风电场中性点接地电阻阻值优化方案研究

以某风电场为例,通过分析单相接地故障后集电线路的零序电流分布情况,发现中性点接地电阻阻值选择不合理时,集电线路零序电流保护不能同时满足灵敏性与选择性的要求。通过优化中性点接地电阻阻值和集电线路零序保护整定方法,达到了继电保护要求,提高了集电线路的运行稳定性。     

风电小电流接地保护对比分析

风电场的集电线路是风电场故障发生比较多的部分,所以集电线路的安全运行直接影响风电场的安全运行.笔者以ADPSS仿真软件为主要研究工具,分析对比了中性点不接地、经消弧线圈接地、小电阻接地三种不同接地方式应用于风电场汇集系统时四种保护装置的性能,同时,结合实例分析了集电线路和母线金属接地故障的保护装置性能,并给出了分析结论.     

一起风电场跳闸故障引起的继电保护定值配合分析

结合一起风电场３５kV 集电线路零序电流II段保护拒动,３５kV＃１接地变零序电流II段保护动作,停电范围扩大的跳闸事件,分析了风电场小电阻接地系统３５kV 零序电流II段保护定值的配合情况,并根据实际运行情况 给出了新的整定值,同时提出了改进建议.该建议在特殊情况下为零序电流II段保护定值整定及配合提供了解决思路,能有效提高风电场３５kV 系统运行的稳定性.     

风电场集电线路单相接地故障柔性电压消弧与动态保护新原理

为解决风电场集电系统长期存在的线路单相接地故障处理难题,提出风电场中性点柔性接地方式,理论推导获得柔性接地风电场三序等效电路,与集电线路单相接地故障复合序网模型,建立风电场零序电压柔性调控理论,提出集电线路单相接地故障柔性电压消弧方法,可主动将故障点电压及故障残流迅速抑制到零,实现单相接地故障电弧的可靠消除。进一步提出基于零序电流动态增量的高阻故障辨识与保护方法,通过柔性调控零序补偿电流,逐渐放大故障残流,实现永久性单相接地故障的灵敏感知与保护。利用PSCAD/EMTDC搭建含双馈异步风电机(doubly-fedinduction generator,DFIG)的规模化风电场模型,模拟多种运行与故障条件对所提方法进行验证,仿真结果表明,该方法能够在考虑系统不平衡电压的情况下精准调控集电线路故障点电压,实现瞬时性单相接地故障快速可靠消弧,动态感知并持续抑制永久性单相接地故障残流,实现集电线路高阻接地故障的灵敏保护。该技术有望提升风电场运行灵活性与故障防御能力,有力保障新能源电能外送的持续性、可靠性。     

变电站主变压器35kV系统接地改造分析

棋盘井变电站主变35 kV系统中性点经消弧线圈接地,系统发生单相接地故障时,不能自动切除故障;用拉路的方法消除时,较高的接地过电压会引发电缆烧毁事故,损坏变电站TV、TA、开关柜等设备,造成故障范围扩大。将中性点接地方式改造为经电阻接地,并设置了零序电流保护后,再发生单相接地故障时,零序保护能够迅速有效地切除故障,避免了故障的扩大和设备的损坏。     

风电场Z形接地变保护整定问题探讨

随着风电场大量接入系统,风电场的稳定运行已经密切影响系统网络运行的安全性。以某风电场系统为例,分析了接地故障发生后相关设备的零序网络,针对接地变速断值的选取、过流保护与零序过流保护间可能失配引起的保护误动,提出了优化方案,风电场的安全稳定运行表明该方案的可靠性。     

新型数字式发电机定子接地保护的研究

基于平衡原理的定子接地保护研究成果的基础上，提出了用于数字式新型发电机定子接地保护。该保护能满足不同容量和接线方式的发电机组定子接地保护的要求，保护算法不受发电机中性点接地方式的影响；同时，接地电阻判据可由基于平衡原理的保护算法求得，基波零序电压可由机端和中性点的电压互感器（TV）获取，对于基波零序电压的取值要考虑到主变高压侧接地时的影响。     

