变电站常见直流系统接地故障分析

直流系统在变电站中为二次设备等提供电源,是电力系统安全运行的重要部分。作为不接地系统,发生单极接地故障时,虽不会立即危害变电站运行,但必须立即查找处理,以免再发生接地时引起误动或拒动事故。本文依据多年经验对直流接地故障归类分析,并提出减少故障发生的思考,以帮助提高变电站直流系统运行可靠性。     

直流系统微机型绝缘监察装置桥电阻选择的依据

本文通过研究直流系统接地故障检测原理、接地故障类型及接地故障可能引起的保护误动等要素,对接地故障检测用的平衡桥和切换桥电阻值及其功率的大小范围,提出了选择依据及参考值,为直流系统接地故障检测提供了有效参考依据,对于解决目前由于绝缘监察装置缺陷,造成的直流系统一点接地故障引起保护误动具有重要的现实意义。     

系统运行方式对零序保护的影响分析

当长距离输电线路末端发生接地故障时,三段式的方向性零序电流保护会因为零序电压过低而拒动.针对这一问题,本文对双端电源系统末端接地故障时的零序电压进行了分析,推导了零序电压与系统运行方式之间的关系,并利用MATLAB仿真结果验证了该理论推导的正确性.在此基础上指出,实际的整定计算工作中应该依据双端电源系统的最小运行方式计算零序电压最小值,校验保护有无出现拒动的可能,提前做出预防措施.     

直流系统接地检测方法研究

直流系统接地在线检测装置利用了磁调制原理的直流传感器,对直流系统一点接地、正负极同时接地实现在线检测,能够迅速查出故障回路并告警。装置的开发对于一点接地发展成两点接地造成保护误动或拒动有很好的预防作用。     

浅析变电站直流系统接地的危害及处理方法

变电站的直流系统为控制、保护、信号和自动装置提供电源,由于直流系统为浮空制的不接地系统,如果发生两点接地,就可能引起上述装置误动、拒动,从而造成重大事故。本文阐述了直流系统接地的危害以及寻找接地点,快速切除直流系统接地故障的方法     

MMC-HVDC直流侧故障分析

针对MMC-HVDC经常出现且棘手的直流侧故障问题，分析了多电平模块化换流站（Modular Multilevel Conventer，MMC）的运行原理及工作特性，提出了采用子模块均压控制和相间环流抑制的适用于MMC的直流输电系统，并设计了相应的控制器；在MATLAB/SIMULINK环境下建立仿真模型，然后对MMC-HVDC直流侧单极接地、双极短路、断线故障仿真，仿真结果说明：所提出的控制策略能够保证系统在发生故障后维持稳定，提升了MMC-HVDC直流输电系统解决故障的能力；最后展望了更合适的故障保护措施及过电流抑制方法，对解决直流侧故障具有很重要的指导作用。     

变电站直流系统接地故障定位及检测装置选用

发电厂、变电站的直流系统为控制、保护、信号和自动装置提供电源．直流操作系统采用对地绝缘方式运行，当发生2点接地时，有可能使继电保护发生误动、拒动，信号误报，严重危及一次系统安全稳定运行．某些厂家生产的直流接地检测装置具有抗干扰性差、灵敏度不高等缺陷，使得检修人员在直流接地故障查找过程中易产生误判，选线不准等问题．在此，归纳并论述了目前国内外常用的直流接地故障的检测方法、原理及其特点并提出了自己的看法，供现场技术人员在分析、处理接地故障以及研制、选用此类装置时参考．     

基于可拓工程的特高压直流输电线路故障类型甄别

±800 kV特高压直流输电线路故障类型的正确判别是国家电网安全稳定运行的重要保证。针对目前基于行波保护的装置在实际运行中存在的易拒动和易误动的问题,本文研究了基于暂态电压和暂态能量的两种暂态特性分析与故障类型甄别原理。然后在介绍可拓工程原理的基础上,应用可拓学中的物元模型将两种故障类型识别判据进行可拓融合,提出了用于区分输电线路发生单极接地故障、双极接地故障、非故障性雷击和故障性雷击四种暂态状况的识别判据。     

