双回线无通道保护研究:（一） 故障分析和保护原理

为了在平行双回线上实现利用单端电气量的全线速动保护,提出了一种基于方向元件的双回线无通道保护新原理,它通过比较双回线同端两条线路上的方向元件的输出来判断远方断路器的动作情况,从而判断是否在区内发生了故障.该无通道保护可以快速、可靠地加速距离保护二段之内的区内故障动作.文中进行了故障分析和保护原理的讨论,并验证了该保护的可行性.     

基于采样值相关法的双回线无通道保护

为了在平行双回线上实现利用单端电气量的全线速动保护,提出了一种基于故障电流相关度的无通道保护新原理,它通过比较双回线同端2条线路上的故障电流相关度的方法来判断是否为区内故障,同时和电流幅值相配合,构成无通道全线速动保护.该无通道保护可以快速、可靠地加速区内故障保护动作.通过ATP仿真,论证了所提出判据的可行性.     

一种新的双回线单端相继速动保护的实现

分析了现有双回线单端保护的优缺点以及两回线间零序互感对接地距离继电器的影响,在现有双回线微机保护装置的硬件平台上实现了由几个改进元件共同组合构成的新的双回线单端相继速动保护判据,并经动模试验验证了该保护在区外故障时可靠不动作,区内除了母线出口处发生同名跨线故障时远故障端保护要以距离Ⅱ段延时动作外,其他跨线故障以及全线范围的单回线故障均能正确地快速动作。     

基于电流行波的输电线横差保护

为了在平行双回线上实现利用单端电气量的超高速保护，提出了一种基于初始电流行波的新型继电保护原理－电流行波横差保护，通过比较双回线上初始电流行波来判断是否在区内发生了故障。文中讨论了该保护的动作判据和动作特性，并给出了保护构成方案。理论分析和仿真计算证明了所提保护原理的正确性和方案的可行性。     

双回线无通道保护研究:（三）保护实现和试验

在AREVA公司的P540保护平台上实现了新型的双回线无通道保护。文中给出了该保护的基本原理并概括介绍了该保护的软件流程和硬件连线情况，最后重点分析了该双回线无通道保护装置的动模试验结果。大量试验数据表明，该无通道保护装置在对称故障和非对称故障情况下都能够稳定可靠地实现双回线的全线速动，完全符合设计要求。     

双回线无通道保护研究:（三）保护实现和试验

在AREVA公司的P540保护平台上实现了新型的双回线无通道保护.文中给出了该保护的基本原理并概括介绍了该保护的软件流程和硬件连线情况,最后重点分析了该双回线无通道保护装置的动模试验结果.大量试验数据表明,该无通道保护装置在对称故障和非对称故障情况下都能够稳定可靠地实现双回线的全线速动,完全符合设计要求.     

基于纵联比较原理的变压器后备保护新方案

提出了一种基于纵联比较原理的变压器后备保护新方案.在现有保护的基础上,通过综合比较安装在变压器各侧测量元件的判断结果,能达到快速确定故障位置、隔离故障的目的.若判断为区内故障可实现快速跳闸;若为区外故障,能快速判断出故障所在侧,实现有选择性、动作延时配合简单的后备保护功能.该方案有效解决了变压器高压侧后备保护对中、低压侧故障灵敏度不高的问题,能缩小故障影响范围,缩短后备保护动作延时.考虑到在变压器不同运行方式下后备保护方案的通用性,选择基于故障分量的方向元件作为变压器各侧的测量元件.对各种故障情况进行了EMTDC(Electro-Magnetic Transientin DC Svstem)仿真计算,证明了该方案的可行性.     

复故障情况下线路保护中方向元件动作行为分析

从理论上分析了序分量方向元件、能量方向元件及工频变化量方向元件在保护区内、区外不同相别同时发生故障时的动作行为,指出方向元件出现动作异常的根本原因是故障点分别位于保护测量CT的前后两侧。在此基础上提出了一种能在此复故障情况下快速、正确动作的综合方向元件。RTDS(Real Time Digital Simulation)动模试验结果证明了所提出的方向元件能在复故障情况下快速、准确地判断出故障点方向,且具有与单一故障同样的灵敏度。     

有分支配电线路无通道保护的实现

提出了有分支配电线路无通道保护的实现方案及其软硬件构成和工作流程。该保护的核心是在方向电流保护的基础上，使用非故障相电流的突变量并结合微机技术实现区内故障时电流保护的加速动作。通过实时数字仿真试验表明：该保护可显著地缩短区内不对称故障的切除时间，符合理论分析结果。     

基于瞬时功率理论的新型功率方向元件

基于瞬时无功功率理论及故障附加网络,提出了一种新型功率方向元件。该功率方向元件由突变量及负序无功方向元件组成,在故障附加网络中,突变量无功元件计算对称三相故障时线路两侧等效无源系统的无功损耗,负序无功元件计算不对称故障的无功损耗,由两侧的无功计算结果可判断区内、区外故障。该功率方向元件基于系统阻抗呈感性这一显著特征,物理意义明确,具有工频故障分量保护原理的优点,且无需设计专门的工频滤波器。而且该继电器的动作速度快于常规的基于工频电气量的方向保护,其可靠性优于行波方向保护,具有较高的灵敏度。理论分析及仿真结果都验证了算法的灵敏性、可靠性及快速性。     

一种基于方向行波的平行双回线保护方案

在分析故障后电气量特征的基础上,提出了一种基于方向行波的平行双回线保护方案,利用线路两侧方向行波之间的关系判别区内、区外故障和故障线路,该方案可以保护线路全长,不受母线出线数目的影响,在双回线单回运行时,可以正确动作。与传统基于工频量的保护相比,动作速度快,不受CT饱和影响,且不受负荷电流影响。仿真计算验证了该方案的可行性。     

一种基于方向行波的平行双回线保护方案

在分析故障后电气量特征的基础上,提出了一种基于方向行波的平行双回线保护方案,利用线路两侧方向行波之间的关系判别区内、区外故障和故障线路,该方案可以保护线路全长,不受母线出线数目的影响,在双回线单回运行时,可以正确动作.与传统基于工频量的保护相比,动作速度快,不受CT饱和影响,且不受负荷电流影响.仿真计算验证了该方案的可行性.     