10kV配电网中性点经小电阻接地方式分析

介绍了10 k V配电网中性点经小电阻接地方式,通过对线路单相接地时的电流流向和保护整定方式的分析,讨论了一起线路高阻接地时接地变总后备误动的案例,并对线路和接地变零序电流整定值的配合方式给出了建议。结果表明,中性点经小电阻接地系统中,若作为整个10 k V系统总后备的接地变高压零流整定值小于出线Ⅱ段零序整定值,可能会造成总后备误动作。     

风电场接地方式与零序保护整定计算

风电场占地广、汇集线长、电容电流大,其接地方式涉及到风电场和整个电网的安全稳定运行.针对国内风电场35 kV系统采用的经消弧消谐柜、消弧线圈、电阻3种接地方式,分析了其原理和基本运行特性,给出了相应的汇集系统零序保护整定计算方法,为类似工程提供了有益的借鉴.     

小电阻接地配电系统集中式接地保护研究

为解决小电阻接地配电系统单相高阻接地故障检测困难和两出线同相接地故障时零序电流保护拒动的问题,提出一种基于中性线与各出线零序电流幅值比较的小电阻接地系统集中式接地保护方案。建立小电阻接地配电系统单相接地故障时等效零序网络,结合相量分析法,提取在不同故障位置、过渡电阻和线路对地电容等条件下单出线单相接地故障和两出线同相接地故障的普适性特征。并挖掘两种故障状态下的共性特征,形成适用于单出线或两出线单相接地故障的接地保护判据,准确地进行故障隔离。该方法利用中性线零序电流与各出线零序电流比值的相对差异,明确区分线路或母线侧单相接地故障,过渡电阻高达1 500 Ω时依然成立。该保护算法启动值低,灵敏度高,定值裕度较大,稳定性好,适合配电网灵活运行方式。仿真结果表明接地故障特征分析结果的正确性和该保护方案的有效性。     

风电场变压器差动保护区外接地故障误动原因分析

某风电场变压器发生区外接地故障,导致变压器差动保护误动作造成整个风电场停电事故。经分析,事故原因为变压器差动保护程序存在缺陷,计算差动电流时没有消除零序电流分量,造成差动保护误动作。采取升级保护软件版本的措施后,变压器运行至今未再发生类似事故。对此提出今后对于新建变电站变压器保护的配置、选型以及设备验收应符合相关规程要求,以杜绝此类事故的发生,确保电网的安全稳定运行。     

柏山站中性点经小电阻接地方式分析

通过分析柏山站实施中性点经小电阻接地方式的原因,介绍了中性点小电阻接入系统的方式,设备的选择;针对典型接地故障时接地变的零序电流、零序电压分布,提出了实际可行的接地保护配置。     

基于Pearson相关性的小电阻接地有源配电网接地保护

小电阻接地配电网在大量接入分布式电源后系统结构发生变化,影响传统的接地保护可靠性。针对含多逆变型分布式电源的小电阻接地有源配电网一般结构,分析了单相接地故障时各出线零序电流、母线零序电压和中性线电流特征,并根据各线路零序电流与中性线电流之间的相位特点提出了基于出线零序电流与中性线电流Pearson相关性的接地保护方案,相比于传统的接地保护,该方法大大提高了耐过渡电阻能力,可以很好的应对噪声干扰与弧光高阻接地的情况。通过仿真验证了方案的正确性。     

大型发电机注入式定子接地保护判据的改进

大型发电机对定子接地保护提出了更高的性能要求,倾向于在静止无励磁状态下也要有定子接地保护,因此装设注入式定子接地保护成为一种趋势。文中对注入式定子接地保护的2个判据进行了改进。接地过渡电阻判据跳闸段增加安全电流限制,并给出安全电流限制定值的整定方法;通过分析传递过电压对零序电流判据的影响,零序电流判据增设为2段,高定值段快速跳闸,低定值（灵敏）段增加主变高压侧接地闭锁。改进后的判据避免了接地故障电流很小的情况下不必要的跳闸停机对系统造成冲击,同时避免了传递过电压引起保护误动,进一步提高了注入式定子接地保护的可靠性和快速性。     