基于地模-线模极波比的HVDC单端行波保护方案

对天生桥-广州(天广)高压直流输电工程已经多次发生的高阻接地故障下行波保护拒动问题进行了分析研究,指出了高阻接地故障下电压变化率与电压幅值差小于区外接地故障时电压变化率与电压幅值差的最大值是导致保护拒动的根本原因.在此基础上,提出了一种基于地模极波与线模极波比值的高压直流输电线路单端行波保护方案.该方案采用模量分解的方法将故障行波分解为地模极波和线模极波,并基于PSCAD/EMTDC仿真计算平台分析了不同故障条件下地模极波特性.理论分析和仿真结果表明:该方法能够很好地响应各种高阻接地故障,灵敏度高,优于现有工程上使用的保护方案.     

一种混合双端直流输电线路的纵联保护新原理

为保证混合双端高压直流输电系统安全运行,分析了混合双端直流输电线路两端电流相似度.通过故障分析发现,区内故障时线路两端电流无明显线性关系,区外故障时线路两端电流呈线性关系.根据该差异,提出了一种基于相关系数的混合直流输电线路纵联保护方法.利用PSCAD搭建混合双端型高压直流输电线路仿真模型,输出直流输电线路区内和区外故障结果,并利用MATLAB对故障数据进行处理,进行了算法仿真.仿真结果验证了所提保护方法的正确性,该方法在实际应用中数据无需严格同步,能够快速可靠地实现故障判别,具有较强的实用性.     

浅谈直流系统接地故障

直流系统是重要的电源系统,为电力系统的控制回路、信号回路、继电保护装置、断路器的分、合闸,事故照明等提供可靠稳定的不间断电源。直流系统的可靠与否,对电厂的安全运行起着至关重要的作用。直流系统接地故障是直流系统中常见的故障,会造成保护误动、拒动及烧保险,导致丧失直流电源及引起保护逻辑混乱等。     

直流控制电源接地引起二次设备误动的研究

本文从考虑分布电容后的直流系统等效电路出发,分析了直流系统正极、负极和继电器线圈电源正端三种形式的接地故障,得出三种接地故障均会引起设备误动,打破了传统认为直流系统如果仅仅是一点接地,对二次回路不会造成事故的观点,文中分析的现象应引起二次设备技术工作者的关注。     

基于多区域相位突变量信息的主动配电网接地故障定位方案

针对主动配电网在分布式电源接入后零序电流保护存在的误动或者拒动的问题,提出一种基于多区域相位突变量信息的主动配电网接地故障定位方案.根据母线侧各线路的零序电流相位信息,实现故障线路的识别.根据故障线路段两端的零序电流与负荷电流相位突变量间的关系,实现故障区域线路段的准确定位.PSCAD平台仿真结果表明:该方案受分布式电源接入位置、容量的影响较小,能有效解决零序电流保护存在的拒动或误动的问题,提高了主动配电网的安全可靠性.     

浅析高港泵站直流系统的运行维护及故障处理

直流系统是大型泵站重要的电源系统,为工程设备提供稳定可靠的工作电源,用于控制、保护、信号、事故照明和应急消防等。直流系统是浮空制的不接地系统,如果发生母线绝缘不良等接地故障,可能引起保护装置误动、拒动,从而造成重大事故。该文了阐述了高港泵站直流系统的情况介绍、日常维护以及故障案列处理方法,为泵站现场运行和检修人员迅速有效地应对直流系统故障提供参考。     

