超、特高压交流线路反时限零序过流后备保护的整定建议

针对国家电网“六统一”线路保护装置,提出了超、特高压交流线路反时限零序过流保护的整定原则。反时限零序过流保护在保证灵敏性方面并无困难,整定原则的核心问题是解决选择性和速动性的矛盾。根据该保护的原理和逻辑提出了转折电流的概念以及接地距离保护与反时限零序过流保护的配合原则;充分考虑配合时间定值和最小时间定值对保护动作特性的影响,综合超、特高压电网实际短路电流水平和接地距离保护的过渡电阻耐受能力,将反时限零序过流保护低电流区的选择性与接地距离保护高电流区的选择性进行结合,提升了对接地故障全域电流范围的选择性切除能力;提出了方向元件投退原则。通过对某省级电网进行算例分析,验证了整定原则的有效性,该整定原则已经在实际电网中进行了应用。     

西北电网330 kV自耦变压器零序过流保护的配置及整定计算

通过对西北电网330kV自耦变压器零序过电流保护配置和整定计算的分析和实际应用调查,发现其大多数不满足西北电网变压器后备保护第I段最后一段（跳三侧）动作时限≤2s的反措要求,并且部分330kV自耦变压器零序过电流保护的方向指向,保护范围,定值取法等不利于系统安全稳定运行,从而提出了既能较短时限动作切除保护范围内故障又不失去选择性,适合西北电网特点的330kV自耦变压器零序过电流保护的配置及整定计算方法。     

西北330～750 kV主网线路后备保护定值性能分析及整定原则简化

随着超高压电网线路主保护配置的加强,后备保护整定原则具备了简化的基础。针对西北电网的结构、运行特征以及继电保护的配置特点,通过对实际电网保护定值的分析和计算,评价了现有整定原则下后备保护定值的运行性能,提出了西北电网后备保护整定原则的简化方案。应用情况表明,整定原则的简化对电网建设及安全运行有很大的促进和提高。     

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。     

西北330～750 kV主网线路后备保护定值性能分析及整定原则简化

随着超高压电网线路主保护配置的加强,后备保护整定原则具备了简化的基础.针对西北电网的结构、运行特征以及继电保护的配置特点,通过对实际电网保护定值的分析和计算,评价了现有整定原则下后备保护定值的运行性能,提出了西北电网后备保护整定原则的简化方案.应用情况表明,整定原则的简化对电网建设及安全运行有很大的促进和提高.     

线路和变压器零序反时限保护及其整定配合

从事故分析的角度出发,在全网需设置高阻接地故障保护前提下,提出线路保护、主变压器保护均需配置零序反时限过流保护,并且500kV和220kV电压等级都可采用此配置。同时探讨其整定配合问题,提出了零序反时限曲线中时间常数的选取方法。实时数字仿真器（RTDS）试验用电网实例验证了采用零序反时限过流保护的静态和动态特性。     

500 kV变压器中压侧及220 kV出线零序过流保护配置及整定方法研究

分析了目前500 kV变压器与500 kV侧出线、220 kV侧出线零序过流保护的整定配合方法,发现500 kV变压器中压侧零序过流保护的整定配合很难,会出现越级动作的可能。在此基础上提出了500 kV变压器的中压侧采用零序反时限保护来代替无方向定时限零序过流保护,同时220 kV侧出线的定时限高阻段保护也采用零序反时限保护的配合方案。实践证明,这种方案解决了保护配合难点,杜绝了线路发生接地故障时而引起的变压器零序过流保护误动,从而保证电网的安全稳定运行。     

超高压线路简化整定计算的原则和方法

随着超高压电网的逐步强大和继电保护技术的不断进步,简化线路后备保护的整定计算是切实可行的。提出了超高压线路后备保护的简化整定计算原则和距离保护及定时限零序保护简化整定计算的方法,重点讨论了距离Ⅰ段可靠系数、零序补偿系数、距离Ⅱ段灵敏系数和距离保护躲最小负荷阻抗的计算方法。同时简单介绍了线路后备保护整定计算中选择运行方式的优化方法。采用这些原则和方法,既保证了整定值的正确、科学和合理,又能够提高整定计算工作的效率。     

500 kV变压器中压侧及220 kV出线零序过流保护配置及整定方法研究

分析了目前500 kV变压器与500 kV侧出线、220 kV侧出线零序过流保护的整定配合方法,发现500 kV变压器中压侧零序过流保护的整定配合很难,会出现越级动作的可能.在此基础上提出了500 kV变压器的中压侧采用零序反时限保护来代替无方向定时限零序过流保护,同时220 kV侧出线的定时限高阻段保护也采用零序反时限保护的配合方案.实践证明,这种方案解决了保护配合难点,杜绝了线路发生接地故障时而引起的变压器零序过流保护误动,从而保证电网的安全稳定运行.     

小电阻接地系统高灵敏度接地保护配置与整定

现有小电阻接地系统各级接地保护定值过高,在高阻接地时保护易拒动,利用反时限零序过电流保护可以提高保护灵敏度,但为实现选择性各级保护需要重新配置与整定。分析了不同位置经不同过渡电阻接地时,故障点、各出线、分支线及中性点上零序电流的分布规律。利用上下级保护之间的纵向配合及同级保护之间的横向配合,提出一种基于反时限零序过电流保护原理的小电阻接地系统高灵敏度接地保护配置方案,给出了各级保护的整定原则。仿真验证了所提接地保护整定原则的可行性与可靠性。     

