基于两相电流差和线电压的中低压线路自适应保护

首先利用动模实验数据验证了线路两相电流差的特性,根据此特性,提出了基于两相电流差和线电压的中低压线路自适应保护方案,该保护方案具有故障类型和运行方式自适应的特点.然后,分析了该自适应速断保护的性能,并与传统电流速断保护、距离保护以及电流闭锁电压速断保护进行分析比较,阐明了该自适应速断保护的优越性.     

含分布式电源的配电系统保护方案

介绍了分布式电源接入配电系统后,采用基于两相电流差的自适应速断电流保护与无通道保护相配合的方案,即故障发生后先采用自适应速断电流保护。由于自适应速断存在保护死区,故以无通道保护作为后备保护。最后,通过对220 V配电系统进行仿真,验证了该保护方案的有效性。     

分布式发电系统保护方法研究

在分析分布式电源不同的短路特性的基础上,提出了利用自适应速断保护和故障分量保护作为分布式发电系统的保护方案,故障发生后,首先利用自适应速断保护,通过故障信息算出系统等效阻抗,同时判断出故障类型,代入自适应速断整定公式,设定速断动作阈值;其次,当自适应速断保护不满足动作要求时,利用故障前后电流,算出故障分量电流,以故障电流作为后备保护。本方案只需对传统保护进行软件升级,无需增添任何硬件成本,完全实现无通道线路保护,且当某个保护元件失灵时仍可保证跳开故障线路。通过对正常运行系统和孤岛进行仿真,结果证明了该方法的可靠性和可行性。     

两相电流差的特性

提出了两相电流差电流的新概念，对该电流的特性进行了分析，并通过两个例子，说明其 在继电保护领域中的应用。其一：提出一种相间电流保护新判据，使得相间电流保护在各 种相间短路条件下都有相同的保护区，从而提高了相间电流保护的灵敏度，简化了动作值的 整定计算和灵敏度校验；其二：用两相电流差电流的一般表达式，对两相电流差工频变化量 的选相元件进行分析，加深了人们对该选相元件动作特性的认识。     

自适应速断保护的动作性能分析

对自适应电流速断保护和自适应电压速断保护在单端电源条件下发生正、反方向各种类型短路故障时的保护动作性能进行了分析,同时也对它们在两端电源条件下发生故障和系统振荡时的动作行为进行了分析,在此基础上提出了进一步实现自适应电流、电压综合速断保护的设想,并指出了适用条件和为保证保护正确动作应采取的有效措施。     

微机式自适应馈线保护的研究和开发

提出了自适应速断保护和过电流保护的原理及其实现方法,并在此基础 上研制出WXB32型微机式自适应馈线保护装置。该装置充分发 挥了微机的智能作用,使速断保护和过电流保护能根据当前电力系统运行方式 和故障状态,实时、在线、自动地计算和整定保护定值,从而使保护的性能处于最佳状态。     

微机式自适应电压速断保护的研究

为了克服传统电压速断保护的动作性能受运行方式变化影响的缺点,提出了利用在线实时计算系统电源侧综合阻抗的方法实现微机式自适应电压速断保护,分析结果表明它比传统的电压速断保护有着非常明显的优越性。     

故障分量提取及故障选相的新方法

提出了一种中低压中性点不接地系统故障分量提取的新算法，该算法既能提取短时的暂态故障分量，也能提取长时间稳定的故障分量，对速断、定时限及过电流保护都适用，可极大地改善延时保护的性能；在此基础上给出了自适应电流保护中系统阻抗准确计算的方法；针对目前利用相电流差故障分量选相存在灵敏度不够高的缺陷，提出了利用相电流之和的故障分量来进行故障选相的高灵敏度选相算法。     

微机式自适应电压速断保护的研究

为了克服传统电压速断保护的动作性能受运行方式变化影响的缺点 ,提出了利用在线实时计算系统电源侧综合阻抗的方法实现微机式自适应电压速断保护 ,分析结果表明它比传统的电压速断保护有着非常明显的优越性。     

发电机定子绕组内部故障保护方案的动模试验比较

采用动模试验的方法,对大型发电机内部故障的保护方案进行了全面的试验,比较 了大型发电机可能采用的几种保护方案：完全纵差保护、不完全纵差保护、裂相差动保护、 单元件横差保护,同时对作者提出的相电流比率制动横差保护、相电流比率制动纵向零序电 压保护与单元件横差保护、纵向零序电压保护进行了比较试验。根据试验结果对各种保护方 案优缺点进行了分析对比,并提出了大型发电机内部故障保护的几种可行方案。     

变压器低压侧小区差动保护的思考

根据变压器低压侧小区差动保护原理和动作方程,推导出低压侧不同故障类型时该保护的动作行为。由推导发现,当低压侧绕组内部特定处相间短路时,非故障相差动会动作。同时详细分析了不同故障类型时,流经变压器各侧短路电流的幅值和相位。综合分析得出:由于变压器低压侧绕组采用三角形接法,其绕组内相间短路时各相相互影响,三角形绕组内短路电流会形成环流,从而导致了非故障相差动动作。该结论对于工程事故分析具有一定的指导意义。     

