3/2接线电流互感器断线快速闭锁母差判据的研究

西北电网线路长,支路少,3/2接线系统实际投入运行的母线少,当电流互感器(current transformer,CT)断线和短路故障相继发生时间差在5 s内时,断线慢速闭锁差动判据由于5 s延时而不能闭锁CT断线而引起差动误动,针对该问题,分析了CT断线的典型特征,提出可以用差流上升、制动电流下降作为3/2断路器接线CT断线快速闭锁母线差动保护的判据、判据的3种情况及其实现。仿真验证表明,该判据在不影响差动保护快速性的同时,能有效地识别CT断线,进而闭锁母线差动保护,经多次静、动模试验验证,该判据能正确动作,可用于传统及数字化后的双母接线母线差动、变压器差动、发电机差动等电流差动保护。     

母线保护电流互感器断线判据的分析及改进判据

母线差动保护一般都配置电流互感器断线判断功能,以提高差动保护的可靠性。按照现有规范,当母线支路发生电流互感器二次断线时,需闭锁差动保护;当母联间隔电流互感器发生断线时,不闭锁差动保护。因此电流互感器断线判据的选择将影响母线差动保护的正确动作。从大负荷电流互感器断线、不完全电流互感器断线、高阻接地故障、单电源系统等多个角度分析现有母线电流互感器断线的判据存在的问题,并在此基础上提出了新的母线电流互感器断线判据:对于接入电压的母线保护,采用灵敏的电压判据作为辅助判据,对于无电压引入的母线保护,采用支路零序电流与差流的比值及差值作为辅助判据。试验结果表明,所提判据能够准确有效地识别电流互感器断线与故障,当发生电流互感器断线时,可靠闭锁差动保护,而当母线发生故障时,不会影响差动保护的快速性。     

CT断线判据在母线保护中的应用分析

变电站正常运行过程中存在母线保护间隔电流互感器二次回路断线的概率,而电流互感器二次回路断线会引起母线差动保护误动。为了提高母线保护的整体性能,保障电力系统的安全、稳定、可靠运行,母线保护中配置CT断线告警、CT断线闭锁等功能。介绍了母线保护中CT断线告警、CT断线闭锁、支路CT断线、CT断线快速识别的原理及判据,该原理及判据在母线保护装置中得到了广泛应用。     

多间隔信息融合的母线保护电流互感器断线再开放策略

对于电流互感器(CT)断线后发生金属性故障的情景,现有母线保护采取的闭锁差动保护动作方式将会引发多个变电站停电。此外,当母线区内发生高阻接地故障时,现有母线保护判据可能会将其误判为CT断线故障,不利于电力系统的安全稳定运行。针对这一问题,提出了一种母线保护CT断线再开放策略,该策略基于断线间隔与非断线间隔的零序电流变化量对负荷波动和故障进行区分,并基于非断线间隔的差流有效值和间隔失灵保护信息对区内外故障进行判别。实时数字仿真系统仿真结果验证了所提CT断线识别判据和再开放策略的正确性。     

3/2接线方式下TA二次环流及断线闭锁逻辑的改进

研究3/2接线方式下TA断线造成2组TA间二次环流,导致TA断线闭锁差动保护逻辑失效的问题.介绍2种3/2接线方式下TA二次电流合流的方法以及线路、主变、母线保护的TA断线闭锁判据,对TA二次环流现象进行阐述,分析TA断线时TA二次环流故障特征.指出部分装置TA断线闭锁逻辑的不足,提出3/2接线方式下TA断线闭锁逻辑改...     

母线差动保护电流互感器断线闭锁功能存在问题及其改进方法

介绍和分析母线差动（简称母差）保护电流互感器（currenttransformer,CT）和支路CT的断线情况及断线告警和闭锁功能复归方式存在的问题及改进方法,母差保护支路CT不平衡判据存在的问题及改进方法,母差保护CT断线闭锁相别选择存在的问题及改进方法;目的是提高母差保护的整体性能,保障电力系统的安全稳定运行。     

工频磁场干扰识别及母线保护防误技术

分析工频磁场干扰对母线差动保护的影响,将各条支路上工频磁场干扰电流幅值和相位相似的特征与母线保护装置备用支路多的特点进行结合,通过母线保护装置的备用间隔的电流采样值特征识别工频磁场干扰并得到干扰值.计算补偿干扰电流后的差动电流,并在母线差动保护判据中增加补偿后差动电流相关的判据,有效防止发生工频磁场干扰时母线差动保护误...     

