双回线保护方案探讨

目前在220 kV系统中同杆并架双回线广泛存在,同杆并架双回线的保护配置要考虑一些以往非同杆并架双回线的问题,结合河北南网线路保护装置及通道的具体情况,对220 kV龙崇同杆并架线路保护配置方案进行了分析比较和方案论证,提出了可行的保护解决方案,并针对保护专用和复用通道进行了技术、经济分析比较,对开关与CT之间死区故障的快速切除、同杆并架双回线的重合闸等有关问题,提出了解决方案。     

双回线保护方案探讨

目前在220 kV系统中同杆并架双回线广泛存在,同杆并架双回线的保护配置要考虑一些以往非同杆并架双回线的问题,结合河北南网线路保护装置及通道的具体情况,对220 kV龙崇同杆并架线路保护配置方案进行了分析比较和方案论证,提出了可行的保护解决方案,并针对保护专用和复用通道进行了技术、经济分析比较,对开关与CT之间死区故障的快速切除、同杆并架双回线的重合闸等有关问题,提出了解决方案.     

一种同杆并架双回线接地距离保护方案

距离保护应用于同杆并架双回线时其动作性能受零序互感的影响。通过对同杆并架双回线接地故障时零序电流特点以及零序互感对接地距离保护影响的分析,指出两回线零序电流反向是同杆并架双回线接地距离保护误动的主要原因,根据两回线零序电流反向时,故障线路的零序电流大于非故障线路,提出了一种逻辑判断的零序电流补偿方法。数字仿真的结果表明,该方法提高了同杆并架双回线距离保护的性能。     

一种同杆并架双回线接地距离保护方案

距离保护应用于同杆并架双回线时其动作性能受零序互感的影响.通过对同杆并架双回线接地故障时零序电流特点以及零序互感对接地距离保护影响的分析,指出两回线零序电流反向是同杆并架双回线接地距离保护误动的主要原因,根据两回线零序电流反向时,故障线路的零序电流大于非故障线路,提出了一种逻辑判断的零序电流补偿方法.数字仿真的结果表明,该方法提高了同杆并架双回线距离保护的性能.     

带同杆双回线的T型线路故障分支判定算法

针对T型线路中出现同杆双回线的线路结构,提出了判定故障分支的新方法.该方法以六序分量法为基础,当某支路发生故障时,首先求取各支路保护安装处的突变电气量,然后通过正序网络图,计算2个必要的参数用于判别故障支路,区分非同杆双回线故障、同杆双回线的跨线故障,以及同杆双回线的单回线故障.该方法的特点是考虑了同杆双回线的跨线故障,能够确定同杆双回线中的单回线的故障回路以及跨线故障,并且物理意义明确.序电流可以用来区分同杆双回线的同名相跨线故障.同时,进行了大量的EMTP仿真,结果表明支路判断的准确度不受系统运行方式、故障点过渡电阻等因素的影响,并且也能很好地适用于不对称同杆双回线路.     

带同杆双回线的T型支接线的故障测距的研究

针对T型线路中出现同杆双回线的线路结构,提出了首先做故障分支判定,然后进行精确测距的新方法。当某支路发生故障时,求取各支路保护安装处的突变量,通过正序网络图,计算两个必要参数用于判别故障支路,区分出非同杆双回线故障、同杆双回线的跨线故障,以及同杆双回线的单回线故障。在此基础上,将非故障支路化简合并,并对同杆双回线故障以及非同杆双回线故障进行分别测距。该方法不仅能够对单回线准确测距,而且针对双回线,也保证了故障测距的精确性,一定程度上克服了T型线路中出现双回线给测距带来的困难。大量的ATP仿真结果表明故障测距的精度基本上不受故障支路,故障类型、系统运行方式、故障点过渡电阻等因素的影响。     

同杆并架双回线保护选相实用算法的研究

对高压同杆并架双回线保护现状进行分析,阐述了不同类型保护在双回线故障时的判别情况,总结出传统保护算法的优缺点,研究了同杆并架双回线故障特点及选相的原理,提出了一种实用的故障稳态量选相算法.以一次220 kV同杆并架双回线路跨线故障为例,对故障进行分析,分析结果与实际故障情况一致,验证了算法的可行性.     

