伊冯串补装置典型故障原因分析及处理措施

针对500 k V伊敏—冯屯串补电容器补偿装置(简称伊冯串补)运行过程中出现的故障,如阀基电子设备VBE电源板故障导致旁路断路器合闸、次同步谐振SSR保护误动作、断路器三相不一致保护动作、金属氧化物限压器MOV保护动作造成旁路断路器合闸等故障,根据伊冯串补的原理和结构特殊性,结合伊冯串补保护动作和录波数据,分析故障产生的原因,通过更换故障元件、优化保护程序、修改保护动作逻辑、加强设备制造工艺和设备维护等措施,提高了串补的抗干扰能力和运行稳定性,现场运行情况表明:采取的改进措施会使伊冯串补存在的隐患得到根本性消除,同时证明了防范措施的正确性和有效性。     

冯屯500kV可控串联补偿MOV压力释放事件分析

针对冯屯500kV可控串联补偿(以下简称串补)站区内,瞬时性单相接地故障中的金属氧化物限压器(MOV)压力释放问题,结合伊冯甲线可控串补保护动作和录波数据,通过故障现场勘查、设备返厂解体、元件试验检测分析,发现MOV的事故动作原因是MOV阀片在工频过电压下发生沿面闪络,导致MOV压力释放动作。根据阀片的特殊性,加强现场安装管理,开展MOV阀片釉层的绝缘的研究及不建议新备用单只MOV设备与已运行9年的老MOV设备混用,最后提出了冯屯串补站MOV设备备件配备设计方案。     

一起串补MOV内部故障分析

根据一起串补MOV内部故障引起的跳闸,对保护动作行为进行了分析.结合保护动作、录波数据分析,确定火花间隙并未真正点火触发.通过分析串补设备特殊安装方式可知,GAP内电流互感器的电流并不是GAP点火导通后电流.最后,提出了改进措施和应注意的问题.     

一起串联补偿线路跳闸故障的分析

针对某超高压500 kV串补输电线路因选区偏转而引起的三相跳闸事故,探讨了故障时串补保护和线路保护的动作行为。搭建与实际一致的仿真模型,代入现状运行方式下的具体参数,通过RTDS对模型进行数字模拟实验,分析发现,其保护动作行为符合设计原理和录波数据,当系统仅发生单相经过渡电阻故障,且串补仅B相MOV暂态导通时,选区确实会发生偏转,造成2套线路保护选相不一致,扩大事故范围。结合实例,深入研究串补是否投入情况下单、双回运行线路的单相接地故障,得出零、负序电流选区出现误选的条件,并给出可行的解决方案。     

RTDS串补模型参数校正及仿真测试

串补线路近端发生单相经过渡电阻短路故障时,线路两侧故障电流可能反向,纵联电流差动保护存在拒动的风险。分析了不同故障类型对串补线路纵联电流差动保护的影响,通过实测MOV参数并提取短路故障故录数据,对RTDS串补模型MOV参数进行了校正,确保了仿真模型的正确性。根据实际线路实测参数和网架结构搭建了RTDS检测环境及模型,并对国内主流线路保护厂家含串补功能线路保护进行了仿真测试。     

基于嵌入式操作系统的微机保护监控系统的研究

根据500 kV串补保护的功能,设计相应的检验方案。针对MOV保护的特殊性,给出MOV保护的检验方法：提出优化输出仿真波形的方法,达到保护动作的采样要求,提高MOV高电流保护测试的精度;提出一种基于电气量的算法准确反映MOV的能量变化,结合特性曲线将作为动作判断依据的MOV温度通过仿真电流表示,在规定时间内满足温度保护动作要求,并自动计算理论温度和温升作为判断保护动作正确性的依据。实现串补保护性能的现场检验,提高串补装置运行的可靠性。     

基于R-L模型的串补线路距离保护方案

针对串补线路故障特性更为复杂,造成距离保护难以正确动作的问题,提出了一种利用单端信息的串补线路故障测距方案。以R-L模型为基础,根据串补前及串补后故障线路参数的不同,给出了2个测距计算模型。利用该模型计算出的电阻值与实际电阻值的对比,可准确判断故障点相对串补装置的位置。若故障发生在串补装置前,则直接驱动断路器跳闸;若故障发生在串补装置后,则利用串补后的故障计算模型,判断出故障位置。该方法可以较好地解决传统距离保护在串补线路中的暂态超越问题,同时,利用MOV导通前的暂态信息,避开了MOV导通初期串补电容电压难以获取的问题,极大地提高了距离保护的可靠性。利用PSCAD仿真验证了该方案的可靠性和有效性。     