石化企业１０kV配电系统小电阻接地的应用

某大型石化项目的１０kV 配电系统的电容电流大于１０A,且出线回路均为铠装电缆沿桥架敷设.结合各类接地方式的特点及适用情况,该项目确定采用小电阻接地方式,即接地电阻与接地变组合接地.计算接地电阻阻值、接地变容量,并配置零序保护,实现在１０kV 系统发生单相接地故障时能够迅速切断电源,确保人身安全.     

风电场接地变压器Z型接线及容量计算

电力网中性点接地问题是一项涉及技术性、经济性的综合工程问题，它随着电力系统的发展而发展。为了快速切除故障、降低通信干扰，风电场35kV系统采用中阻接地方式，并利用Z型接线接地变压器对正序、负序电流呈高阻抗、对零序电流呈低阻抗的特性使接地保护能可靠动作。利用某已投产的风电场工程来计算电容电流、接地电阻及接地变压器容量。     

基于双馈风机短路特性的风电场集电线路继电保护整定方法研究

目前的定值整定工作中往往将风电场作为负荷或常规电源进行分析计算,已经导致了多起事故,因此深入研究风电场的故障特征以及对系统继电保护的影响显得非常重要。首先,在双馈风机短路等值参数模型的基础上,研究了风机短路特性对集电线路保护的影响和集电线路继电保护整定值整定方法。其次,充分考虑了风机短路故障电流的影响,并提出了一套完整的集电线路系统继电保护定值整定方法。该方法分析了三相短路和两相短路的短路电流,提出了集电线路相间过电流保护和汇集线接地故障的零序电流保护的整定原则和计算过程。该策略避免了风机发生故障时产生的过电流对下游集电线路继电保护装置造成冲击和误动,目前已经在实际风电场得到了应用,验证了该方法的有效性。     

风电场架空集电系统雷电暂态过电压分析

针对风电场集电系统箱变在雷害事故中大量损坏的现状,对雷击风电场架空集电线路引起的暂态过电压进行了计算。运用ATP/EMTP电磁暂态仿真软件建立了包括风电机组、集电线路和箱变的等效模型,考虑了雷击方式、雷电流波形、风力机接地电阻以及风电机组拓扑结构对箱变两侧暂态过电压的影响。研究结果表明:箱变低压侧的暂态过电压与波头时间成反比关系,波头时间为1.2μs时箱变低压侧的暂态过电压是20μs时的8.75倍,箱变高压侧的暂态过电压几乎不受波头时间的影响;接地电阻越大,箱变两侧的暂态过电压越大;风电机组架空集电线路遭受雷击时,环形拓扑的可靠性最高,环形拓扑联合为风电机组的最优联合方式。     

注入式定子接地保护在大型发电机组上的应用分析

在分析回路角度偏差、接地变参数、二次回路接线方法对注入式定子接地保护测量接地电阻精度的影响基础上,归纳角度补偿、阻抗补偿、电阻折算系数补偿的现场试验和调整方法,试验结果表明该注入式定子接地保护的测量精度能满足工程要求。通过分析保护动作范围及可靠性,提出合理的零序接地电流、动作电阻定值整定方法。     

基于零序电流比较的小电阻接地系统接地故障保护

配电网中应用小电阻接地方式可以确保系统能更快排除接地故障,有效降低过电压。但现阶段小电阻接地系统接地故障零序过电流保护定值过高,系统发生高阻接地故障时易拒动。提出一种基于各出线零序电流比较的接地保护方法,利用集中式保护装置收集各出线零序电流信息,选择零序电流幅值远大于其他出线或者相位超前其他线路零序电流以确定相位的线路为故障线路。该方法原理简单,可作为现有接地故障的后备保护,并可有效提高小电阻接地系统接地故障保护灵敏度。