带同杆双回线的T型支接线的故障测距的研究

针对T型线路中出现同杆双回线的线路结构,提出了首先做故障分支判定,然后进行精确测距的新方法.当某支路发生故障时,求取各支路保护安装处的突变量,通过正序网络图,计算两个必要参数用于判别故障支路,区分出非同杆双回线故障、同杆双回线的跨线故障,以及同杆双回线的单回线故障.在此基础上,将非故障支路化简合并,并对同杆双回线故障以及非同杆双回线故障进行分别测距.该方法不仅能够对单回线准确测距,而且针对双回线,也保证了故障测距的精确性,一定程度上克服了T型线路中出现双回线给测距带来的困难.大量的ATP仿真结果表明故障测距的精度基本上不受故障支路,故障类型、系统运行方式、故障点过渡电阻等因素的影响.     

同杆双回线短路故障最优跳闸方案研究

同杆双回线以其占用输电走廊小等优点,在电网建设中越来越多地被采用.目前同杆双回线的保护都是按照每回线独立配置,发生多相跨线故障时可能导致两回线都被切除,对系统稳定十分不利.本文利用六序分量法对同杆双回线正常运行及各种非全相运行情况下的传输容量进行分析计算,在此基础上提出新的跳闸方案.理论分析和仿真结果证明,按故障相跳闸的跳闸方案可以最大程度地保留系统的传输能力,提高系统的稳定裕度,为重合闸等自动装置的动作创造条件.     

同杆并架双回线T形线路故障测距算法研究

基于输电线路不平衡的分布参数模型,对三侧为同杆并架双回线的T形线路,提出利用线路三端电气量的同杆双回线故障测距算法。并且该算法还研究了三侧为同杆并架双回线的T形线路故障支路的判别方法。经仿真验证该算法的正确性和高精度,并且算法不受过渡电阻的影响。     

A practical fault location approach for double circuit transmission lines using single end data

Double circuit transmission lines are frequently subjected to a variety of technical problems from the perspective of protection engineering. These problems are mainly due to the mutual coupling effects between adjacent circuits of the line. In this paper, a new fault location approach for double circuit transmission lines is introduced. It depends only on the data extracted from one end of the line. This practically facilitates implementing and developing this approach, as it needs no information from the other end. The approach is based on modifying the apparent impedance method using modal transformation. Depending on modal transformation, the coupled equations of the transmission line are converted into decoupled ones. This greatly eliminates the mutual effects resulting in an accurate estimation for the fault distance in a straightforward manner. Also the effects of prefault currents, charging currents, and the unknown fault resistance on the estimation accuracy are compensated. The proposed approach was tested via digital simulation using ATP-EMTP in conjunction with MATLAB. Applied test results corroborate the superior performance of the proposed approach.     

适用于单/双回线的双端非同步故障测距方法

单/双回线之间存在线间互感、跨线故障等特征差异,严重限制了单回线测距原理在双回线路中的应用。文中提出了一种适用于单/双回线的双端非同步故障测距方法。首先基于单回线网络结构,利用双端电压幅值比推导出双端非同步的故障测距方程。然后从双回线的网络结构和非对称参数着手,基于星角变换和六序变换原理分别建立单/双回线之间的联系桥梁,使基于单回线所提测距原理在双回线测距中能得以应用。仿真验证表明所提方法继承了双端工频测距法的优点,且无需双端数据同步,在单/双回线全线环境下均具有较高的测距精度,适用范围广。     

新型同杆并架双回线故障选相方案研究

从同杆并架并架双回线跨线故障和单回线故障的不同电气特征出发,分析了现有的主要选相元件在同杆并架线路发生跨线故障时所存在的问题,提出了基于跨线故障识别的同杆并架双回线故障选相的新方案。系统发生故障后,保护首先根据故障后的零序电流和零序电压,正负序电流之间的关系等特征判别故障性质(跨线或者单线故障),单回线故障和跨线故障采用不同的选相方案。可以有效地解决发生跨线故障时突变量选相元件和稳态选相元件存在的误动或者拒动的问题。     

考虑电容电流的同塔双回线接地距离保护零序电流补偿系数的整定

分析了同塔双回线路在独立运行方式下零序互感和电容电流2种因素对零序电流补偿系数的影响.推导了接地距离保护的数学模型,在传统接地距离保护基础上,提出一种零序电流补偿系数整定新方法,即零序电流补偿系数为原始零序电流补偿系数、附加零序互感补偿系数与附加电容电流补偿系数之和,给出了零序电流补偿系数计算公式. PSCAD仿真结果表明,整定范围为线路80%时,线路末端故障情况下,所提方法比传统方法更能准确地反映故障位置,且能使两侧的距离 I 段保护范围有交叉,提高了同塔双回线路的距离保护性能     