串补站MOV故障分析诊断

对串补站MOV设备在运行过程中发生的爆炸事故进行分析,根据分析认为,造成MOV爆炸事故的原因是设备装配工艺不过关,造成内部隔弧材料下陷,没能起到原有的隔热、隔弧作用,改变了MOV内部电阻片散热的正常分布,使得故障电流通过高负荷电阻时温度超限,造成MOV爆炸。并提出了预防同类设备事故的防范措施。     

独山—河池甲线串补人工短路试验的仿真分析

针对独山—河池甲线串补人工短路试验的金属氧化物可变电阻(metal oxide varistor,MOV)保护动作情况,对串补过电压、断路器断口恢复电压进行了仿真分析。仿真结果表明:MOV大电流保护动作触发间隙满足人工接地试验的要求,MOV吸收的能量和阻尼电阻能耗均在能量吸收水平之内。故障清除过程中,对侧断路器最大恢复电压低于IEC标准允许值,从而满足人工短路试验的要求。     

500 kV串补保护检验方法的设计

根据500kV串补保护的功能,设计相应的检验方案.针对MOV保护的特殊性,给出MOV保护的检验方法:提出优化输出仿真波形的方法,达到保护动作的采样要求,提高MOV高电流保护测试的精度;提出一种基于电气量的算法准确反 .映MOV的能量变化,结合特性曲线将作为动作判断依据的MOV温度通过仿真电流表示,在规定时间内满足温度保护动作要求,并自动计算理论温度和温升作为判断保护动作正确性的依据.实现串补保护性能的现场检验,提高串补装置运行的可靠性.     

基于双重保护的中压串联补偿装置研究

串联补偿装置在提升配电网线路电能质量方面具有良好的效果,近年来得到了广泛的应用.针对配网线路故障频发的特点,实际运行中应考虑串联补偿装置的自我保护问题,以避免线路发生故障引起电容器过电压而损坏的情况.本文提出了一种基于金属氧化物限压器(metal oxide varistor,MOV)和实时小波变换算法检测故障的双重保...     

串联补偿电容器在超高压输电系统中的应用

介绍了外熔丝电容器与内熔丝电容器在串联补偿装置中的应用及其优缺点,指出了故障电容器元件对分布电压的影响;分析了金属氧化物变阻器(MOV)、触发间隙、旁路断路器的作用,提出了限制电容器组上的过电压,保护电容器组的措施,以及对串联补偿装置操作的顺序与控制方法。     

500kV串联补偿装置过电压保护研究

串联补偿装置的过电压保护直接关系到串补站的投资和电网的安全运行,在工程设计中至关重要。本文利用电磁暂态仿真程序EMTPE,对冀北电网某500 kV串联补偿工程进行了串联补偿装置的过电压保护研究,采用带火花间隙金属氧化物限压器MOV的方案保护串联补偿电容器,建立了系统等值计算模型,计算了发生各种区外故障时MOV的最大放电电流和最大能耗,从而确定了MOV的启动电流和启动能耗;计算了区内故障时MOV和阻尼电阻的最大能耗水平,计算结果可供工程参考。     

串补线路的数学形态学行波测距法研究

因存在串联电容及其并联保护元件MOV,带串联电容补偿装置的输电线路的高度非线性特性对故障测距和继电保护产生了较大影响,使常规的故障测距和距离保护算法均已不再适用。为此,讨论了串联电容补偿对输电线路行波法测距的影响,并提出了一种基于数学形态学梯度技术的串补线路行波法故障测距新算法,该算法不受MOV非线性特性的影响。相对于小波变换等积分运算来说,形态学对突变信号检测能力强,对噪声不敏感,算法简单,耗时较小,易于硬件实现。ATP仿真结果表明,该算法具有很好的准确性和鲁棒性。     

