两种星角换流变压器差动保护方案比较

本文论述了直流输电中两种星角换流变压器差动保护的方案。一是许继换流变压器差动方案,其采用网侧首端电流和阀侧首端电流;另一种是ABB换流变压器差动方案,其采用网侧首端电流和阀侧首端电流及尾端电流的平均值。阐述了换流变压器差动区内阀侧相间短路时两种方案下保护的动作行为和灵敏度计算。通过建模仿真并辅以南方电网在许继集团的换流变压器保护试验中的数据和波形为佐证。综合分析后得出：在直流输电系统中,由于星角换流变压器差动保护采用套管TA,其阀侧相间短路时,两种差动保护方案均能正确动作。同时指出从灵敏度校核来看,许继换流变压器差动方案优于ABB方案。     

电压型母线差动保护

本文拟制的电压型母线差动保护和普通电流型差动保护主要的区别是:在差动回路中采用了电压继电器来代替电流继电器。保护的原理是,当正常运行和外部故障时,利用选择继电器的整定值大于最大的不平衡电压来防止误动作;而当内部故障时,利用差动回路上能产生较高电压而达到灵敏动作的目的。在双母线对,故障母线是利用联络开关流过的电流和差动回路上电压之间的相位关系来确定。这种保护方式在正常运行时电流回路的工作情况和普通差动保护类似,但是在母线上故障时能保证有较高的动作灵敏度和较快的速废。特别当电流差动回路由于电流互感器特性不一致而不平衡电流较大时,这种保护方式的优点就更为突出。此外当双母线时不要求出线固定地联接在一定的母线上也是显著的优点。文中给出了保护的原理和接线图,整定计算公式和实验室内的试验结果。     

电流互感器安装位置对差动保护的影响分析

电流差动保护一般应用于变压器、电机及输电线路等重要电气设备的一种继电保护,它具有快速切除故障、灵敏性高和高可靠性的优点。电流差动保护一般由电流互感器、二次回路、微机保护装置及开关设备组成,其中电流互感器为其故障参数采集元件,其安装的正确与否直接影响电流差动保护的正常运行,本文以高压电动机差动保护为例,结合现场调试及试运经验,对常见差动保护电流互感器安装位置方案的优缺点进行了分析,提出了最佳配置方案,并对常见安装位置故障进行了分析论证。     

带串补装置的超高压输电长线行波差动保护研究

行波差动保护基于输电长线两侧方向性行波差值判断故障,可避开电流差动保护对电容电流的补偿问题,仿真验证表明,对于带串补超高压输电长线,行波差动保护在高阻故障时灵敏度高,动作速度快,具有良好的应用前景消除容性电流的影响,从而可有效应用于带串补偿装置的超高压输电长线这类特殊结构的线路保护。     

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。     

继电保护正确动作而主变损坏后的分析

2010年3月18、19日,在某电力系统曾先后发生两起主变差动保护动作。就保护本身而言,差动保护属正确动作,可及时切断故障电流,从而防止了故障的再扩大。但在随后对某变电站5000KVA主变试验中,我们发现主变低压侧绝缘为零。既然差动保护正确动作,那么就值得反思,其保护范围内一次设备在订货、安装、试验、运行和维护环节中存在着哪些缺陷与不足。     

补偿线路分布电容电流的柔性直流配电网电流差动保护方法

针对系统接线方式和线路分布电容影响导致柔性直流配电网故障辨识困难的问题,在对传统电流差动保护在柔性直流配电网中的适用性分析基础上,利用线路贝瑞隆模型推得故障点电流与直流线路两端差电流之间的关系.进一步地,提出具有线路分布电容电流补偿的新型电流差动保护方案,解决对称单极接线方式下故障特征微弱、分布电容电流影响大带来的故障辨识难题.最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台,建立柔性直流配电网模型,通过仿真分析验证所提出的电流差动保护方案的可行性和适用性.     

TA断线下三种保护的动作行为差异分析

线路纵联差动保护、母线差动保护、主变差动保护都是通过电流互感器TA进行故障电流的测量和判别并据此量是否达到定值而决定是否动作的,当TA二次回路发生断线情况时,以上三种保护是否该动作或是被闭锁,以下做以详细的比较和分析。     

超高压线路差动保护暂态电容电流补偿措施

基于暂态电容电流的存在对电流差动保护产生的影响,针对性地介绍了采用暂态电容电流的时域电容电流补偿方案和贝瑞隆补偿方案,可对超高压输电线路空载合闸和区内、区外各种故障情况下的暂态电容电流进行较好的补偿、提高电流差动保护的速度和准确性,文中对各种方案的优缺点进行了比较．     

双斜率电流差动保护在微电网中的应用

传统电流差动保护需要同时考虑区内故障时的动作灵敏度和区外故障时的保护可靠性,其制动系数不能设置太低,以致其对于微电网区内高阻故障的识别灵敏度较低。为了克服这一缺点,提出了采用双制动斜率的电流差动保护方法,通过分析故障时被保护线路两端电流的变化情况,基于延时判据,实现对线路高阻故障的检测。最后进行了PSCAD仿真实验,结果表明所提方法能够正确识别线路中的区内低阻、区内高阻故障,满足微电网对继电保护的要求。     