基于相序差动电流特征差异的换流变压器匝间保护优化研究EI北大核心CSCD

针对实际特高压换流变压器匝间短路故障时的二次谐波制动判据持续闭锁导致差动保护动作速度较慢的问题,该文详细分析特高压换流变匝间短路故障时的保护动作行为,通过理论分析换流变压器三相的相序差动电流变化量,发现匝间短路故障时具有故障相的相序差动电流变化量幅值为非故障相的两倍且相位差为180°的特定关系,在此基础上,提出相序差动电流开放判据。此外,为防止特殊涌流工况时开放判据误闭锁,增设基于涌流间断偏移特征的识别开放判据,并进一步构造整套基于相序差动电流特征差异的换流变压器匝间保护优化方案。通过现场录波及实时数字仿真(real time digital simulation system,RTDS)仿真验证,提出的保护方法在匝间短路故障且二次谐波制动判据误闭锁时具有高快速性,对于暴露问题的实际故障,保护动作时间由56ms缩短为20ms。同时,保护在各类涌流工况时可靠不误动。该保护算法具有计算量小,对数据采样率要求不高的特点。     

基于序分量综合阻抗的母线保护原理

提出了母线正序故障分量综合阻抗、负序综合阻抗和零序综合阻抗的概念,通过分析母线区内、外故障时3种综合阻抗的特征,分别利用阻抗幅值和相角构成了基于正序故障分量综合阻抗、负序综合阻抗以及零序综合阻抗的母线保护原理。3种保护原理在母线区内、外故障时特征明显,判据简单、易整定,而且原理本身不受3/2断路器接线的母线区内故障汲出电流以及过渡电阻的影响。当母线区外故障电流互感器(TA)饱和时,利用各个序分量综合阻抗相角所构成的TA饱和识别判据能够可靠地将母线保护闭锁,从而避免保护误动;当母线区内发生故障有TA饱和时,保护性能不受影响,能够可靠地快速动作。基于正序故障分量综合阻抗的母线保护原理可以反映各种类型的母线故障,对于最严重的三相短路故障可以快速切除;基于负序、零序综合阻抗的母线保护原理则可以在故障后长期应用,不受系统振荡的影响,而且对于高阻接地故障依然能灵敏动作。3种保护原理可构成完整的母线保护方案。EMTP仿真结果验证了新原理的有效性和可行性。     

基于差流谐波波形特点的判别母差保护中电流互感器饱和的方案

电流互感器(CT)饱和时,母线差动保护装置的可靠、安全、稳定运行是衡量母线保护的一项重要指标。文中分析了各种情况下的CT饱和及短路时的差流波形,提出了基于差流谐波波形特点的判别CT饱和的方案。该方法保证了母线差动保护在区外故障CT饱和时可靠闭锁、发生短路故障时快速地开放差动保护。     

变压器差动保护电流互感器二次回路断线闭锁分析

通过对各种类型变压器差动保护的动作电流的计算和对变压器差动保护躲电流互感器二次回路断线性能的分析,从而得出在判据充分的情况下,微机变压器差动保护的CT断线闭锁差动保护出口的功能应启用的结论.     

变压器差动保护电流互感器二次回路断线闭锁分析

通过对各种类型变压器差动保护的动作电流的计算和对变压器差动保护躲电流互感器二次回路断线性能的分析 ,从而得出在判据充分的情况下 ,微机变压器差动保护的CT断线闭锁差动保护出口的功能应启用的结论     

一种基于异步法的母线保护中电流互感器饱和判据

准确判别出电流互感器(CT)饱和是区外故障还是区内故障引起的可提高母线保护的可靠性。区内外故障CT 饱和前存在线性传变性,在有效的数据窗内(通常取半个周波的数据作为差动保护判据的有效数据),饱和点前后差流与制动电流的大小和相位变化不同步,即饱和时刻超前于差动保护动作时刻,差流和制动电流变化量不一致,利用这种不同步关系文章提出了一种新的CT饱和判据,通过仿真和动模实验证明了该判据的可靠性,它可以有效避免因区外故障CT深度饱和而引起差动保护误动。     

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.     