一种混合双端直流输电线路暂态保护方案

为保证混合双端型高压直流输电系统安全运行,论文分析了混合双端直流输电线路两端边界元件的幅频特性。根据区内外故障下线路暂态电压瞬时能量差值的不同特征,利用改进局部均值分解方法（local mean decomposition,LMD）来提取故障分量,论文提出了一种基于改进型LMD分解的直流线路暂态保护方法。该方法有效降低了经典LMD分解在处理直流故障信号时的端点效应和滑动误差对仿真数据的影响。最后利用PSCAD仿真软件搭建了LCC-MMC混合双端型高压直流输电线路仿真模型,利用该仿真模型输出直流输电线路区内和区外故障仿真结果。并利用Matlab对故障数据进行处理,进行了算法仿真。仿真结果表明暂态电压信号的瞬时能量值在区内故障状态下明显高于区外故障和无故障状态。仿真结果验证了所提保护方法的正确性。该方法能够快速可靠的实现故障判别,具有较强的实用性。     

基于Park变换的配电网多端行波故障定位方法

单端和双端行波定位方法都很难准确定位配电网故障,因此提出一种采用多端行波的配电网故障定位方法.首先给出基于Park变换的自适应行波检测策略,在分析双端行波定位缺陷的基础上,根据检测到的行波到达各配电线路末端的时间,给出多端行波故障定位的原理.该方法克服了由于配电线路结构复杂所造成的反射波识别困难,而且不受故障类型、故障初始相角和接地电阻大小的影响.采用PSCAD/EMTDC仿真软件和MATLAB软件对不同的故障工况进行仿真,仿真结果表明,本文方法能够快速准确地定位故障点,从而证实了该方法的有效性和可靠性.     

直流微电网的故障分析与保护配置研究

直流微电网是一种运行效率高、综合造价低和占用空间少的微电网组网方式,但目前限制直流微电网推广应用的原因是缺乏有效保护解决方案.在分析直流微电网结构组成与接地方式的基础上,给出了一种直流微电网简化模型,进而研究系统直流侧故障情况下电压电流的响应特性;结合模型仿真对不同位置故障的响应作了讨论对比,据此提出了直流微电网的保护配置相关原则;具体分析了母线、支路和变流器3个关键组成的保护措施,可为实现直流微电网可靠保护、促进系统安稳运行提供参考.     

配电网单相接地期间电压互感器直流偏磁机理及抑制措施分析

为解决单相接地期间中性点不接地配电网电压互感器直流偏磁,导致励磁电流畸变过电流,谐波、振动、损耗和发热增加等,造成电压互感器故障、一次侧熔断器频繁熔断和危害配电系统的问题。通过瞬时对称分量法求解了故障期间电压互感器励磁电流表达式,分析了电压互感器直流偏磁的产生机理,提出了一种考虑灭弧的直流偏磁抑制措施,基于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了中性点不接地配电网,针对单相接地引起电压互感器直流偏磁的影响因素及抑制措施的有效性进行仿真。结果表明,铁心饱和、故障相角是影响电压互感器直流偏磁的重要因素,所提措施能够有效抑制直流偏磁过电流的发生。     

雷击工况下UHVDC线路行波保护误动概率模型与风险评估

特高压直流线路行波保护存在雷击工况下的误动风险,而简单提高定值会带来高阻接地时的保护拒动风险.针对该问题,文中提出以线路落雷率、绕击率、波头参数分布概率和考虑雷击位置的行波保护误动区间等参数构成雷击工况下特高压直流线路行波保护的误动概率模型,根据叠加原理计算误动概率,结合雷电活动数据求取误动频率,并以上述两项指标实现对行波保护的雷击误动风险评估.最后以南方电网某特高压直流线路为例,利用实际参数与录波结果对文中方法进行评估,所得结果与实际工程统计结果相符.     

变压器微机差动保护误动原因的分析及对策

变压器微机型差动保护误动的原因较多,本文以终端变在进线上发生接地故障时终端变主变差动保护误动为例,详细分析误动产生的原因,并分析各种差动保护消除零序电流的措施。