面向超高压电网的故障限流器的应用研究

针对迫切需要解决的大负荷中心短路电流超标的问题,在介绍了短路电流限制器研究现状,阐述了新型串联谐振型限流器(SCCL)工作原理后,用等面积法分析了单机无穷大系统中SCCL提高系统暂态稳定裕度的机理,并比较了串联电抗器与谐振型限流器的优缺点。谐振型参数设计是工程设计的难点,其中抑制因子代表着限流器限流能力,其取值要综合系统需求考虑。保证电容器可靠旁路是谐振型限流器的关键技术,多重化旁路开关技术能有效抵御电容器过压击穿的风险。基于优化参数的大量仿真实验证明:主电路设计合理,旁路开关电气强度降低,电容器在有效保护范围内。     

基于分布参数模型的串联补偿双回线单线故障定位算法

对于装设串联补偿(串补)装置的输电线路,由于与串联电容并联的保护元件金属氧化物可变电阻(MOV)的非线性特征,使得串补线路无法直接使用常规的输电线路故障测距方法。为此,提出了一种基于分布参数模型的串补双回线故障定位算法。按照故障点相对于串补的位置分为两个子算法,利用从本端、对端推算得到的故障点处电压相等的特点,消去串补装置近故障一侧的电压,结合故障点处过渡电阻的纯电阻性和故障序网边界条件,构造故障定位函数。该方法不依赖串补装置模型,不受MOV非线性的影响,无需预知串补装置相对于故障的位置,同时不存在伪根判别问题。EMTDC/PSCAD和MATLAB仿真结果计算验证了该方法的正确性。     

基于RVM和阻抗法对串联电容补偿输电线路的故障定位

在串补输电线路(SCCTL)中通常采用金属氧化物变阻器(Metal-Oxide Varistor,MOV)对串补装置中的电容做主保护,而MOV具有典型的非线性特征,给串补输电线路的故障定位带来难题。基于此,提出一种新的接地故障定位方法,首先对接地故障进行分类识别,再针对不同故障类型用阻抗法进行故障定位,将SCCTL相对于串补装置分为两个区域,并对应采用两个子算法对故障进行定位,无需附加程序对子算法的计算结果进行伪根判别。该阻抗法不依赖串补装置的模型,不受MOV非线性特征的影响。最后在PSCAD/EMTDC仿真软件中建立一500kV的串补输电线路模型,用MATLAB实现故障定位算法,仿真结果验证了此方法具有较高的定位精度。     

A performance oriented impedance based fault location algorithm for series compensated transmission lines

This paper proposes a performance oriented fault location algorithm for series compensated transmission lines. The algorithm estimates the fault location based on the calculated fault voltage and current using two end measurements and line parameters. Fault location computations are carried out considering faults existed before or after the compensator location on the line. The calculated MOV impedance is the key factor in determining whether or not the fault is located in front of the compensator. A 380 kV transmission line with a series capacitor and an MOV has been tested for various fault types, fault locations and fault resistances. The results show that the algorithm accurately estimates the fault location for all cases.     

基于参数识别原理的串补线路距离保护

以串联补偿（简称串补）线路的暂态物理模型为基础,基于参数识别原理提出一种适用于串补线路的距离保护方法。该保护利用系统故障时的暂态信息识别串补线路的电感参数来反映故障点到保护安装处距离,克服了串补电容带来的超越问题,并将故障点相对于串补的位置转化为待识别的未知量,实现串补前故障与串补后故障算法上的统一,无需事先识别故障点...     

基于改进RL模型的串联补偿线路单相接地 故障测距新算法

基于RL模型算法的测距式继电器是我国最早开发成功并获得广泛应用的微机线路保护继电器,但其直接应用在串联电容补偿线路中具有一定的局限性。基于此,针对常见的单相接地故障类型,给出了一种基于改进RL模型的串联补偿线路故障测距算法。该算法考虑了故障过程中MOV动作及串联电容对线路实际阻抗值的影响。与传统的串联补偿线路故障定位方法相比,该算法无需判断串联补偿装置是否在故障回路中,也无需知道串联补偿装置的相关参数和其具体工作状态,就能简单准确地实现串联补偿线路的故障测距。EMTDC/PSCAD和Matlab仿真计算结果表明,所提出的算法能够获得比传统算法更加准确的测距结果。