高压电力电缆——架空混联线路接地保护方案探讨

从正、负、零序阻抗特性以及零序阻抗与零序电流的关系入手,分析了架空线路与电力电缆电气特性的主要区别及传统接地保护应用于电力电缆线路所带来的弊端.根据电力电缆分布参数模型,在充分考虑电力电缆故障情况下,零序电流与零序电抗之间呈非线性关系的特性,提出了新的自适应接地距离保护和零序电流保护方案,通过迭代和拟合的方法来计算短路点的零序阻抗和零序电流,并最后判定故障位置.新的自适应接地距离保护和零序电流保护方案减少了电力电缆特性对接地距离保护的影响,其抗过渡电阻能力得到了改善.能满足运行规程对零序电流保护的要求.通过ATP建模仿真和MATLAB程序计算,新算法有效性得到了验证.     

架空线-电力电缆混合线路特性及保护配置探讨

从电力电缆的正序、负序、零序阻抗特性及零序阻抗与零序电流的关系,分析了电力电缆同架空线的不同之处。在传统保护的基础上提出了自适应接地距离保护和零序电流保护方案。该方案能适应电网各种运行方式,在各种接地故障时均能更可靠起到保护作用。     

架空线-电力电缆混合线路特性及保护配置探讨

首先从电力电缆的正序、负序、零序阻抗特性及零序阻抗与零序电流的关系,分析了电力电缆同架空线的不同之处;然后在传统保护的基础上提出了自适应接地距离保护和零序电流保护方案。该方案能适应电网各种运行方式,在各种接地故障时均能更可靠起到保护作用。     

电力电缆的零序电流保护方案

电力电缆的零序阻抗随零序电流的大小而改变,如果采用恒定值的零序阻抗来进行零序电流保护的整定,容易导致保护的不正确动作.由于电缆线路的零序阻抗是零序电流的函数,提出了基于迭代算法的零序电流保护的方案.利用经验公式来确定零序阻抗初始迭代值;采用最小二乘法对阻抗-电流曲线进行拟合求取零序阻抗;利用修正后的零序阻抗再次计算短路电流,直至前后2次计算出的接地电流的误差满足迭代精度要求.按照在线计算的零序阻抗值进行零序电流保护的整定,使得保护的特性适应于当前的电流值.保护的整定完全由装置自动完成,对当前系统的运行方式具有较好的自适应性.     

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。     

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.     

小电阻接地系统高阻接地故障纵联差动保护

为提高故障处理速度与供电可靠性,国内部分小电阻接地配电网已试点采用纵联差动保护技术处理接地故障,但其零序过电流保护策略不能有效处理高阻接地。分析计及线路阻抗时的小电阻接地系统单相接地故障特征,利用零序电压与零序电流间的比例关系,提出一种零序电压幅值修正的接地故障差动保护方案。该方案利用零序电压信息自适应修正两终端间电流差,同时针对极端条件下区段数量较少、零序压降稍大等限制因素,适当提高整定值以避免故障点上游保护误动。经仿真与人工接地试验数据验证,该方案可将纵联差动保护耐电阻能力提高至1000W以上。     

对输电线反时限零序电流保护选择性的分析

通过对接地故障零序电流分布的分析,讨论了特殊电网方式下输电线零序反时限电流保护不能保证选择性的问题。即在某些情况下,相邻线路中的零序电流不一定小于故障线中的零序电流。从而可能造成相邻线路反时限零序保护的误动,即使考虑相继动作也不能保证其选择性。作为零序保护简化的一种选择,宜在反时限特性中增加一段附加延时,将反时限零序保护作为接地距离保护的补充,用以反应高阻接地故障。     

对输电线反时限零序电流保护选择性的分析

通过对接地故障零序电流分布的分析,讨论了特殊电网方式下输电线零序反时限电流保护不能保证选择性的问题.即在某些情况下,相邻线路中的零序电流不一定小于故障线中的零序电流.从而可能造成相邻线路反时限零序保护的误动,即使考虑相继动作也不能保证其选择性.作为零序保护简化的一种选择,宜在反时限特性中增加一段附加延时,将反时限零序保护作为接地距离保护的补充,用以反应高阻接地故障.     

一种基于节点阻抗矩阵快速求取零序电流保护高段保护范围的新方法

提出一种快速求取零序电流保护高段保护范围的新方法,计算量小、结果精确.建立电网的节点阻抗矩阵;设保护范围末端为f点,它距所在线路首端的距离占线路全长为K(0≤K≤1),通过在f点注入单位电流模拟接地短路故障时的情况,得出与K值相关的网络各节点与f点之间的互阻抗及节点f的自阻抗;推导f点故障电流与K值的关系式,将该故障电流注入f点,得到f点发生接地故障时流过保护的电流与K值的关系式;流过保护的电流大小为整定值时,计算K值,得出保护范围.再推导互感线路时的情况,得出的解析式与非互感线路的一样.通过一个6节点网络的算例证明了该方法的有效性.     

