故障分量比相原理在变压器保护中的应用

通过比较变压器内部短路、空载合闸、外部故障切除时电源侧母线电压的特征 ,提出一种识别励磁涌流的新方法。通过比较变压器内部短路、外部短路故障分量的相位特征 ,提出变压器主保护的故障分量比相原理。该原理可以很好地解决区外短路的不平衡电流对变压器主保护的影响 ,提高了主保护灵敏性、选择性和快速性。     

基于故障分量综合阻抗的变压器保护新原理

提出了一种基于故障分量综合阻抗的变压器保护新原理。利用故障分量综合阻抗在内部故障时符号为负,而外部故障、励磁涌流等情况下符号为正的特点,提出了综合阻抗方向元件,快速灵敏的识别内部故障。利用故障分量综合阻抗的幅值在外部故障时数值较大,而其他情况下数值较小的特点,可靠的识别空投于内部故障的情况。该原理不受励磁涌流的影响,EMTDC仿真验证了其可行性。     

基于序电流分量的变压器励磁涌流识别方法

变压器励磁涌流的识别问题一直是变压器保护中的一个难题。文章提出了基于序电流分量的识别方法，通过对励磁涌流中零负序电流分量的分析，发现在变压器空载投入和内部故障时空载投入两种情况下零负序电流值有明显的不同，从而实现对励磁涌流的识别。仿真表明，该方法理论上是可行的。     

过电流保护在变压器合闸过程中的自适应策略

变压器铁磁材料的激磁特性呈现非线性,这将导致在变压器合闸过程中产生励磁涌流现象。过电流保护往往反映单一的电流幅值特征而动作,当变压器合闸过程发生时,励磁涌流及邻近区域内的穿越电流均可能导致相关联的过电流保护误动。从序分量的角度出发,构建了一个可通过标志函数的大小和突变,区分故障与涌流的序分量标志函数。通过PSCAD/EMTDC仿真表明,该标志函数能够充分反映电网结构的变化,有效区分变压器励磁涌流和故障。将该标志函数应用于过电流保护上可以减小励磁涌流的影响。     

基于电流故障分量比相法的变压器后备保护

针对传统变压器高压侧后备保护在低压侧发生故障时灵敏度不足的问题．文中提出了一种基于电流故障分量比相法的变压器后备保护方案。方案以信息集成为基础,利用集成保护信息冗余的特点,通过比较各侧变压器和线路的电流故障分量相位,判断其故障位置。方案不但提高了后备保护的灵敏性,而且缩短了后备保护的动作时间。经simulink仿真,证明了方案的可行性。     

基于故障负序分量的低频变压器快速差动保护

低频变压器是低频输电系统的核心器件之一。实验表明低频系统的故障暂态过程多变,低频变压器的短路电气量特征与常规变压器有较大差异。由于励磁涌流判据开放速度缓慢,低频变压器发生区内故障时常规纵差保护的速动性受到影响。文中提出了基于故障负序分量方向原理的低频变压器快速差动保护。首先,分析了模块化多电平矩阵变换器(M3C)低频输电系统的变压器区内故障特性以及M3C换频器响应情况;其次,分析了负序计算的数值方法对负序差动影响,并通过分析低频系统故障初期的窗口时间内的负序特征,提出了故障负序分量方向的判别方法;进一步,讨论了该方法在变压器非正常工况下对励磁涌流如何区分判别。最后,以实际工程为例建立仿真模型,针对典型区内故障对所提方法进行了仿真验证。     

故障分量定子单相接地保护原理与应用分析

提出一种新的定子接地保护方案,即基于故障分量的定子接地保护。论文深入研究了其基本原理,并介绍了基于该原理的保护方案在实际听应用方法。     

基于电影故障分量比相法的变压器后备分配保护

针对传统变压器高压侧后备保护在低压侧发生故障时灵敏度不足的问题,文中提出了一种基于电流故障分量比相法的变压器后备保护方案.方案以信息集成为基础,利用集成保护信息冗余的特点,通过比较各侧变压器和线路的电流故障分量相位,判断其故障位置.方案不但提高了后备保护的灵敏性,而且缩短了后备保护的动作时间.经simulink仿真,证明了方案的可行性.     