交直流混合微电网保护方案的研究

交直流混合微电网中存在的分布式电源含有大量的电力电子器件,与配电网相连时,将会改变微电网的拓扑结构和潮流方向,传统的差动保护已经很难满足其保护的可靠性与速断性要求。因此,提出一种交直流相互配合的改进型差动保护方案。该方案通过分析交流母线电流变化率的大小,同时与直流侧相互配合确定保护动作区域,进而准确迅速的切除故障区域。仿真结果表明,该方案提高了交流系统保护与直流系统保护的相互配合,对交直流混合微电网的稳定运行具有重要意义。     

数字式发电机、变压器差动保护试验方法

由于各种因素的影响,发电厂、变电站的变压器、发电机等大型主机设备价值非常昂贵,当发生问题故障时,其主保护纵向电流差动保护应该及时准确的把他们从电力系统里切除,保证设备正常使用且不受损。将模拟发电机、变压器实际发生故障时的电流情况进行差动试验,验证保护动作的正确性是非常重要的。     

变压器差动保护的相位补偿方式及零序电流过滤

变压器会对其两侧电流产生相位偏移,变压器差动保护必须对其两侧电流进行相位校正,以满足变压器在正常运行及区外故障时差流为零而使变压器差动保护不致误动。详细阐述、分析了变压器差动保护中几种常用的相位补偿方式,另外,对变压器差动保护中另一种不平衡电流源即接地故障时的零序电流的过滤技术也做了较深入分析。变压器差动保护的相位补偿及零序电流过滤是变压器保护中的核心技术,对其原理的深入理解,对变压器保护的运行、维护将大有裨益。     

基于图形相似度的分布式能源接入配电网差动保护方案

针对传统配电网其拓扑结构和故障特性由于分布式新能源的接入，发生了一定改变，对配电网的继电保护带来了新的挑战，提出一种依据线路两端电流波形相似度的自适应差动保护方案。该方案通过分析线路两端的电流波形特征，利用Hausdorff距离算法计算电流的相似度，在此基础上构建电流差动保护的制动系数，对故障区域进行自适应判别。在PSCAD/EMTDC软件中搭建基于分布式电源的配电网模型，对所提保护方案进行仿真验证，仿真结果表明该方案能准确判别故障区域，抗过渡电阻能力强，且不需要电压信息和增加额外保护装置，具有同时兼容低成本与高可靠性，抗同步误差能力强等优点。     

虚拟三次谐波比较的变压器差动保护涌流制动方案

提出了用虚拟三次谐波比较来识别故障电流和励磁涌流的一种实用方法 .原理是利用相关分析间接实现差动电流虚拟三次谐波比较 .模拟实验结果表明 :本方法可准确识别故障电流和励磁涌流 ;即使在空载合闸于内部短路故障时 ,保护继电器也能迅速可靠动作 .     

中阻抗母线保护差动回路过电压误动探索和实践

中阻抗型母线保护可以说是一种非常快速与灵敏并且应用比率制动式电流差动保护方式,具备低阻抗以及高阻抗的保护优势,却很巧妙的避开了相应的缺点。中阻抗型母线的差动保护最关键的就是有着相对高的稳定性以及高速的动作性能,尤其是在解决相关的电流互感器出现饱和有着很大的优势。本文分析了中阻抗母线保护差动回路过电压误动中存在的故障与问题,并提出了相应的改善策略。     

复式比率制动差动元件中制动系数取值分析

在制动量中引入差动电流,构成复式比率制动特性.该特性制动系数的选取,应保证在内部短路故障时,计及流出母线电流的情况下,差动元件也能可靠动作;在外部短路故障,TA饱和而产生较大的误差时,也能保证安全性.通过分析提出同时兼顾内外故障时制动系数的取值范围;同时说明了双母线分裂运行和并列运行时差动保护的大差元件应取高低不同的制动系数.     

浅谈变压器差动保护

变压器是电力系统的重要设备,对保证电网正常运行至为重要,大型变压器在使变压器保护难度加大的同时,也使对变压器保护的要求变得更严格.要使变压器安全、经济、稳定地运行得到充分的保证,就必须在保护原理和技术方案两方面共同处理好变压器的继电保护问题.差动保护是变压器的主保护,在电力方面运用比较曾遍,采用比较多的是具备制动性的比率差动保护,速决定于它自身所具有的两个重要特点:区内故障可靠动作和区外故障可靠闭锁.然而具体应用时,在变压器出现区外故障的情况下,流过它自身的电流由于很大会导致其损坏,甚至引起严重后果,因此,对差动保护的要求很高、很严格.     

超高压电网差动保护特殊问题分析

本文针对超高压输电线路采用电流差动保护原理所面临的一些特殊问题。讨论了超高压输电线路分布电容电流对差动保护的影响,并分析了该电容电流的补偿方法,以提高差动保护动作的速度和准确性。     

利用故障方向信息的差动式微电网保护

针对传统的电流保护无法满足微电网保护的问题,提出了一种新型的微电网的系统保护方案。在该保护方案中,通过相邻保护单元之间互相交换带方向的故障信息,确定故障范围, 快速动作清除故障。最后通过分析一个包含三条支路和两个基于逆变器的微电源的微电网在三种故障情况下保护的动作,验证了该方法能够达到快速动作切除故障以及在并网模式和孤岛模式中采用相同的保护策略的目的。