双回线无通道保护研究:（二）仿真试验

使用电磁暂态程序（EMTP）对双回线无通道保护原理和算法进行了大量的数值仿真验证。结果表明：所提出的保护在各种故障类型和系统结构下都不会误动，仿真也验证了该保护在大多数故障类型和系统结构下都有足够的灵敏度和可靠性。     

11kV双回线横差保护误动作故障分析及处理

双回线方向横差保护由于其不必与相邻元件保护配合,就能够快速、有选择地切除双回线上的故障,所以它作为主保护被广泛应用在110 kV及35 kV双回线的保护中.横差保护需采集两回线路电流进行比较,并且还要引入母联及双回线断路器位置信号进行闭锁,因此横差保护能否正确动作还会受到各种闭锁信号的影响,如果闭锁信号存在延时,将会造...     

用于特高压输电线保护的能量方向元件

传统能量方向元件在特高压线路中不能正确判别故障方向,同时当线路出口发生故障时由于系统内阻很小而导致有功能量方向元件也不能做出正确的判断。提出了一种应用于特高压长距离输电线路的故障分量式能量方向元件,并且提出了相应的方向纵联保护原理,用贝瑞隆算法加以实现;从而使保护的可靠性大大提高;分析了保护判据及其动作特性。通过数字仿真证明了所提方向元件原理和保护判据的正确性和可靠性,该元件具有不受系统暂态过程、过渡电阻、串补电容等因素影响的特性,而且其灵敏度不受故障类型及故障位置等因素的影响,同时动作速度也较快,不大于20ms。     

扩大单元接线发电机定子接地保护方案

指出现有定子接地保护应用于扩大单元接线方式发电机上的不足,提出基于零序方向元件的选择性定子接地保护方案。采用发电机机端零序电流、接地变压器二次侧电流以及发电机零序电压构造零序方向元件,零序方向元件的动作边界可灵活整定,能够准确判断发电机区内、区外单相接地故障。该方案已应用到微机型发电机保护装置中,现场模拟试验结果证明了该方案的有效性和可靠性。     

110 kV双回线横差保护误动作故障分析及处理

正双回线方向横差保护由于其不必与相邻元件保护配合,就能够快速、有选择地切除双回线上的故障,所以它作为主保护被广泛应用在110 kV及35 kV双回线的保护中。横差保护需采集两回线路电流进行比较,并且还要引入母联及双回线断路器位置信号进行闭锁,因此横差保护能否正确动作还会受到各种闭锁信号的影响,如果闭锁信号存在延时,将会造成横差保护误动的情况发生。下面对一起110 kV双回线横差保护误动作故障进行分析,供参考。1 故障现象某日,     

具有低电压穿越能力的光伏电源接入配电网方向元件新判据

具有低电压穿越能力的光伏电源与传统电源故障输出特性不同,其接入将影响配电网中传统功率方向元件的动作特性,使得传统功率方向元件不能正确判断故障方向。在研究具有低电压穿越能力的光伏电源接入配电网故障特性的基础上,得出了配电网保护正方向及反方向故障时流过保护的正序电流和保护安装处故障前电压的相位关系,以此为基础提出了一种基于正序故障电流和故障前电压相位信息的方向元件新原理。该原理保证了不同故障类型和故障位置条件下含光伏电源的配电网中方向元件动作的可靠性,同时避免了传统功率方向元件电压死区的问题。经仿真验证了该方向元件原理的有效性。     

适应于广域后备保护的复合方向元件

提出一种适应于广域后备保护的复合方向元件。分析了正序突变量方向元件和负序方向元件的动作特性。针对二者存在的缺陷提出一种虚拟变化量方向元件,通过构造某相虚拟电压和电流使三相故障时保护元件中出现长期有效的虚拟变化量,实现故障判别。结合以上3种基本方向元件,提出复合方向元件的构成逻辑,用于识别故障方向。仿真结果表明,复合方向元件能够在各种类型故障下可靠启动,准确判断故障方向,持续反应故障状态,且在元件出口三相短路无死区,大电源侧有足够灵敏度,外部故障切除后可以自动返回,动作特性良好,能够满足广域后备保护的应用需求。     

基于本地零序电压补偿的纵联零序方向保护分析

纵联零序方向保护作为切除超高压电网线路接地故障的快速保护,当线路末端发生高阻接地故障或继电保护背后为大电源系统时纵联零序方向保护安装处的零序电压可能会低于动作门槛值,从而造成纵联零序方向保护因灵敏度不足而拒动。分析了基于本地零序电压补偿的纵联零序方向保护的动作特性,指出补偿度会影响零序方向元件的判断,特别是双回线中一回线非全相运行时,零序电压过补偿会导致健全线的纵联零序方向保护误动。最后通过理论推导和仿真算例证明了分析的正确性。