新型微机电抗器保护的研制与开发

分析了目前超高压并联电抗器保护所存在的一些问题，包括电抗器匝间短路保护灵敏度与可靠性、电流互感器暂态特性不一致对差动保护的影响等。介绍了新一代数字式电抗器成套保护装置的总体设计思想(双主双后配置)、新型高灵敏度高安全可靠的匝间短路保护原理以及考虑电流互感器暂态特性不一致的差动保护原理。新型电抗器匝间短路保护由自适应补偿的零序功率方向元件、零序阻抗元件、故障开放元件、谐波闭锁元件以及具有工频变化量浮动门槛的匝间短路保护启动元件共同构成。给出了这些保护原理的数字仿真、动模试验及现场运行结果。     

KDJ-127(36)/25型采区供电安全监测站的研制

利用KDJ-127（36）／25型采区供电安全监测站对煤矿井下变电站的供电状态和用电设备的运行状态进行实时监测,并可区分供电部分或设备部分的故障。平顶山煤业集团应用该供电安全监测站,为井下供电系统及时处理故障提供依据,有效防止了局部通风机、瓦斯泵站停风停电事故。     

RCS-900系列保护装置与2048 kbit/s复用通道时钟的配合

在RCS-900系列保护装置采用2 048 kbit/s复用通道的推广过程中,发现打开通道的输出再定时功能,并且将保护装置的通信时钟设置为内时钟方式时,保护装置接收信号会产生滑码。针对上述现象,研究了通道输出再定时对业务频率的影响,并测试了通道输出再定时以及两侧保护装置通信发送时钟在各种模式组合下的业务传送效果。研究结果表明:通道输出再定时能把来自数字同步网的定时基准信号和业务数据信号合成在一起送给外接继电保护装置;打开通道输出再定时功能时,需将继电保护装置通信时钟设置为“从 — 从”方式;关闭通道输出再定时功能时,至少将一侧继电保护的通信时钟设置为内时钟方式。     

基于暂态电容电流补偿的线路差动保护

稳态电容电流补偿法不能补偿暂态电容电流,影响了差动保护的性能;时域补偿法和基于贝瑞隆模型的补偿法能对暂态电容电流进行有效补偿。提出一种基于时域补偿的差动保护实用算法,并给出以上3种补偿法在应用于带并联电抗器线路时相应的修正方案。仿真表明,时域补偿差动判据和贝瑞隆差动实用判据能有效补偿暂态电容电流,有利于降低动作门槛,从而大大提高保护的灵敏度和动作速度,其中贝瑞隆差动实用判据效果更佳。     

保护用电流互感器传变特性分析

电流互感器(CT)是继电保护的数据源头。随着电网建设的发展,各种不同类型CT混联接入继电保护装置的情况越来越多,对继电保护适应性提出了新的课题。针对这一问题,从单个CT的传变特性分析着手,首先分析了P级和TPY级电磁型CT的传变特性,指出了影响电磁型CT传变特性的主要因素。推导并建立了TPY型CT等值电路模型,从理论上解释了TPY级CT剩磁较低的原因。同时,采用Jiles-Atherton磁滞回线理论,对TPY级CT进行了仿真,并分析了TPY级和P级CT暂态传变特性的差异。研究并得出了电磁型CT暂态饱和的特征和规律。推导了罗氏线圈型电子式CT完整的传变公式,从数学上指出了其与电磁型CT传变特性的一致性。最后,在此基础上,综合分析了三种CT传变特性差异及对继电保护的影响。     

750kV系统继电保护研究

分析了750kV系统的分布电容和非周期分量问题,提出多种滤波器结合的滤波方法,线路保护采用较大比率制动系数和浮动制动门坎、变压器保护采用初始带制动的比率制动特性和浮动制动门槛、母线保护采用自适应加权的抗饱和措施;分析了750kV变压器励磁涌流和过励磁的问题,针对励磁涌流提出了Δ→Y变换调整变压器差动各侧的电流相位方法,针对过励磁问题提出了软件计算频率和均方根法计算电压的幅值;分析了电抗器保护匝间短路灵敏度,提出了自适应补偿零序功率方向的方法。最后总结了满足750kV工程要求的保护配置。     

基于EMTDC的高压直流MACH2系统实时等价仿真

对大规模交直流网络下的高压直流控制保护系统进行参数优化设计,是保证灵活交流输电系统暂态性和稳定性良好的重要手段。目前由于实时仿真技术的网络节点受限、费用高等缺点,使其不适合此规模网络的试验和设计任务。文中基于ABB公司高压直流控制保护系统硬件结构特点和MACH2（modular advanced control for HVDC and SVC）系统运作机理,提出了等价实时离线仿真的实现原理和方法,使离线仿真达到实时仿真的效果;通过与实际工控机运行结果进行比对,验证了其有效性;同时对工程用高压直流控制中的电流控制功能进行了等价实时仿真。仿真结果分析表明,基于所提出的等价实时仿真原理和方法,利用商业通用的离线仿真软件,可高效地进行高压直流控制保护系统优化设计。     

基于多HSR环网的分布式母差平台及关键技术

保护设备就地化的难点之一是实现母线保护等跨间隔保护设备的就地化,文中在分析现有分布式母线保护特点的基础上,提出了基于多个高可靠无缝冗余环网的分布式母线保护方案和具体的软硬件平台实现架构。文中基于FPGA技术实现了环网报文时延的准确测量及补偿,并提出了不依赖于外部时钟的基于采样事件的采样同步技术。通过采用环网拓扑监视和弱配置管理等关键技术,实现了环网通信状态的实时监视以及子机终端的少配置、弱管理应用,提高了运行维护的方便性。最后,通过对该方案主要性能参数的实际测试,验证了该方案的可行性。     

750 kV输电线路保护与单相重合闸动作的研究

阐述了750kV输电线路的电容效应、互感效应以及合闸过电压的问题，指出单相接地故障时若采用三相重合闸将不可避免地产生较高过电压。指出了750kV输电线单相重合闸的应用前提是避免并联电抗器补偿给单相重合闸可能带来的谐振过电压问题，分析并提出了并联电抗器中性点小电抗的正确取值范围。针对并联电抗与线路电容之间的电磁振荡对故障断开相恢复电压的影响，研究了单相瞬时性故障恢复电压的拍频振荡特点，并提出了750kV输电线路的单相重合闸方案与重合过电压的抑制方法。