大型发变组保护用电流互感器参数选择问题的探讨

为保证大型发变组在暂态条件下继电保护装置动作正确性,结合工程计算实例,针对发变组保护所用电磁式电流互感器的特性、故障电流持续时间t、暂态面积系数Ktd、总磁通倍数Kn等相关参数选择问题进行了论述和探讨.     

数字差动保护抗电流互感器饱和的线性区方案

主设备保护通常采用差动原理作为主保护原理,随着数字保护在电力系统的广泛应用,存在电流互感器（TA）暂态饱和易引起差动保护误动的问题。数字差动保护抗TA饱和的线性区方案是建立在TA暂态饱和时一次电流每个周期过零时始终存在一定的线性传变区域的理论基础上,对TA传变的数据取最小的线性区选择方法,动作电流采用半波傅里叶滤波算法计算,制动电流采用全波傅里叶滤波算法计算,构成比率制动差动保护。该方案原理简单、实现方便,动模录波数据说明该方案能够基本消除区外故障TA暂态饱和引起差动保护误动的情况,可直接应用于变压器差动保护、发变组差动保护和母线差动保护,应用前景良好。     

发变组保护与励磁调节器的配合整定

当前多数电厂的发变组保护在进行整定计算时,容易忽略与励磁调节器的配合,导致一旦励磁系统出现异常,发变组保护即动作于停机.为避免不必要的停机,从三方面分析发变组保护定值整定与励磁调节器的限制、保护之间的配合,包括发电机失磁保护与AVR低励限制的配合、发变组转子绕组过电流保护与AVR励磁过电流限制的配合,以及发变组过励磁保护与AVR过励限制的配合.     

基于OCT的输电线路故障暂态电流保护

光学电流互感器(OCT)解决了继电保护中传统电磁式电流互感器的饱和以及暂态精度低等问题。分析了输电线路故障高频暂态分量产生的原因,并根据光学电流互感器能够正确传变暂态分量的特点,分析了基于故障分量的单端暂态电流保护的原理。     

电子式电流互感器传变延时测试方法研究

电子式电流互感器的传变延时关系到继电保护的动作快速性,关系到跨间隔设备采样的同步性,该时间不能简单用稳态传变延时来代替,在工程应用中不能忽略对暂态延时时间的测试,以免留下安全隐患。通过对电子式电流互感器传变延时产生的原因进行研究,提出了电子式电流互感器传变延时测试方案,并对罗氏线圈电流互感器的稳态及暂态传变延时进行了准确测量。实际工程中,仅在暂态延时的测量结果与稳态延时测量结果大致相等时,才可考虑用稳态延时替代暂态延时。     

基于罗氏线圈电流互感器的等传变距离保护

罗氏线圈电流互感器中的积分器会放大暂态传变误差,可能导致保护误动作。该文提出直接采用罗氏线圈微分信号输出进行保护计算的改进思路,并以距离保护为例,提出一种基于罗氏线圈电流互感器的等传变距离保护方法。该方法中,保护电流直接采用罗氏线圈输出的电流微分信号,消除积分器引入的暂态传变误差,并通过虚拟数字传变解决电压与电流微分信号传变不一致问题。仿真和试验结果表明,所提出的等传变距离保护方法动作速度快,受系统中高频暂态信号影响较小,性能优于现有距离保护方法。     

直流偏磁对电流互感器暂态传变特性的影响

高压直流输电和地磁感应电流引起的直流偏磁现象日趋严重,分析其对电流互感器暂态传变特性的影响十分必要。通过建立等效分析模型,针对直流偏磁及故障起始角对于电流互感器暂态传变特性,特别是对起始饱和时间的影响进行了详细的推导和分析。通过MATLAB程序对某实际电网中运行的电流互感器暂态传变特性参数进行计算,得出偏磁电流大小与起始饱和时间、二次电流的基波和2次谐波的定量关系。分析结论为了解电流互感器在偏磁条件下的工作状况以及继电保护装置的整定提供了参考。     

