力系统的稳定性及变速恒频发电等领域有着广泛的应用前景。转子绕组一点接地是交流励磁发电机常见的一种故障,提出了采用外加直流电源的方法来检测三相励磁的交流励磁发电机转子一点接地,并分析了外加电源对原有励磁系统的影响。由于采用外加直流电源,所以此方法检测结果不受发电机运行状态的影响,可以对转子一点接地进行100％的保护,且灵敏度与接地位置无关。     

模糊神经网络在超高压输电线路速动保护中的应用

提出了一种超高压输电线路保护的新方案 ,将模糊神经网络应用于电力系统的信号处理中 ,实现输电线路的速动保护。本方法首先利用模糊神经网络实现传统I段保护的功能 ,在此基础上 ,对输电线 90 %以外的故障 ,利用神经网络的再次训练 ,实现进一步的故障判别。通过神经网络的学习训练 ,这种方法能准确区分区内、区外故障 ,而基本上不受故障类型、故障位置、过渡电阻及系统运行方式的影响。EMTP仿真计算的结果显示出该方法是切实可行的。