微机保护故障选相技术的应用

分析了微机保护中两种广泛采用的新型选相元件———相位比较式对称分量选相元件和两相电流差突变量选相元件的工作原理及工作特点 ,突出了微机保护故障选相的优越性。     

一种新型选相方案

针对目前微机保护中选相元件的不足,提出了几种新型的数字式选相元件,重点探讨了基于模故障分量的选相元件,基于电压序分量的选相元件和弱电源侧电压选相元件,由此构成了一套完整的微机线路保护选相方案.针对这几种选相元件作了比较详尽的分析,进行了横向和纵向的比较.最后,利用ATP与MATLAB仿真运算验证了新方案的有效性和可靠性.     

微机保护故障选相技术的应用

分析了微机保护中两种广泛采用的新型选相元件--相位比较式对称分量选相元件和两相电流差突变量选相元件的工作原理及工作特点,突出了微机保护故障选相的优越性.     

一种新型选相方案

针对目前微机保护中选相元件的不足,提出了几种新型的数字式选相元件,重点探讨了基于模故障分量的选相元件,基于电压序分量的选相元件和弱电源侧电压选相元件,由此构成了一套完整的微机线路保护选相方案。针对这几种选相元件作了比较详尽的分析,进行了横向和纵向的比较。最后,利用ATP与MAT LAB仿真运算验证了新方案的有效性和可靠性。     

相位比较式对称分量选相元件

<正> 一 前言 在传统保护装置中选相元件的作用是在单相接地短路时选出故障相实现单相跳闸,在两相和三相短路时实现三相跳闸,因此选相元件是综合重合闸装置的重要元件。目前广泛采用的有阻抗选相元件,对称分量选相元件和两相电流差的突变量选相元件[1、2、3]。 微处理机保护在电力系统中的应用对选相元件提出了更高的要求,即不仅要准确地…     

传统选相元件在风电集中接入系统中的应用研究

通过对高压及超高压线路保护常见的3种选相原理进行分析,得出了其最佳应用条件。通过理论分析、仿真模型与故障录波数据验证的方法分析了风电接入对选相元件的影响。研究表明,风电系统的故障特征使其三序阻抗在幅值和相位上均存在较大差异,导致风电场送出线保护处的各序分流系数在幅值和相位上存在较大差异,使相电流差选相元件与稳态序分量选相元件在风电侧无法可靠选相,而突变量电压原理的选相元件动作正确。最后给出了选相元件在风电系统中的改进建议。     

一种改进的高压线路保护选相元件

通过对目前国内数字式线路保护中所采用的电流量选相元件存在的缺点进行分析,提出使用电压量来代替电流量的选相元件。理论分析和仿真计算表明,使用电压量的选相元件能够正确地判别各种故障类型,满足高压线路保护的需要。     

110 kV线路距离保护的复合选相元件

准确有效的选相元件是高压输电线路采用单相自动重合闸的前提。该文通过分析目前微机保护中选相元件的不足,提出了电压电流突变量选相元件、电压电流序分量选相元件结合阻抗元件、方向元件以及瞬时值判断元件相结合的复合选相元件,能够准确地判断故障类型及故障相别。大量的PSCAD仿真表明其较好的准确性,是高压线路实现单相重合闸较为理想的选相元件。     

一种基于功率增量的高压线路保护选相元件

准确有效的选相元件是高压输电线路实现选相跳闸及采用自动重合闸的前提.在给出功率增量的概念和被保护线路每相功率损耗增量计算公式的基础上提出了一种基于被保护高压线路功率损耗增量的高压线路保护选相新原理,应用于保护启动后第一次选相的选相元件.根据故障相功率损耗增量远大于健全相的特征,再结合零序电流辅助判据来得到选相结果和故障类型.该选相元件原理简单、不受系统参数变化的影响,弱电源侧具有相同的灵敏度,并具有很强的耐过渡电阻能力.EMTDC仿真结果表明,该选相元件能有效可靠地选出故障相,满足现场运行要求.     

