浅谈主变压器零序电流保护配置与实际应用中的计算

变压器的零序电流保护、变压器间隙电流保护与变压器零序电压保护一起构成了反应零序故障分量的变压器零序保护,作为变压器绕组、引线、相邻元件接地故障的后备保护,是变压器后备保护中的重要组成部分,同时也是整个电网接地保护中不可分割的一部分.文章介绍了主变压器零序电流保护的配置情况,通过实际应用的计算,指出带方向的零序电流保护、不带方向的零序电流保护,不接地时的零序电压保护的具体应用.     

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。     

直接并网的中小型发电机定子接地保护

指出了现有中小型发电机定子接地保护原理的不足.详细阐述了在发电机中性点不接地和经消弧线圈接地2种情况下,分别在系统侧单相接地和定子接地时机端零序电流和零序电压的方向关系.提出了基于零序电流与零序电压方向关系以及基于零序差流与零序电压方向关系的新型的定子接地保护原理.通过试验和现场运行情况表明了该保护原理的可行性.     

接地故障零序方向元件拒动保护改进方案

对于大电源长线路的输电系统,当线路末端发生接地故障时,虽然零序电流达到定值,零(负)序方向元件由于零(负)序电压可能达不到方向元件的门槛值,造成保护拒动.针对这类问题,提出了2种解决方案:一种是当零(负)序方向元件由于零(负)序电压可能达不到方向元件的门槛时,以正序电压代替零(负)序电压作为零序电流方向判别;另一种是采用无方向零序电流反时限过流保护作为接地故障后备保护,并提出了新的电流互感器断线方案,解决了国内保护装置电流互感器断线与反时限零序后备存在的矛盾.     

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。     

零序残压过小而引起零序保护拒动问题的探讨

提出了线路在故障时零序电流保护因零序残压过低、达不到零序方向元件最小动作电压值,而造成了带方向的零序电流保护在接地故障时拒动,为解决该问题,建议对线路保护装置增加新判据或者在整定计算中采用相应措施来解决保护拒动问题。     

关于小电阻接地系统保护整定方法的探讨

文章结合实例分析了小电阻接地系统发生单相接地时电压及接地变压器电流的特点,提出了接地变压器相电流保护与出线零序电流保护配合的方法,并对接地变压器零序电流保护出口动作逻辑的整定进行了分析,用较简单的方法实现了小电阻接地系统保护的配合.     

零序电流方向保护一次误动作的分析

凡新安装或一、二次接线经过变动的方向零序保护,其零序功率方向元件必须利用负荷电流和工作电压检查其接线的正确性。 因为被保护线路发生接地短路时,保护安装处所出现的零序电流和电压相位关系是:零序电流超前零序电压约为110°,而功率方向元件动作特性的最大灵敏角为电流落后电压约70°。因此当继电器的电流端子为正接时,则电压端子必须与电压互感器零序电压反极性相     

平行线路对线路零序保护影响的研究

针对由于线路平行走线而产生的对线路零序保护的影响进行了分析.利用RTDS仿真系统建立了平行线路故障分析模型,仿真计算了在不同线路间距、不同平行长度的情况下,相邻线路发生接地故障时对本线零序保护的影响.仿真结果表明,相邻线路发生接地故障时,本线零序方向元件均满足正方向动作条件,所产生的感应电压、电流的大小与线路间距、平行...     

平行双回线路高阻接地故障保护的新思路

通过实例分析说明平行双回线路在强磁弱电联系运行方式下,一回线路末端发生高阻接地故障时,非故障线路纵联零序方向保护会误动,而纵联负序方向保护不会误动,提出在使用纵联零序方向保护切除高阻接地故障的保护装置中,增加纵联负序方向保护,退出纵联零序方向保护以防止误动的发生,并讨论了纵联负序方向保护新方案,方案增加负序电抗继电器和负序电流、电压闭锁,并带小延时动作,从而确保平行线之一故障时,非故障线路纵联负序方向保护不会误动,而故障线路发生高阻接地故障时,纵联负序方向保护能带小延时可靠切除故障.     

逆变型分布式电源接入对接地距离保护的影响与对策

针对IIDG接入系统的110 kV联络线金属性单相接地故障,分析了线路两侧正序电压极化接地距离保护的动作性能,指出存在由故障位置和IIDG容量决定的保护失效功率边界,若负荷无功高于此边界,IIDG侧接地距离保护在正向区内故障时拒动、在正向区外故障时误动,电网侧接地距离保护在反向区外故障时误动。提出两种应对策略,对策一将IIDG接入的110 kV变压器中性点直接接地,此时正序电压极化原理仍适用于IIDG接入系统;对策二采用零序无流判据和相电压极化距离元件构成接地距离保护方案,该保护判断不受IIDG接入的影响且无死区问题。     

主变压器间隙保护与系统零序保护失配问题的解决措施探讨

包头地区电网110 kV变压器中性点全部采用经间隙接地运行的方式.当线路发生接地故障并且跳闸时,变压器间隙零序电流保护会出现保护失配误动,造成停电事故.针对变压器间隙保护与系统零序保护的失配动作现象,分析主变间隙保护动作原因及与系统保护的配合情况,提出将包头地区电网部分110 kV变压器中性点直接接地运行,投入其零序保护,退出其间隙保护的方法,进行了线路故障后系统零序电压与零序电流的计算分析及系统零序保护灵敏度的校验,证明了该方案的可行性,并在包头供电局所属110 kV变电站得以成功实施,解决了主变间隙保护与系统零序保护失配的问题.     