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。     

基于站域信息波形形态比较的数据异常及CT断线闭锁判据

线路保护采样数据异常以及电流互感器(CT)断线是线路保护误动的主要原因之一。为解决线路保护误动作问题,提出了一种基于站域信息的波形形态比较线路保护数据异常及CT断线闭锁判据。利用母线进出线电流之间的等量关系,构造任意进出线电流的冗余数据;借助Hausdorff距离算法计算任意线路的实测数据与冗余数据之间的波形相似程度,并与整定门槛值比较,实现对区内故障以及数据异常或CT断线场景的准确辨区分。理论分析和仿真试验表明,当数据异常或CT断线时,闭锁判据能够可靠制动线路保护;当线路区内故障时,线路保护可靠动作跳闸,不会发生误闭锁。     

基于模型参数识别的母线保护原理

提出一种基于模型参数识别的母线保护新原理。将母线内部故障状态等效为一个电感电路模型,发生故障时可实时计算出模型参数的等效瞬时阻抗值及参数的离散度,并利用其在母线区内、外故障及电流互感器(current transformer,CT)不同饱和程度时的幅值特点,构造出具有自适应制动特性的母线保护判据。当母线外部故障伴有CT饱和发生时,该判据能可靠制动,无需闭锁母线保护;而当母线内部故障且CT饱和时,保护能快速动作,具有较高的动作可靠性和灵敏度。与传统的母线保护相比,该保护无需滤波,对各次谐波及非周期分量都适用,动作速度更快。在3/2断路器接线的母线区内故障有汲出电流的情况下,保护的灵敏度不受影响,数字仿真和动模数据验证了其可靠性和有效性。     

基于虚拟阻抗模型的电流互感器饱和判据

提出一种虚拟阻抗模型的电流互感器饱和判别方法,它可以有效地识别区内外故障因电流互感器(TA)饱和对差动保护的影响。在电力系统的线路、母线、主设备等一些差动保护中,区外故障时,在大的短路电流作用下TA饱和容易造成保护误动。基于RL模型的短数据窗算法可以测得保护安装点的二次等效系统阻抗,它可以等效到在系统故障增量模型中虚拟一条阻抗支路。区内外故障TA饱和时,该支路虚拟阻抗会发生明显的变化。分析该阻抗在TA饱和与否情况下的变化规律,利用这种变化规律可以可靠、灵敏地判别出区内外故障TA饱和,是否闭锁差动保护,提高差动保护的可靠性。     

含逆变型分布式电源的配电网正序阻抗纵联保护

逆变型分布式电源区别于传统电源的故障特性导致传统电流保护难以快速可靠切除故障,也影响了现有输电网保护原理直接应用于配电网的动作性能。借鉴电流差动保护原理思想,定义了正序差动阻抗,理论分析了其在区内外故障时的幅值差异,提出了一种适用于有源配电网的正序阻抗差动保护原理。为进一步改善保护性能,有效应对分支负荷的影响,构造了带制动特性的动作判据。针对区内三相金属性短路故障时保护存在的死区问题,利用故障时正序阻抗与正序电流幅值特征构造了辅助判据。与传统电流差动保护相比,所述方法无需两端数据同步采样,对通信要求较低。仿真结果验证了保护原理的有效性。     

按支路计算制动的母线三折线比例差动保护

常规母线保护比例差动区内故障和区外故障制动特性相同,区外抗CT饱和的能力受到制动系数提高的限制。根据母线区内故障和区外故障时短路电流的分布特点,提出了按支路计算制动电流的母线保护比例差动原理。各支路的制动特性取为非线性的两段折线特性,制动电流按支路分别计算再求和。新方法区内故障时动作特性和常规差动相同,区外故障时提高了制动电流,在各支路CT变比不同时制动能力也更强。算例分析和仿真表明,区外故障时的抗饱和能力较常规差动提高了30％。