人工神经网络在变压器差动保护中的应用

人工经网络因其具有高度神经计算能力,极强的自适应性、容错性以及自学习能力等特点。近年来在包括电力系统的各领域中得到越来越广泛的应用,差动保护作为变压器内部短路故障的主保护,其难点在于区分励磁涌流和故障电流。人工神经网络用在变压器差动保护中,可以较好地解决上述难点,对人工神经网络在变压器差动保护中的应用情况作了比较详细的介绍,提出了一些有价值的观点,并指出了今后研究的主要方向。     

变压器励磁涌流导致零序分量产生的仿真分析

根据空载变压器等效电路建立数学模型,分析单相变压器励磁涌流的产生机理;利用Matlab仿真软件建立空载合闸的三相变压器(Yn/D)仿真模型,仿真分析变压器各相励磁涌流波形以及各相励磁涌流中谐波电流成分的特点;建立变压器中性点直接接地且空载合闸暂态过程的系统三相不对称等效电路,结合励磁涌流及其谐波成分的特点,深入分析产生零序电流和零序电压的机理.     

输电线路相差保护新原理

相差纵联保护具有区别电力系统振荡与短路的优越性能,但传统相差保护在内部故障时灵敏度易受负荷电流和过渡电阻的影响,且应用于双回线或环网时其性能受线路分布电容影响,在外部故障时保护可能误动。基于无损线路分布参数模型及故障分量保护原理,提出了新型相差保护原理。理论上保护性能不受负荷电流和过渡电阻的影响,且完全杜绝了外部故障时保护误动的可能性,极大地提高了保护安全性,且各种内部故障时可靠动作。理论分析表明所提原理适用于各种故障类型,其性能不受故障电阻及系统运行状态等的影响。大量的仿真也证明了该原理的正确性。     

基于故障分量虚拟阻抗的线路差动保护原理

针对传统纵联保护的不足,提出了一种基于故障分量虚拟阻抗的线路差动保护原理。考虑分布参数的影响,利用线路两端故障分量推导线路中任意点处的电压、电流故障序分量,并将二者之比定义为虚拟阻抗。取线路中点处各序的电流故障分量和虚拟阻抗构成保护判据,识别各种类型的故障。仿真结果表明,该判据能准确识别各种类型的故障,灵敏度和可靠性较高,且不受故障位置、过渡电阻、负荷电流、分布电容及信息同步的影响。     

A novel pilot protection principle for VSC-HVDC cable lines based on fault component current

This paper presents a novel pilot protection principle for VSC-HVDC cable lines based on fault component current. In the transient process of cable line, if a fault occurs over the cable line, the current measured at both convert stations would have the same changing direction and the signs of the fault component current at both convert stations are the same to each other; otherwise, if a fault occurs beyond the cable line, the current measured at two convert stations would have the opposite changing direction and the sign of the fault component current at both convert stations are opposite to each other. According to this characteristic, the directional element can be located at both convert stations and state signal can be sent to the other station. Thus, the pilot protection principle can be implemented only using two terminal current. In addition, the setting principle is proposed based on fault component current in this paper. The proposed pilot protection principle is simple, reliable, and practical. It can be implemented with a low sampling rate and does not need the current data synchronization seriously. Compared with current differential protection, the proposed method has a low requirement on baud rate. At the same time, various faults are simulated by using the system of VSC-HVDC built in PSCAD/EMTDC, in which frequency-dependent parameter cable line model is adopted. The simulation results show that the method can identify the fault reliably and rapidly in different conditions only using the current measured at both convert stations and has sufficient sensitivity for high resistance ground fault.     