110 kV电阻接地系统零序方向电流保护的整定研究

中性点经合适阻值的电阻接地,能有效抑制单相接地故障造成的负荷侧电压暂降,明显提高供电质量。但中性点电阻的接入改变了系统的零序阻抗,导致零序电流、电压的大小和分布以及它们之间的相位差与中性点直接接地系统有很大的不同。通过对其零序电流电压特点的分析,推导出110 kV中性点经电阻接地系统零序电流保护的整定计算方法,修正了中性点经电阻接地系统零序方向元件的动作条件。据此对一个改造的110 kV系统进行了整定计算,并通过现场试验和试运行证明了其正确性。     

从简化整定计算论线路的微机型继电保护装置

为简化整定计算,提出尽量减少微机型继电保护装置的定值数量及运行方式控制字,并给出了相应的有效措施。在220kV及以上电压等级线路用接地距离保护代替阶段式零序电流保护。并辅之以具有反时限特性的零序电流作为接地保护。介绍了普通反时限特性,并提供了缺乏反时限特性段或电压互感器断线时的电流、时间整定原则。在110kV及以下电压等级线路用相间距离保护代替电压电流保护和方向元件作为相间保护。为实现远后备保护功能。应配置过电流保护和负序电流保护。分析认为具有光纤通道的纵联电流差动全线速动保护是220kV及以上电压等级和35～110kV电压等级线路保护的发展方向。     

220kV线路故障引起110kV系统保护异常动作的研究分析

分析了强电源附近的220kV馈供线路发生单相接地故障后,较高的零序电压引起所供110kV系统主变中性点间隙击穿后又造成110kV线路距离保护异常动作的原因。并提出对于强电源附近的馈供线路发生接地故障时抑制零序电压的建议和防止相关保护不正确动作的措施。     

水电站主变压器高压侧接地故障传递电压对发电机定子接地保护的影响

发电厂主变压器大接地系统高压侧发生接地故障时,故障点零序电压会经主变压器高低压绕组间耦合电容传递到发电机侧,因此在整定发电机基波零序电压定子接地保护定值时需校验该传递电压的影响。结合锦屏二级水电站的运行参数,阐述了主变压器高压侧接地故障传递电压的计算方法,校核了发电机基波零序电压定子接地保护定值的正确性。     

基于时序鉴别方法的新型单相接地选线装置

提出了一种以自研发的专用集成电路为核心的单相接地选线装置 ,该装置综合运用零序电流和零序电压进行时序鉴别、幅值鉴别和信号连续性鉴别 ,实现 6～ 1 0kV电网单相接地故障的准确选线 ,并通用于中性点不直接接地电网的过补偿、欠补偿和无补偿系统 ,能区分永久性和瞬间性接地故障 ;还具有零序CT断线检验、PT断相鉴别及整机性能自检演示等功能 ,并详细介绍了该选线装置的构成原理。     

小电阻接地系统断线状况分析

通过对单相接地断线的仿真计算,分析在断线单相接地中过渡电阻和负荷电流,对零序电流、负序电流、零序电压的影响作用。对各种不同负荷、经不同过渡电阻接地情况,提出利用现有微机保护装置中的功能资源,对断线接地报警的整定提出建议和初步方案。     

Hidden failure identification and protection of multi‐grounding fault in secondary circuit of potential transformer

Hidden failures as potential faults in relay protection are lethal for power systems. Multi‐grounding fault in the secondary circuit of a potential transformer (PT) is a typical hidden failure. When this hidden fault happens, zero‐sequence voltage of computer relaying will shift. Then it will result in the mis‐operation of zero‐sequence directional protection, which may cause a cascading failure. In this paper, we analyze the impact on zero‐sequence directional protection caused by multi‐grounding fault first. Then in order to solve the problem, we analyze the characteristic of the affected voltage and current. We find that the zero‐sequence voltage of the special phase is in phase with its negative sequence voltage under normal circumstance, but this is not true in this hidden failure. As a consequence, we propose an identification method of multi‐grounding fault in a PT and a new zero‐sequence direction algorithm that can avoid the mis‐operation of the zero‐sequence directional protection. Finally, the results of simulation prove the correctness of the theoretical analysis and the effectiveness of the identification method and the new zero‐sequence direction algorithm. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于配电网柔性接地控制的故障消弧与馈线保护新原理

为解决中性点非有效接地配电网中长期存在的单相接地故障消弧与保护难题,提出基于零序电压柔性控制的配电网接地故障消弧与保护新原理。在配电网发生接地故障的初始时刻,通过脉宽调制(pulse width modulation,PWM)有源逆变器注入零序电流补偿接地故障全电流,实现对零序电压的控制,促使故障点电压为0,实现瞬时故障100%消弧。接地故障发生后,经一定延时,控制电流注入,增大故障残流,精确测量零序电压和各馈线零序电流变化量,实现接地故障的动态感知和可靠保护。该技术有望降低故障建弧率,减少故障停电时间,促进配电网智能化发展。