数字式接地距离保护零序电流补偿的研究

本文在分析了接地距离保护中常规零序电流补偿方法——实因子补偿法的线路阻抗测量误差的基础上,提出了一种新的适用于数字式距离保护的零序电流精确补偿法,即改进的零序电流补偿法。研究结果表明,该方法能显著地提高阻抗测量精度且可加速测量值的收敛。     

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.     

东北电网500kV线路零序反时限保护应用研究

线路保护中对接地故障的保护为主保护、接地距离保护和零序保护,由于高阻接地故障有时主保护和接地距离保护灵敏度不够,需要靠零序末段切除故障。线路定时限零序电流保护原理和实现很简单,但配合复杂、整定计算工作量大。应用反时限零序电流保护可有效简化零序电流保护整定计算时间,通过理论分析,确定了东北电网500kV线路零序反时限曲线特性,并提出了反时限应用需解决的问题。     

双回输电线路自适应距离保护的应用研究

给出发生不同类型故障时流经故障点正、负、零序电流的权重系数,避开不同的运行方式下零序电流对双回输电线路故障测量阻抗的影响。这种方法利用故障环路的信息和保护安装处实时测量电压以及正、负、零序电流的权重系数自适应地计算出线路的故障阻抗,并能定出线路的故障距离。大量的仿真结果表明这种自适应距离保护方法能有效地解决双回输电线路距离保护的超越和拒动问题。     

计及故障点两侧零序电流相位差的新能源送出线路接地故障时域距离保护研究

新能源电源故障电流呈现弱馈性、强受控性并具有大量的间谐波,导致现有工频量距离保护可靠性下降,而时域距离保护主要根据方程求解故障距离,受新能源短路电流特性影响较小。针对新能源送出线路较长时,线路分布电容对零序电流相位的影响不可忽略,进而导致故障距离的计算产生较大偏差的问题,提出了一种计及故障点两侧零序电流相位差的新能源送出线路时域距离保护改进方案。首先,计及故障点两侧零序电流相位差的影响,将过渡电阻等效为过渡阻抗。然后,通过列写故障回路方程并求解故障距离,形成保护判据。最后,基于PSCAD/EMTDC大量仿真实验,验证了所提时域距离保护方案计算故障距离的误差较小,可以较好地适用于新能源经中长距离交流线路送出的场景。     

接地距离继电器的误动分析及改进

分析了作为输电线路接地故障保护的接地距离继电器的动作性能;研究了在相邻线路发生接地故障且本线路无零序电流的情况下,本线路接地距离继电器误动的现象及原因,以及本线路区外相间故障时接地距离继电器受负荷电流影响发生误动的现象及原因;提出了比例特性的零序电流闭锁方案.实时数字仿真器(RTDS)仿真验证了理论分析的正确性及所述方法的有效性.     

超高压系统具有零序互感线路继电保护定值计算中几个问题的分析

在中性点直接接地的电网中，平行线路之间存在的零序互感会对接地保护产生较大影响。本文通过理论分析，确定了不同电压等级零序互感阻抗标么值及接地距离保护零序补偿系数的计算方法，并指出了零序电流保护后备段计算应注意的问题。     

同塔四回线接地距离保护的分析

同塔多回线路由于零序互感的影响,当发生接地短路时,接地距离保护的测量阻抗会产生偏差,导致保护误动或拒动。分析计算了同塔四回线在不同运行方式下零序电流补偿系数及其对接地距离保护测量阻抗的影响,并分析了线路不同运行方式下测量阻抗的偏差的特点,进而提出了整定零序电流补偿系数的方法。算例表明,按各方式下最小的零序电流补偿系数来整定,可保证在所有方式下保护至少覆盖线路的50％,保证两侧保护范围有交叉。     

小电阻接地系统高灵敏性零序电流保护

对小电阻接地系统的零序电压、电流关系进行分析,发现发生高阻接地故障时母线零序电压与故障线路零序电流存在比例关系,则零序电压可间接反映过渡电阻的大小,由此提出一种基于零序电压幅值修正的高灵敏性零序电流保护方案。该方案结合现有的零序电流保护原理,通过引入零序电压信息对零序电流测量值进行修正,各线路修正后的零序电流测量值与故障线路首端发生金属性接地故障时的情况相似,保护动作整定值与现有的阶段式零序电流保护相同,从而大幅提高保护在高阻接地故障时的灵敏性。结合工程实际因素,讨论了各参数的整定原则。基于PSCAD/EMTDC的仿真和基于RTDS的装置测试验证了所提保护方案的有效性,其可将保护耐受过渡电阻能力提高到1 000Ω左右。