基于稳态量的同杆并架双回线综合选相

本文利用六序故障分量法分析了零序负序电流选相元件和相电流差突变量选相元件在同杆双回线跨线故障下的动作行为。分析表明,零序负序电流选相元件和相电流差突变量选相元件在某些跨线故障下会误选相。根据同杆双回线跨线故障时故障相电流相位特征,结合相阻抗方向元件,提出了一种基于单回线单端电气量的稳态量综合选相元件,保护利用分相式通道在判断两侧选相结果后实现选相跳闸。通过大量的数字仿真,验证了该方法的正确性。     

输电线路复故障情况下选相元件研究

首先分析了复故障情况下几种典型选相元件动作行为,然后结合分析结果给出了复故障情况下正确选相元件的整体方案:自适应采用电流量、电压量选相元件,在复故障情况下,利用电压选相元件的结果,通过两故障相分别与健全相构成的工频变化量方向元件来进一步区分区内故障相。基于中国电力科学研究院对于高压输电线路保护装置的检测模型,给出了此方案的RTDS试验结果,理论及大量的试验表明了此选相方案的有效性。     

一种新型序分量高压线路保护选相元件

提出了一种利用零序与正负序之和的相对相位关系选相新原理.该原理通过零序与正负序之和的相对相位关系,并结合零序与负序相对相位关系进行接地故障相别的判断.该选相元件从原理上克服了以往序分量选相方法受过渡电阻影响较大的缺点,原理简单,理论分析和大量的现场数据验证表明能有效可靠地选出故障相别,是高压线路保护实现单相重合闸较为理想的选相元件.     

高压线路保护实用选相方案

对目前实用的突变量及稳态量选相元件进行了比较,指出了其特点和存在的不足.重点分析了目前选相方案的弱馈侧选相、灵敏度配合以及在系统振荡条件下存在的阻抗识别失配等问题,提出了改进的实用选相方案,采用同一区间的2种阻抗元件互补判别来解决失配问题.EMTP数字仿真计算与动模试验结果表明,新方案在性能上较原有方案有明显改善,尤其对于振荡中选相,可以完全克服阻抗法故障识别中的失配问题,选相结果不受系统振荡的影响.     

一种自动适应系统运行方式变化的新型突变量选相元件

针对传统电流突变量和电压突变量选相元件不能同时满足强弱电源系统侧保护要求的缺点，提出一种新的突变量选相原理。该选相元件在电压突变量基础上引入单相电流突变量进行极化，不但能自动适应系统运行方式的变化，尤其在系统正负序阻抗不等导致传统突变量选相元件失效的场合，更能体现出其优越性。值得指出的是，该选相元件对单相短路故障和相间短路(接地)判断均有很高的灵敏度。直流系统电磁暂态仿真结果表明，即使在正负序严重不对称的场合，该元件也具有很好的选择性。当系统参数大范围变化时，该选相判据也能实现正确选相，比传统突变量选相方案具有更高的可靠性。     

对模故障分量选相元件的一些探讨

根据故障时系统参数的可能变化详细分析了模故障分量选相元件在各种类型故障情况下的性能 ,通过与相电流差突变量选相元件的比较 ,指出 ,对于实际故障 ,该选相元件并不能达到理论上的选择性 ,而且其在弱电源侧依然存在灵敏度不足的问题 ,但整体性能比前者稍优。在全面分析的基础上 ,提出了一种新型的选相方案。最后 ,利用EMTP仿真验证了新方案的有效性。     

一种新型振荡中故障选相元件

振荡中故障准确选相是有选择切除故障和确保距离保护正确动作的前提。在分析现有振荡中选相元件需开放条件配合,导致出口延迟,且易出现误选,进而导致距离保护误动的基础上,提出了一种新型选相元件,此元件首先利用零、负序故障分量进行故障分区,在分区的基础上改变目前采用阻抗确定故障相的做法,而采用Clark变换,分别通过α,β模量信息进行故障选相。此选相方法充分发挥了零、负序故障分量以及模量变化在振荡期间不涉及相量偏移带来计算误差等优势,有效避免了阻抗选相在振荡中的弊端。文中给出了基于RTDS动模仿真数据的测试结果,理论和测试表明:此方法在振荡期间能够可靠、快速、准确地区分故障类型。     

新型线路保护选相方案

通过对故障前数据的有效处理和选相过程的优化,延长了补偿电压突变量选相元件的工作时间,使之可在整个故障过程中发挥作用,并可在系统无振荡时的各种工况下正确指示故障相;通过所设计的保持元件和方向元件,克服了电流突变量选相结果无法有效保持且无方向性的缺点,提高了选相正确率;提出了综合电流选相原理,解决了一些稳态量选相元件在特殊工况下无法正常工作的难题;在对各种选相原理进行优化配置的基础上,设计并实现了一种性能突出的新型选相方案。     

高压线路保护选相元件的改进

相间故障时,弧光电压Ucos(ψ)的值较小;单相故障时,三个相间Ucos(ψ)的计算值都较大,根据这个特点,结合突变量选相元件和序分量选相元件提出了新的选相方法.新方法解决了线路发生单相故障时保护误跳三相的问题,动模数据仿真验证了新方法的准确性和有效性.