超高压输电线路的发展性故障判别元件

为提高发展性故障时保护装置的动作性能，该文提出了一种适用于电力系统超高压输电线路的发展性故障判别元件。当系统发生单相接地故障时，零、负序电流之间的相位关系和幅值关系是基本不变的，而发生发展性故障后，他们会有较大的变化，文中以此来构成发展性故障判别元件。与目前所用的判别元件相比，该元件不需要采用浮动门槛，动作灵敏度较高，不受电力系统振荡的影响,能更准确有效地判断出系统是否发生了发展性故障。非全相运行期间发生故障时，不论系统振荡与否，该判别元件都能准确地判断出来。离线数字仿真和动模试验验证了该判别元件的准确性。     

填充型高导热复合材料的有限元仿真研究

为研究微米颗粒填料对填充型高导热复合材料导热性能的影响,本研究构建了填料颗粒随机分布的复合材料有限元模型,分别计算、分析了填料的填充比例、粒径、导热系数、颗粒形状等因素对复合材料导热系数的影响.结果表明:随着填料填充比例提高、填料颗粒长径比增大,复合材料的导热系数明显提高;在不考虑界面热阻和颗粒团聚的情况下填料粒径对导热系数的影响很小;填料自身的导热系数对复合物的导热性能影响很小;在不考虑界面热阻的情况下,能否有效地形成导热通道是决定填充型复合材料导热系数的关键.     

分段比率制动的电流差动保护

通过对一起高压输电线光纤电流差动保护误动事故的分析,论述了在故障暂态过程中,非周期分量电流将使电流互感器铁心中的磁通显著增大,并形成大量剩磁。铁心剩磁的存在使电流互感器在 B-H曲线上的起始工作点发生变化,加重了饱和程度和缩短进入饱和时间,这是差动保护误动的重要原因。经过分析电流互感器误差和比率制动系数的关系,指出不考虑暂态剩磁的影响,仅依据制动电流的大小对差动保护特性进行分段,或者盲目地提高制动系数都是不完善的,以铁心磁感应强度的大小为依据进行比率制动特性的分段是克服电流互感器饱和、提高保护灵敏度和可靠性的更合理的方式。最后给出了一种工程实用解决方案。     

基于单端电流量的同杆双回线故障定位方法

提出了一种基于同杆双回线单端电流量的故障测距方法。在故障状态下,双回线可以分解成同向网和环流网,其中环流网只与双回线有关,且两端电压为零。根据双回线环流网的特点,只需电流量就可求取环流网中的电压分布。因为双回线环流网中的行波具有两端母线处反射强、故障点反射弱的特点,所以可以根据环流网中行波首次到达测点的时刻为起点,由前行波和反行波电压的最强叠加点所处的时刻和位置进行故障定位。仿真验证表明该方法定位精度高,不受过渡电阻影响。     

基于故障测距的单相自动重合闸永久故障电压自适应补偿判据

该文提出一种基于故障测距的单相自动重合闸永久故障电压自适应补偿判据。该判据以故障点瞬时故障电压理论值为定值，由故障测距结果求出故障点实际电压，当故障点实际电压小于定值时为永久性故障，反之为瞬时性故障；考虑了由过渡电阻引起的故障测距误差对该判据的影响，给出了一种在高阻状况下测距不可靠时的解决方法。讨论了当线路侧无PT时，通过线路CT获取判据所需线路电压的原理。仿真结果表明：该判据可以准确地区分永久性和瞬时性故障，适用于110kV-220kV线路和不带并联电抗器的330kV-500kV线路。     

利用单端电流的高压直流输电线路全线速动保护

针对传统直流输电线路单端量保护可靠性差、灵敏度不足的问题,提出一种仅利用单端电流实现直流输电线路全线速动的保护原理。通过对换流站的平波电抗器和直流滤波器所构成电网络的阻抗特性分析发现,对于特定频带而言,区内、外故障时它们所表现出的阻抗特性差异巨大,进而得出区内、外故障时特定频带电流差异显著。该方法对采样频率的要求低,而且具有绝对的选择性,易于硬件实现,可靠性高,具有较大的工程实用价值,可取代现有的行波保护作为直流输电线路的主保护。仿真结果表明,在各种工况下,该原理都可以实现故障极选择,并能快速、灵敏、可靠地区分区内、外故障。     

适用于带并联电抗器输电线路的电流模型识别纵联保护新原理

针对两端带并联电抗器的输电线路,提出了一种基于电流模型识别的纵联保护新原理。首先采用线路分布参数模型,推导出发生区外故障时两侧电流和差比值的理论表达式,将其作为待识别的基准模型。接着构造区外故障模型误差函数用于描述实际故障数据与基准模型的符合程度。区外故障时,模型误差函数等于零;区内故障时,模型误差函数不为零,据此区分外部和内部故障。该原理考虑输电线路带并联电抗器的情况,不受分布电容影响,无需补偿电容电流;充分利用故障电流信息,不引入电压量;能够可靠、灵敏、快速地动作。ATP仿真和动模仿真结果验证了新原理的有效性。     

应用于GIS保护及监测的罗氏线圈电子式电流互感器

论述罗氏线圈电子式电流互感器研发工作中各环节的误差、干扰及处理措施，提出温度变化时骨架、线圈的变化差异及复合影响的分析方法．采用线圈的温度老练方法使其尽快达到稳定状态。采用罗氏线圈新型回绕线技术和严格的线圈绕制工艺，保证了罗氏线圈的抗外界磁场干扰性能。对于样机进行了大量的实验检验．证明回绕线是一个非常有效的抗干扰措施．按照本文方法制作的罗氏电流互感器满足0.5级准确度要求，完全可用于电力系统的保护和监控.     

一种电流故障分量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采用自动重合闸的前提，分析了线路发生不同故障情况下电流序分量之间的关系，提出了基于电流序分量间相位关系和幅值关系的选相新原理，对于接地故障，先利用零、负序电流相位关系判断故障发生在A，B还是C区，每个区域对应一种单相接地故障和一种两相短路接地故障；再用正序电流突变量和负序电流之间的相位关系来确定对应区域内的具体故障相别，该选相元件原理简单，相区划分的裕度角大，不受系统正序抗和负序阻抗不相等的影响，并且有很强的耐过渡电阻能力，EMTP仿真结果和动模实验表明，该选相元件能有效可靠地选出故障相，完全能满足现场要求。     

基于快速相量提取算法的距离保护方案

傅立叶算法和最小二乘法在传统距离保护中得到了广泛应用,但2种算法均存在原理上的固有缺陷,提出了一种新的快速相量算法。该算法基于最小二乘矩阵束的原理,对补偿矩阵进行降阶处理,缩减了计算量,提高了计算效率。该方案首先利用快速相量算法提取工频分量,然后基于输电线路RL模型,利用工频测距方程,进行区内、外故障位置的判别。该方案采用的是单端电气量计算,大大提高了保护动作的灵敏性。理论分析和仿真结果均表明,该保护方案具有计算量小,精度高、受数据窗影响小等特点,具有一定的实用价值。