超高压相电流差动保护分析

电流差动保护由于灵敏度高,能适应各种复杂运行状态,且具速动性,因而成为超高压线路首选的主保护。现在广泛使用的电流差动保护判据有相电流差动,故障分量差动和零序差动几种。利用EMTP仿真结果分析了这相电流差动判据在超高压系统中的动作特性和电容电流补偿的效果。     

变压器比率差动保护判据运行可靠性评估模型

应用概率方法研究保护动作判据的性能,提出了保护判据的可靠性评估模型。首先描述了几种比率差动保护判据的制动特性和灵敏度要求,及其在差动量和制动量关系平面上保护启动概率的分布情况;然后以实际运行方式下制动量和差动量变化范围内启动概率的平均值作为基础可靠性参数,推导出保护动作判据的拒动概率和误动概率。最后用算例说明了所提方法的实用性和有效性。     

高阻抗变压器相间短路后备保护灵敏度的提高

高阻抗变压器的整定计算中,高阻抗变压器的相间短路后备保护配置的复压过流保护和阻抗保护的灵敏度往往不能满足要求。根据一个工程中的整定计算实例对不完全差动保护的原理、不完全差动保护比率特性曲线、动作电流和制动电流的计算方法、动作判据、整定计算、变压器三侧绕组容量比为100/100/50时的灵敏度校验,以及单变和双变并列运行时的灵敏度、动作时限进行了研究。研究结果表明,配置不完全差动保护可以有效的提高灵敏度,并且其原理简单易于实现,并指出不完全差动保护应用于大电流接地系统中时,防止区外故障时保护误动作的方法。     

相位相关电流差动保护新原理

在保证区外故障时的差动保护安全性的前提下,为了提高保护的灵敏度,具有比率制动特性的差动保护在电力系统中的各种设备上作为主保护得到广泛应用。针对比率差动保护制动系数在内部故障灵敏度与外部故障安全性方面的矛盾,提出了一种相位相关电流差动保护新原理,该原理将差动两侧的电流相位差引入判据,使得区内、外故障情况下制动项分别体现为驱动和制动2种状态,从而提高了差动保护的灵敏性和可靠性。同时,差动保护新原理在抗电流互感器饱和问题上也具有明显的优越性。     

高阻抗变压器相间短路后备保护灵敏度的提高

高阻抗变压器的整定计算中,高阻抗变压器的相间短路后备保护配置的复压过流保护和阻抗保护的灵敏度往往不能满足要求.根据一个工程中的整定计算实例对不完全差动保护的原理、不完全差动保护比率特性曲线、动作电流和制动电流的计算方法、动作判据、整定计算、变压器三侧绕组容量比为100/100/50时的灵敏度校验,以及单变和双变并列运行时的灵敏度、动作时限进行了研究.研究结果表明,配置不完全差动保护可以有效的提高灵敏度,并且其原理简单易于实现,并指出不完全差动保护应用于大电流接地系统中时,防止区外故障时保护误动作的方法.     

超高压输电线路的自适应保护判据

电流差动保护是超高压线路主保护的首选之一,提高线路电流差动保护的可靠性和灵敏性是一个值得研究的问题。在各种正常运行状态和故障状态下,传统的电流差动保护判据中通过选取固定的制动系数获得灵敏度均较高的保护方案是比较困难的。文章提出了一种自适应保护的新判据,该判据可以根据系统的运行状态自适应地调节制动系数,提高了判据的灵敏度。西北电网长340 km的750 kV兰坪双端带电源的输电线路的EMTP仿真分析结果验证了该判据的正确性和有效性。     

突变量电流差动保护性能的极坐标分析方法

目前对电流差动保护性能的分析基于差动电流-制动电流平面或复平面,存在一定的局限性。提出了一种极坐标平面下的电流差动保护性能分析方法,给出了电流差动保护判据在极坐标平面下的表示方法。利用该分析方法在极坐标平面比较了突变量电流差动保护不同判据的动作特征,为突变量电流差动保护在工程实际中的应用提供了依据。该方法能直观看出差动保护的动作特性,且能够表示电流幅值、相位对电流差动保护判据的影响。引入灵敏度系数比较各判据在区内、外故障时的性能。利用PSASP对110 kV线路进行了仿真计算,仿真结果与理论分析一致。     

大串补线路电流差动保护拒动因素及改进保护方法

大串联补偿设备在超高压输电系统中得到越来越广泛的应用,伴随着复杂多系统的互联,含大串联补偿设备的线路(简称串补线路)在特定运行方式下出现线路背侧系统阻抗较小,可能导致线路内部故障时系统电流反向,此时串补线路电流差动保护可能会因灵敏度不足而拒动。基于此,详细分析了串补线路电流反向的原因及其对差动保护的影响。重点对不同串补度、系统功角差和过渡电阻等影响因素下的差动保护的动作特性进行研究。进一步地,为解决差动保护拒动问题,提出一种基于串补线路两侧电流幅相综合制动的电流差动保护改进判据,该判据能够有效解决串补线路内部故障时灵敏度降低的问题。仿真结果显示,相比传统差动保护,改进方案能够明显提高保护灵敏度。     

线路纵差保护CT二次断线判据分析

电流差动保护为了提高安全性一般都有CT二次断线判据,以区分内部故障和CT二次断线,并根据判据的结果决定是闭锁还是开放保护,因此CT二次断线判据可能影响线路差动保护正确动作。从弱馈系统、单侧电源、高阻接地等多个角度探讨CT二次断线判据对线路差动保护的影响,并在此基础上论证了引入两侧电压突变检测的必要性。分析表明,两侧电压突变检测CT断线判据可以较有效地减少CT断线检测判据对线路差动保护灵敏度的影响,提高保护装置的整体性能。     