基于阻抗比较的同杆并架选相新方法

首先对综合比相阻抗继电器在同杆并架双回线故障下的动作行为进行了研究,在此基础上提出一种结合综合比相继电器的选相新方法。这种选相元件根据改进后的综合比相继电器的选相结果,参考测量阻抗值对已选出的动作相再次进行筛选。同杆并架的后备距离保护应用此选相元件,通过适当的整定配合,能可靠地区分靠近线路末端跨线故障和区内相间故障,提高距离保护I段的正确动作率。数字仿真结果表明,基于阻抗比较的同杆并架选相新方法受同杆并架线路拓扑结构和对称性等因素影响小,能保证后备距离保护I段在各种线路运行方式下正确选相跳闸。     

基于站域信息的同杆双回线接地距离保护优化方案

基于单间隔电气量的接地距离保护由于受到同杆双回线线间互感的影响,存在故障线路距离测量不准确、非故障线路易发生反方向误动和末端故障超越等问题.利用智能变电站中跨间隔站域信息高度共享的特点,构建了同杆双回线单元式保护配置方案,设计了过程层信息获取及交互的实现方案.利用双回线的断路器位置和接地刀闸位置信息自适应地选择零序补偿系数;利用双回线六相电流信息和六序分量法实现故障选线和选相,根据选线结果实现对故障线路的接地距离保护的邻线零序电流自适应补偿,而对非故障线路不再使用邻线零序电流补偿.理论分析和数字仿真验证表明,所提单元式配置和接地距离保护优化方案可以实现双回线中故障线路接地距离保护的自适应邻线零序电流补偿,并解决了盲目进行邻线零序电流补偿造成的非故障线路反方向误动的问题.     

A new distance relaying algorithm based on complex differential equation for symmetrical components

This paper presents a new digital impedance measuring technique for transmission lines that combines symmetrical components and the complex differential equation of an equivalent fault loop circuit. The phase voltages and currents at the relaying point are transformed into symmetrical components using Fourier filters of short window length. Depending on fault type, an appropriate fault loop circuit is formed, signals of which are the appropriate symmetrical components, while a parameter of which is the positive sequence impedance being a geometrical measure of the distance from the relaying point to a fault. The impedance, however, is measured very fast by on-line solving the complex differential equation originated for this fault loop circuit. Consequently, this approach combines frequency domain estimation of symmetrical components (accurate filtration) and time domain measurement of positive sequence impedance (high speed response).

The presented method suits well the protection of parallel lines against high-resistance faults occurring very close to the far end of a line. A new method is proposed for detecting high-resistance faults and deciding which line out of two parallel lines actually suffers a fault.

The included EMTP test results demonstrate the efficiency of the proposed relaying algorithm.     

利用单端电气量的同杆双回线故障定位研究

提出了1种基于单端工频电气量的同杆双回线的故障定位算法。根据同杆双回线特殊的电气结构,算法仅使用本线路的单端电气量,利用本线路零序电流和双回线路的零序电流比表示相邻线路的零序电流。算法测距结果不受故障点过渡电阻、负荷电流和双回线路间零序互感的影响。考虑到高压长线路分布电容对测距结果的影响,本文对线路分布电容的充电电流进行了迭代补偿。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该算法应用于同杆双回线故障测距时具有较高的测距精度。     

基于暂态量的同塔双回线路故障选相研究

提出了一种基于暂态量的同塔双回线路故障选相方案。该方案利用小波变换工具提取各相故障电流分量的暂态能量,以暂态能量构成选相判据。根据同塔单、双回线故障选相等价原则进行故障相初步判别,在此基础上根据暂态能量大小进行同名相选线,进一步精确识别故障相,从而形成一套完整的基于双回线单端暂态量的故障选相方案。通过PSCAD/EMTDC软件对不同故障类型、故障位置、故障时刻以及不同过渡电阻情况的仿真,验证了该选相方法的可行性。     

基于PSCAD4.2软件的电力系统距离保护仿真分析

分析了输电线路距离保护的基本原理,并基于PSCAD4.2软件搭建了电力系统距离保护仿真模型,设置了输电线路可能发生的接地故障和相间故障,得出不同故障类型下输电线路的电压、电流以及其他量的变化规律的波形,仿真结果表明,利用该软件建立的模型能够准确反映距离保护的作用机理,即距离保护装置能够快速响应故障信号并动作于断路器,实现输电线路的保护。