工频变化量距离元件一些问题的探讨

对工频变化量距离元件的特性进行了研究,指出原理上其与自适应电流速断保护是一致的,在实际的判据中,浮动门槛下保护判据和固定门槛下保护判据都与自适应电流速断保护的判据是近似的.同时对沿线电压分布、电容电流对保护范围的影响进行了研究.理论分析了浮动门槛下区外金属性故障时保护的性能,得到保护不会发生误动的结论.     

Microgrid protection based on principle of fault location

Island‐capable microgrids can potentially enhance the efficiency of distributed generations. In general, protection schemes in traditional distribution network cannot meet the requirements of microgrid internal protection. In order to solve the problem, this paper proposes the positive‐sequence fault component of current as the starting criterion. And a graph model describing the overall structure of a microgrid is established. The information about fault currents, including amplitude and direction, is acquired to locate fault branch. Furthermore, a new matrix algorithm is used to locate the fault point, so that the fault can be isolated. Finally, a microgrid model is simulated in the PSCAD/EMTDC software environment to illustrate the validity of fault location principle in microgrid protection. © 2015 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

A new blocking principle with phase and earth fault detectionduring fast power swings for distance protection

Any sudden change in the configuration or the loading of an electrical network causes power swings between the load concentrations of that network. In order to prevent the distance protection from tripping during such conditions, a power swing blocking device is often utilized. Conventional power swing blocking devices cannot cope with very fast power swings of up to 5 Hz/sec. This paper presents a new power swing blocking principle that has the ability to immediately clear the block when a fault occurs within the relay trip zone. This is demonstrated for extremely fast swings (greater than 5 Hz/sec) and even for two phase operation (during single pole tripping). This new principle is in a form which can be implemented on an existing digital distance protection relay. Results are presented based on extensive simulation studies carried out on a typical 400 kV system, using the Electromagnetic Transient Program (EMTP) software     

基于故障分量原理的配电网高阻接地故障检测方法

配电网中发生高阻接地故障时,短路电流小于传统过流保护的阈值,无法被常规保护装置检测和清除。若不及时消除短路电路,极易演化成严重故障。针对该问题,文中首先分析发生高阻接地故障时配电网的故障分量特征和基于母线处的正序电压故障分量与其相连接的各馈线正序电流故障分量的相位差特征,给出适用于配电网高阻接地故障检测的故障判据。然后,为解决配高阻接地故障检测过程中系统不平衡引起的一系列问题,制定了相应的故障检测启动判据。基于该故障检测判据和启动判据,制定基于故障分量原理的配电网高阻接地故障检测方法。最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件中建立含架空线路的中压配电网模型,仿真结果验证了所提高阻接地故障检测方法的正确性。     

基于电流故障分量时频矩阵相角差的换流变差动保护研究

传统换流变差动保护中易受直流偏磁和故障过渡电阻影响,可能出现差动保护的拒动问题。为此,提出一种基于电流故障分量(Current Fault Component, CFC)时频矩阵元素和相角判别的换流变差动保护判据。变压器发生区内故障时,变压器两侧电流互感器(CT)检测到的CFC方向相同,而区外故障时检测到的两侧CFC方向相反。通过S变换获得CFC时频矩阵,根据故障时刻时频矩阵内所有元素求和所得相量的相角大小,判别CFC的方向,从而实现换流变区内故障的识别。仿真结果表明,所提保护判据在各种故障情况下均可有效识别换流变的区内、区外故障,在直流偏磁和故障过渡电阻的情况下仍具有较高的可靠性,同时可有效降低差动保护误动风险。     

不对称故障、双回线相继速动保护的应用

论述了110kV线路不对称故障、双回线相继速动保护的原理,绘制了完整的双回线相继速动保护二次接线图;结合工作实际,对这两个保护的功能调试及线路正常运行时的投退做了具体说明;提出了继电保护现场维护人员在检验线路保护装置时应采取的防范措施.