补偿不平衡负载的HC-SVG相间电压平衡控制与直流电压取值分析

针对由中点钳位型(neutral-point clamped, NPC)功率单元和H桥级联型(cascade H-bridge, CHB)功率单元构成的混合级联型静止无功发生器(hybrid cascade static var generator, HC-SVG)在补偿不平衡负载时产生的CHB功率单元相间电压失衡问题,提出一种基于零序电压前馈的CHB功率单元相间电压平衡控制方法,并对零序电压注入后HC-SVG直流侧电压取值进行分析。首先,分析CHB功率单元承担基波电压分量与HC-SVG输出基波电压的关系。推导HC-SVG补偿不平衡负载时CHB功率单元相间电压平衡所需的零序电压,建立零序电压前馈控制。其次,基于零序电压与补偿电流的解析关系,讨论补偿电流不平衡度与HC-SVG直流侧电压取值之间的约束关系。以6 kV/3 Mvar装置为算例,进行直流侧电压的取值分析。并与星接CHB-SVG进行对比,揭示补偿不平衡负载时HC-SVG所需直流电压低的特点。仿真验证了相间电压平衡控制与直流电压取值分析的有效性。     

超高压电缆相间距离保护的选择

分析了常用的姆欧继电器、碗形继电器、多边形继电器及正、负序分量距离继电器在超高压电缆线路上应用的特殊性及可能存在的问题,作了相应的仿真计算及验证,比较了各种相间距离继电器在超高压电缆线路上应用的优点与不足,对于仿真中出现的问题提出了改进方法,结合理论和仿真结果分析了超高压电缆的电气参数特性给相间距离保护带来的影响。     

高压地下电缆自适应继电保护方案的研究

针对电力电缆与架空线路电气参数的不同,分别从电力电缆分布电容以及零序阻抗两方面出发,提出了适用于高压地下电缆的自适应保护方案。通过对采用电容电流补偿和不采用电容电流补偿的分相电流差动保护的动作行为的比较分析,证明了电容电流补偿的必要性,提出了基于电容电流半补偿的分相电流差动保护方案。由于电缆线路零序阻抗非线性特性对保护性能产生很大的影响,精确计算电缆线路零序阻抗是非常必要的,故提出了基于迭代算法的自适应零序电流保护方案的思路与步骤。     

基于不同转角方式的变压器差动保护灵敏度分析

目前业内对变压器差动保护的灵敏度存在争议。文中以Y0,d11变压器为例,比较了变压器差动保护采用4种不同幅值相位校正方法后的灵敏度,研究表明差动保护的灵敏度与其转角方式有关,不同原理的差动保护灵敏度由差动电流对内部故障电流中的正序、负序、零序分量保留程度决定。绕组差动与相电流减零序差动（中性点零流）的灵敏度最高,它们完全保留了内部故障电流中的各序分量;目前现场广泛采用的相间电流差动与相电流减零序差动（自产零序）都不反应内部故障电流中的零序分量,且两者灵敏度本质上不存在差别,可以通过定值来补偿。     

变压器相间短路后备保护中负序阻抗继电器应用探讨

偏移特性阻抗继电器应用于变压器相间短路后备保护时,其灵敏性和可靠性往往不能满足要求。文中提出负序阻抗继电器,其测量阻抗不受变压器Y,d接线的影响,能避开负荷阻抗,且在电压互感器和电流互感器断线时能有效地闭锁。应用Simulink建立仿真模型验证负序阻抗继电器的性能,仿真结果表明：负序阻抗继电器在各种情况下的相间短路时均...     

电流互感器相间电流互串对差动保护的影响

针对母线差动保护、线路差动保护在区外故障时出现不正确动作,其共性特征为某一相出现故障,差流出现在其他相,且为特征很明显的不平衡毛刺电流的现象,文中对此进行了理论分析,得到此类误动与电流互感器二次回路的相间汲出(分流互串)相关的结论.理论研究揭示了此类误动中存在的非故障相毛刺电流方向和故障相电流极性相反、毛刺电流幅值大、持续时间短等共性特征产生的机理.经建模仿真分析、实验室模拟实验以及大量故障录波波形特征规律研究,验证了理论分析的正确性,并提出了相应的解决措施.     

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。     

一种适用于中低压短线路的光纤纵差保护方案

分析了中低压短线路纵差保护的现状,对电流综合量继电器与普通电流继电器在各种短路情况下的灵敏度比较,复式比率差动继电器与常规比率差动继电器在各种短路电流情况下的动作性能比较等进行了研究。提出了一种适用于中低压短线路的复式比率电流综合量差动保护原理方案。此方案可提高保护的灵敏度,同时为光纤纵差保护采用异步通信方式提供可能,达到降低保护装置成本的目的。     

Scott接线变压器后备距离保护研究

为了满足牵引变压器后备保护的特殊需求,针对Scott接线变压器,构造了一种基于相间电压和相电流后备距离保护。从数学模型出发,讨论了Scott变压器高低压侧之间的电压和电流变换关系,并分析了变压器的等值漏阻抗。理论分析表明,三相-两相变换导致Scott变压器高压侧的相地阻抗和相间阻抗无法直接反映低压侧故障。由于无中性点接地,Scott变压器高压侧无法测得相电压,根据电压关系用相间电压和相电流构成了适用于Scott接线变压器的距离保护。仿真结果表明,基于相间电压和相电流构成的距离保护能够明确区分短路阻抗和负荷阻抗,从而正确动作于故障。