大型发变组保护CT极性及保护方向自动检测技术研究

准确无误的电流互感器(CT)极性和保护方向是确保继电保护安全可靠运行的基础,大型发变组保护采用主后一体化的双重化配置模式,需要接入的CT电流回路较多,且部分CT电流回路同时供主保护、后备保护和异常运行保护共同使用,CT极性必须同时满足主保护、后备保护、异常运行保护的要求。由于大型发变组保护的配置及其二次回路的复杂性,导致CT极性和保护方向错误而引发的发变组保护误动或拒动的事情时有发生,严重影响了电网的安全稳定运行。根据传统人工带负荷检测CT极性和保护方向的"六角图理论",在发变组保护装置内构建了CT极性和保护方向自动检测的判据和功能,进一步提升了发变组保护的安全性和可靠性,具有很高的工程实用价值。     

土壤介电频变特性对接地极冲击散流的影响

为研究土壤介电常数频变特性对接地极暂态电阻的影响规律,在典型土壤介电谱测量结果的基础上,对冲击电流作用下的动态电磁过程进行了理论分析。提出了从电磁场角度出发的、考虑土壤频变特性的接地极冲击特性数值计算方法,分析了土壤介电常数的频变特性对接地装置冲击散流特性的影响。结果表明:考虑土壤介电常数频变特性的接地极暂态接地电阻与假定介电常数恒定时相比有显著差异;暂态电阻值受到施加的冲击电流波形和幅值的影响,波前时间越长,局部峰值越大;同种冲击波形下,电流幅值越大,波前时间内接地极暂态接地电阻局部峰值越小。     

暂态保护用小功率电流变换器的研究

小功率电流变换器在电力系统二次侧对电流实现隔离和变换。随着电力系统的发展,愈来愈要求电流互感器能在暂态过渡过程中真实地传变暂态故障电流。基于等值电路,对小功率电流变换器的暂态特性的影响因素进行了深入分析。为了更真实地传变非周期分量电流,应在保证小功率电流变换器不发生饱和的前提下,尽量提高二次回路时间常数。对于体积受限的小功率电流变换器,通过推导二次回路时间常数关于铁芯边宽的变化关系,提出了一种暂态小功率电流变换器的定量设计和计算方法,得到了在不同二次线径下的最优设计方案。理论分析结果与样品的测试结果吻合,得到了实践验证。     

基于暂态拟合制动特性的发电机差动保护算法

从电流互感器饱和励磁电流和发电机差动保护工作点随时间变化特点分析入手,提出了一种基于暂态拟合制动特性原理的差动保护算法。算法通过拟合电流互感器饱和时差动不平衡电流随时间变化规律得到制动曲线斜率K随时间变化曲线,给出了初始K值曲线表达式及初始K值曲线的调整方法。该制动特性既反映了电流互感器饱和暂态过程引起的差动不平衡电流随时间变化的规律,又兼顾电流互感器正常传变时的稳态误差,使得保护动作门槛值在区外故障电流互感器饱和暂态过程中能够包络差动不平衡电流,增加了保护的可靠性。同时电流互感器正常线性传变时间段K值曲线的值可低于传统比率制动差动保护制动曲线斜率值,保护更加灵敏。理论分析和仿真结果表明,算法比传统比率制动差动保护有更好的区外故障抗电流互感器饱和能力和区内故障的灵敏性。     

基于保护特性的P类电流互感器选型

为深入了解P类电流互感器饱和特性,防范互感器饱和导致保护不正确动作,通过理论推导和计算详细分析了铁芯剩磁、故障电流非周期分量、时间常数等因素对电流互感器暂态饱和特性的影响。分析结果表明关于保护用电流互感器给定暂态系数不宜低于2的选型规定不能满足线路保护和变压器保护的要求。根据分析结果,针对不同保护装置技术要求给出了保护用P类电流互感器的选型建议,并综合考虑电网实际情况,从电流互感器、保护装置、电网运行等方面提出了防范措施。     