T型线路电流差动保护研究

介绍了目前常见的几种基于故障分量的T型线路电流差动保护判据.并对各种判据的动作特性及制动特性进行了对比分析.在此基础上,研究分析了影响电流差动保护性能的制动量及制动系数的选取问题,通过对原有判据制动系数的改进,提出了一种改进的T型线路电流差动保护判据,并对改进前后判据的工作情况进行了大量的仿真试验.仿真结果表明,该判据具有良好的分相动作能力,并可根据外部故障和内部故障,自动调节制动系数,使得该判据在灵敏度、可靠性以及允许误差范围等方面均具有更好的性能,在发生电流互感器饱和、内部故障有穿越性电流流出等情况下也能正确动作.     

三端线路差动保护中全电流差动判据的研究

通过对三端线路相对于二端线路特殊性的分析,并结合差动保护灵敏度的计算,得出了影响差动保护灵敏度的主要原因是穿越性电流。在当前故障分量判据还无法代替全电流判据的情况下,寻找一种有效消除穿越性电流影响的全电流判据,分析了全电流判据的可能组成方式后,得到了2个新的差动判据。经过对区内故障灵敏度及区外故障安全性的评价,得出了新判据2与原判据结合将有利于消除穿越性电流所带来影响的结论。     

新型变压器零序差动保护方案设计

从保护方案设计和保护逻辑两方面详细论述了一种新型的变压器零序差动保护方案。方案设计中引入了外部故障异步区分、方向判据及二次谐波闭锁判据来可靠区分区内、区外故障,并介绍了差动电流、制动电流的选取。经试验证明该方案安全可靠,能够充分发挥零序差动保护对接地故障灵敏度高的优势。目前,该方案已实际应用于某变压器的保护装置中。     

稳态量分相电流差动保护判据制动特性的改进

定义了区内故障穿越电流。对穿越电流的研究显示,传统稳态量差动保护区内故障时的保护灵敏度受负荷电流影响大,带过渡电阻能力与故障点位置相关。通过在制动特性中引入穿越电流,提出了一种改进的稳态量电流差动判据。理论分析表明:改进判据与传统稳态量差动保护判据区外故障的安全性完全相同,但改进判据在区内故障的灵敏度以及带过渡电阻能力大大提高了。对一条750kV线路故障和保护的仿真试验,证明了改进判据的上述优越性,是一种比较理想的超特高压输电线路电流差动保护判据。     

反应重负荷下高阻故障的稳态量线路差动保护判据

指出传统稳态量差动保护判据受穿越电流影响,导致重负荷接地故障情况下带过渡电阻能力弱,提出一种改进的稳态量电流差动判据,对两种判据灵敏度的理论分析表明,改进判据在内部带电阻接地故障中,具有较高的灵敏度,特别是对重负荷下的高阻接地故障,表现出明显的优越性。根据一条750 kV线路故障和保护的仿真试验,证明该电流差动改进判据较传统稳态量判据,在保证区外故障安全性的基础上,对重负荷状况下的带过渡电阻能力有很大的提高,是一种比较理想的超高压或特高压输电线路电流差动保护判据。     

基于电阻性差流的差动保护新原理

差动保护原理已经广泛应用于高压线路保护,但受电容电流的影响,全电流差动保护的抗过渡电阻能力低。文中提出基于电阻性差流分量的差动保护新原理,利用差电流的电阻性分量来构成差动保护判据,可以避免电容电流的影响。该原理与线路电容参数及电抗器补偿情况无关,对于高阻接地故障的灵敏度高,可以作为现有差动保护原理的补充。EMTP仿真验证了基于该差动保护新原理所构成的保护判据的可靠性和灵敏性。     

双极高压直流输电线路行波差动保护原理及方案

针对现时保护方案的不足,提出了双极高压直流输电系统直流线路行波差动保护原理和方案。该方案利用直流线路两端反行波的1模分量构造行波差动保护判据,其中行波差动量和制动量分别利用线路整流侧反行波和逆变侧传播来的反行波间的差量及二者之和构成,并利用整流侧电流的零模分量来判断双极运行时的故障线路。仿真结果表明,所提出的保护判据具有更高的灵敏度、可靠性和安全性,最大抗过渡电阻能力提高到500？,并且在各种故障情况下都能够正确动作。     

扇环型制动区差动保护算法

同步误差在差动保护中表现为相移,同步误差引起的安全性问题可以用差动保护的相移制动能力描述.本文首先分析了传统比率制动判据的相移制动能力,发现获取良好的相移制动能力必须牺牲算法的灵敏度.为了适应弱同步环境,本文提出了一种新的差动保护判据,新判据分别从幅值和相角两个方面独立形成制动约束,从而可以合并解决电流互感器和同步误差引起的不平衡电流问题.新判据的制动区在ρ平面上呈现扇环形状,扇环内径决定了判据的灵敏度,扇环展开角度决定了判据的相移制动能力.仿真结果证明同步误差达到3ms时新判据能可靠制动,同时还能兼顾算法的灵敏度和电流互感器饱和时的安全性.     

负荷电流对电流差动保护动作性能影响的分析

在线路电流差动保护中,向量差动动作判据获得了较为广泛的应用,但其动作性能并非令人满意。本文就负荷电流对这种判据产生的不利影响进行理论分析,重点讨论内部故障情况下由于负荷电流的存在而导致保护灵敏度下降甚至拒绝动作的问题