浅谈输电线路纵联保护的弱电源侧问题

纵联保护是输电线路的主保护,正常运行情况下,输电线路两侧均是强电源侧。在一些特殊的运行方式下,输电线路的某一端将变成弱电源侧。输电线路在弱电源侧的情况下发生区内故障,由于弱电源侧系统不能提供足够的短路电流而不能启动保护,导致两侧保护不能快速跳闸甚至拒动。本文分结合输电线路中纵联保护原理,分析了输电线路一端出现弱电源侧时的基本情况以及解决纵联保护弱电源侧问题的基本方法,对各专业理解纵联保护的弱电源侧问题有一定的参考价值。     

带串联补偿的输电线路纵联阻抗性能分析

在系统分析基于串联补偿电容器下输电线路纵联阻抗性能特点和阻值特征的基础上,特别在详细分析串联补偿电容器及其附属的金属氧化物变阻器(MOV)、放电间隙等不同的运行方式在纵联阻抗产生影响的前提下,确立了纵联保护的甄别方法.由于在串联补偿下输电线路分布电容和系统运行方式共同影响纵联阻抗的阻值,因此通过分析和计算才能确定是否需要补偿.一旦纵联阻抗幅值小于设定数值时,就可确定发生区内故障,保护将正确动作;否则,就断定在保护区内没有发生故障,保护将稳定不动.在EMTP软件的仿真中,建立了一条1 000 kV、500 km含工频串联补偿度为45%串联补偿电容器的特高压输电线路模型,进行了在各种故障下的仿真模拟,仿真结果验证了上述纵联阻抗及其算法在串联补偿环境下具有足够的稳定性和可靠性.     

直流馈入影响下交流输电线路的纵联保护方案

针对直流系统馈入会导致电流差动保护的动作量减少、制动量增加,从而降低保护动作可靠性的问题,提出基于纵联阻抗的交直流混联系统纵联保护方案。通过分析考虑直流馈入影响下不带并联电抗器的交流输电线路故障模型,得出保护安装处差动电流、电压的电气量在区外故障时呈现容性,在区内故障时呈现阻感性的结论。在此基础上推导建立了区内外故障下的纵联阻抗表达式,提出基于纵联阻抗幅值及相角的保护判据,该保护判据不受直流馈入的影响,整定原理简单,具有良好的抗过渡电阻能力,在技术上便于实现。仿真结果表明了所提判据能够快速、有效地区分内部与外部故障,可靠保护线路全长。     

基于纵联比较原理的变压器后备保护新方案研究

本文根据纵联比较原理，以三绕组变压器为研究对象，分单电源和多电源运行两种方式，系统地探讨了基于纵联比较原理的变压器后备保护新方案。     

相电压补偿式方向比较纵联保护

研制的方向元件基于比较补偿后电压的相位而动作，能反应电力系统全相及非全相运行状态下的各种故障．由它作主元件实现了一套用于高压和超高压输电线路的新型方向比较式纵联保护．     

相电压补偿式比较纵联保护

研制的方向元件基于比较补偿后电压的相位而动作，能反应电力系统全相及非全相运动状态下的各种故障。由它作主元件实现了一套用于高压和超高压输电线路的新型方向比较式纵联保护。     

输电线路行波电流极性比较式纵联保护方案研究

提出利用高压输电线路暂态行波电流与电容式电压互感器高压侧暂态行波电流的行波纵联保护方案．对暂态行波电流的α模量求取小波变换模极大值以确定极性．比较测量端主电路及电容器分支电路暂态行波电流的初始极性,以判断行波浪涌方向;并通过交换线路两端的故障方向信息识别线路内部故障．分析了该行波电流极性比较式保护方案的影响因素．ATP仿真表明保护方案切实可行,具有较强的实用性．     

利用线路两端电压差的输电线路相位纵联保护

提出了一种基于线路两端电压差的输电线路相位纵联保护.根据分相阻抗的相角特性,相位值是由线路各相两个等效电压故障分量差的比值计算而来的,利用这个比值的相位判断故障是否发生在保护区内.当比值的相位等于0°时表明为区外故障,当比值的相位等于180°时表明为区内故障.该保护动作灵敏、适应性强,具备较强的抵御线路电容的特性,可不经过补偿,直接运用于绝大多数输电线路的纵联保护中,同时可有效抵御区外故障时电流互感器(TA)饱和的影响.EMTP数字仿真和动模仿真结果验证了该保护的有效性.     

识别模型参数的电压源换流器型直流输电线路纵联保护

针对电压源换流器型直流(VSC-HVDC)输电线路主保护耐过渡电阻能力差、后备保护动作速度慢的问题,提出了一种识别模型参数的VSC-HVDC输电线路纵联保护新原理.该原理将区外故障等效为正的电容模型,区内故障等效为负的电容模型.对于电压等级为±60 kV、电缆线路长为300 km的VSC-HVDC仿真模型,发生区外故障时,识别出的线路对地电容约为80μF;发生区内故障时,识别出的并联电容负值约为-1 000μF.通过判别识别出的电容值的正负,即可区分区内和区外故障.结果表明,该原理不受过渡电阻、线路分布电容和控制方式的影响,灵敏度较高,在各种工况下均能在发生故障后10 ms内准确区分区内和区外故障,具有一定的实用价值.     