一种电流互感器仿真分析平台构建方法

电流互感器暂态饱和特性及其对差动保护的影响研究是工程现场亟待解决的难题。介绍了一种电流互感器暂态饱和特性仿真分析平台。该平台可根据实际分析需要,灵活组态构建一次系统运行场景,模拟不同形式的电力系统复杂暂态过程。通过选配所开发的不同类型电流互感器(P级、PR级和TPY)的数字仿真模型,能够准确地模拟电流互感器的暂态饱和过程,实现电流互感器暂态特性及差动保护动作性能的分析评估。动模试验与现场应用实例验证了该平台的有效性与准确性。     

差动保护采用P级电流互感器的问题

分析了P级电流互感器的暂态误差 ,提出抗暂态误差 ,保证差动保护动作选择性的方法。     

500 kV高岭换流站换流变空载充电励磁涌流分析

介绍了500 kV高岭背靠背换流站换流变及其保护配置情况,结合现场录波数据并借助电磁暂态仿真程序PSCAD/EMTDC分析了该换流站空充变压器时的励磁涌流特点及其对变压器保护的影响,验证了合闸电阻对换流变空载充电励磁涌流的抑制效果,指出该站换流变励磁涌流水平较低,但由于换流变容量较大,励磁涌流衰减较慢,应考虑预防某些极端情况下励磁涌流导致的换流变保护误动问题。     

初议修订《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》--比率制动特性的修改

针对《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》中的某些条款,对发电机纵差保护中大机组衰减时间常数大、非周期暂态分量电流衰减缓慢的缺点,提出采用考虑暂态性能的保护用互感器TPY型的对策;对工频短路电流倍数增大导致保护误动的缺点,分析了非周期分量系数、互感器同型系数、互感器比误差系数的整定。还探讨了变压器纵差保护中起始动作电流、起始制动电流、斜率等参数的整定。为今后大机组保护的整定计算和《导则》修订提供参考。     

适用电子式互感器的变压器保护磁通制动技术

为了解决传统变压器磁通制动技术在电子式互感器应用场合下的使用局限性,提出了一种适用于电子式互感器及三相变压器的磁通复判保护技术。介绍了磁通制动技术在变压器差动保护中的运用情况及存在问题,讨论了电子式互感器暂态特性对磁通制动原理的影响。研究了基于三相变压器差动保护的转角补偿、涌流选相、陷阱复判等问题,给出了保护算法实现流程。实验结果表明,适用电子式互感器的磁通制动技术能大幅提高差动保护动作速度,同时具备可靠的涌流识别能力。     

基于模型的变压器保护判据分析与改进

对基于模型的变压器保护原理作了分析并提出了新判据。电流暂态波形波动较大时,用差分代替微分会造成很大误差,可能造成保护误动。利用积分法构成了新型的保护判据,给出了新判据的计算公式并讨论了定值的选取。变压器在正常运行、外部故障、空载合闸、内部故障、带内部故障空载合闸等工况下的数字仿真结果表明,新判据不易受电压、电流波形波动的影响,计算简单,可以可靠、快速识别变压器内部故障。     

内桥接线主变压器差动保护误动原因分析

内桥接线变电站的主变压器并列运行时,其中一台变压器支路空载合闸或故障时,内桥开关将通过很大的励磁涌流或短路电流。在此情况下,正常运行的变压器差动保护可能发生由于电流互感器暂态传变特性差异以及产生和应涌流现象而导致保护误动。文中结合一起变压器差动保护连续误动的事故,对内桥接线方式下,电流互感器传变特性差异、和应涌流的产生进行了理论分析和仿真验证,并对励磁涌流的二次谐波闭锁能力进行了分析计算。最后提出了内桥接线方式下改进的变压器差动保护接线方式等解决措施,以防止差动保护误动。