小电阻接地系统接地故障反时限零序过电流保护

现有的小电阻接地系统接地保护主要采用定时限零序过电流保护,定值较高,高阻接地时容易拒动。结合反时限过电流保护的特点,在分析小电阻接地配电网单相接地故障零序电流分布特征的基础上,提出一种改进的反时限零序过电流保护方法。通过各条出线保护间的横向配合,可使保护的启动电流定值无须躲过本线路的最大对地电容电流,显著降低了其启动门槛值,提高了高阻接地故障保护能力。通过MATLAB仿真验证了提出的反时限零序过电流保护的速动性和可靠性。     

基于用户自定义特征的反时限有源配网保护方案

由于分布式电源输出功率的随机性与波动性,当分布式电源大量接入配电网后,传统的反时限过电流保护方案很难满足配电网保护选择性和速动性的要求。为此,文章通过研究数字反时限过流保护继电器,提出一种基于用户自定义特征的反时限过电流保护方案。保护方案将反时限继电器的特性常数(A)和反时限的类型常数(B)同继电器的时间整定系数、启动电流共同作为待优化的连续变量,并以最小故障电流时所有保护动作时间之和最小为目标函数,利用内点法求解保护的最优配置。方案保证了线路出口处故障时保护能快速动作,满足了配电网保护选择性和速动性的要求。最后,通过仿真分析,对保护方案进行了验证。     

Computer-aided protective relay setting system for large power networks

This paper introduces a protective relay setting system capable of handling a large network up to 10,000 buses. The remarkable features are such useful functions as network analysis (fault analysis, load flow calculation, zero-sequence current calculation, etc.), relay operation simulation, and automated setting coordination tasks. Fault currents in the maximum and the minimum operation networks are calculated to examine the setting values. The protection zones are searched automatically along the network connection. Protection coordination tasks among the primary and the backup relays composed of different types of relays can be performed by the relay operation simulation. The system is built on an engineering workstation, which works in cooperation with other network operation support systems. Its graphical user interface helps every engineer to examine the relay setting using a variety of databases.     

小电阻接地配电网零序保护的改进研究

中性点经小电阻接地系统发生高阻接地故障时,由于传统零序过流保护达不到定值而无法跳闸,导致故障长时间存在,而且此时无故障告警信号,因此存在危害系统可靠运行及人身安全的隐患。对中性点经小电阻接地系统发生接地故障时的零序电流电压特征进行了分析,提出了利用阻容比闭锁条件改进零序保护的方案。阻容比闭锁条件的本质在于通过分析零序电流阻性部分和容性部分的不同组成进行故障线路的识别。阻容比闭锁条件不受电压互感器和电流互感器极性的影响,因此能够可靠使用专用零序电流互感器。加入阻容比闭锁条件后不改变原有的保护配置,易于实施,能够提升零序保护的高阻接地故障检测能力,及时切除故障,保证系统的可靠运行以及人身安全。     

反时限电流保护整定计算相关问题研究

分析比较了不同平坦度特性的反时限电流保护特点并提出其适用范围.通过建立反时限特性方程,对反时限电流保护之间的配合进行了理论分析,依据保护范围内时间差关系,得出满足选择性的2个结论:在被配合线路出口故障时上下级保护动作时间有级差;上级保护的电流倍数小于下级被配合保护的电流倍数.该结论适合于任意开环、闭环网络.在该结论基础上对反时限保护提出了切实可行的整定方案.最后,对定时限与反时限电流保护配合以及反时限与定时限电流保护 选择性配合进行了分析.     

基于厂站方式灵敏系数的运行方式组合方法

结合高压电网整定计算中所关心的厂站结构特点,将其内部元件方式的变化看做一个整体单元的参数切换。根据整定计算所需要的故障计算量,引入了2类厂站方式灵敏系数。通过预先确定对故障电流和配合系数影响较大的厂站及其方式,能够有选择性地考虑厂站方式变化对保护定值的影响并进行相应的故障和整定计算,从而有效减少不必要的组合方式及故障计算量。实际工程算例表明该方法能有效提高保护定值的准确性和整定计算软件的效率,具有较好的实用性。     

Implementation of Directional Over-current Relay Coordination Approaches in Electrical Networks

As the smart grid concept is employed in the electric power system, network load flow and topology changes intensively to meet the best generation-demand balancing point. These changes must account for protection devices to enhance their performance. The coordination of directional over-current relays is most commonly studied based on fixed network operation and topology within a mesh power system. But sub-transmission and distribution systems constantly operate differently to satisfy the variety of load demand levels throughout the day and year. Hence, if the setting of directional over-current relays changes according to the different operations of the system, then relay operation time and sensitivity can both be enhanced. This can potentially improve the protection performance in a smart grid system. Therefore, this study is carried out based on the comparison among three coordination approaches: conventional (fixed settings), discrete (groups of settings), and continuous or real time (dynamic settings).     

基于系统电压分布曲线拟合的后备保护方案

拓扑结构的多样性和电源特性的复杂性使得基于稳态电流量的后备保护整定工作量大且失配现象时有发生,无需整定且具有自动配合功能的后备保护技术是继电保护工作人员追求的目标。在分析了传统反时限过流保护存在的问题和辐射状配电网正、负序电压故障分量分布特征的基础上,提出了基于系统电压分布曲线拟合的后备保护方案。所提方案利用综合电压序分量的系统分布与各级保护实现逐级配合的最小动作时间拟合具有反时限特性的动作曲线,得出拟合后的分段函数表达式。由其计算的保护动作时间可自动反映各保护与故障位置的拓扑关联关系,在满足选择性和快速性要求的前提下实现各级保护的自适应配合。DG接入不会改变综合电压序分量的分布特征,因而所提方法对含DG的网络具有自适应性。理论分析和仿真结果表明,所提方法可自动实现任一点故障时上下级保护的快速、逐级配合。