闭锁式纵联距离保护在110kV～220kV送电线路中的设计

在常用继电保护类型和方式的基础上,综合采用相间闭锁式距离纵联保护的设计方案,并经过整定计算和设备选择,进一步完善了继电保护方案。用于110 kV~220 kV变电所,不仅能满足双侧电源的供电模式,还消除了单纯使用距离保护所带来的15%~20%死区,同时可以降低系统的绝缘要求,方式灵活且可靠性高。     

故障全量的分相复合阻抗输电线路纵联保护原理

提出了一种基于故障全量的分相复合阻抗输电线路纵联保护原理,它根据线路两端电压、电流故障全量差的比值引入分相阻抗,并以计算得到的阻抗数值判断故障是否发生在区内.在区外故障时,分相阻抗等于线路全长的正序阻抗;在区内故障时,分相阻抗明显偏离上述正序阻抗.该原理为幅值判据,不仅易于整定、具有自选相功能,而且性能可靠、动作灵敏、适应性强,EMTP数字仿真和动模试验结果验证了其有效性.     

带可控串补和可调电抗器输电线路纵联保护新原理

提出了一种适用于带可控串补和可调电抗器输电线路的故障分量综合阻抗纵联线路保护新原理.利用故障时线路两端故障分量电压相量和与故障分量电流相量和的比值,来判断线路上是否发生了故障.在外部故障时,该比值反映输电线路上的容抗,其模值较大,内部故障时,该比值反映系统电源阻抗和线路阻抗,其模值相对较小,据此可以区分线路上的内部和外部故障.新原理易整定,本身具有选相能力,不受电容电流的影响,不受可控串补电容以及可调电抗器的影响,耐受过渡电阻能力强.利用中国电力科学研究院西北750 kV系统动模系统参数验证了原理的有效性.     

相电压补偿式方向继电器及其微机保护

分析了作者提出的相电压补偿式方向继电器在电力系统和输电线路不同运行状态下发生各种短路时整定值与方向性的关系。介绍由这种继电器构成的微机方向比较式纵联保护的硬件结构、软件特色和装置的现场运行情况。     

输电线路纵联保护的弱电源侧问题分析

现代电力系统日趋庞大和复杂,电网运行中的一些特殊情况很大程度上加大了继电保护工作的难度,电力企业必须结合实际情况有效解决这些难题。该文结合广东深圳地区电网实际运行情况,分析输电线路纵联保护的弱电源侧问题,并提出具体解决措施,实现电力系统安全稳定运行。     

基于故障全量的输电线路纵联阻抗算法

提出了一种基于线路两端故障全量的输电线路纵联阻抗算法,在准确地总结基于故障分量纵联阻抗特性的基础上,充分地描述了在各种运行条件下负荷分量对计算结果的影响,确立了合理的保护动作定值.该算法不需专设保护启动元件,在系统运行的任何时刻,一旦计算结果小于保护动作定值,就可确定为区内故障,线路两端保护可协同动作;否则不论是否发生故障,保护都可靠不动.在电磁暂态程序（EMTP）中建立1 MV 500 km线路模型,使用兰州东至咸阳750 kV动模数据,进行了各种故障下的仿真.仿真结果表明,所提出的算法稳定可靠,抗过渡电阻能力较强,动作灵敏,具有自选相能力,能正确判断出上述各故障状态.     

闭锁式纵联距离保护在110kV~220送电线路中的的设计

在常用继电保护类型和方式的基础上,本文综合采用相间闭锁式距离纵联保护的设计方案,并经过整定计算和设备选择,进一步完善了继电保护方案。用于110KV~220 KV变电所,不仅能满足双侧电源的供电模式,还消除了单纯使用距离保护所带来的15%～20%死区,同时可以降低系统的绝缘要求,方式灵活且可靠性高。     

一种配电线路全线速切继电保护系统的技术应用分析

本文提出的配电系统线路全线速切保护,采用纵联比较保护原理,结合配电网特点选用适当的通信方式,可以为配电线路提供全线无时限快速保护,对提高供电质量、保证电网安全稳定运行有积极意义.     

基于行波电流极性差异的交直流混联系统纵联方向保护方法

交直流混联系统中逆变站的换相失败使交流线路发生频率偏移,导致工频量纵联方向保护的可靠性受到影响。本文提出一种基于行波电流极性差异的交直流混联系统纵联方向保护方法,利用线路区内、外故障时,传播到两端保护的电流故障初始行波波头之间极性差异构成纵联保护。该方法仅利用电流初始行波极性差异进行方向判别,消除了电容式电压互感器无法准确传输宽频带电压信息导致保护的低可靠性问题,且利用高频电流进行计算,避免了交直流混联系统频率偏移的影响。仿真结果显示,基于行波电流极性差异的纵联方向保护方法能够准确、快速地识别单相故障和多相故障,适用于交直流混联系统。     

光纤方向纵联保护误动的原因分析与改进

文中介绍了35千伏及以下使用的光纤方向纵联保护的原理,并结合光纤方向纵联保护误动进行了原因分析。通过分析发现了光纤纵联方向保护存在的设计缺陷,并提出了积极有效的改进措施。     

三侧光纤纵差保护对系统运行方式的影响

电力系统的电网建设中,用电负荷的要求对系统的运行方式及接线方式有较大影响,由此产生的T接线路在保护配置及运行方式的规定上也有相应的特殊要求。本文以齐齐哈尔地区电网中较为典型的曙光变三侧光纤纵差保护应用为例,阐述了三侧光纤纵差保护在应用中对系统运行方式的影响,从而为电网安全稳定运行方面的研究提供了实际应用的基础数据。