浅谈高压电网断路器失灵保护

本文介绍了线路断路器失灵保护的概念及装置的工作原理、基本构成和装置时间定值的整定。分析了双母线接线方式和1个半断路器接线方式下断路器拒动时,失灵保护发布跳闸信号的顺序。介绍了应用断路器失灵保护应注意的几个问题。     

基于电流信息的三端环形直流配电网保护策略

针对三端环形直流配电网发生故障时故障电流上升快且幅值大而导致的区内外故障判别困难问题,提出了一种基于电流信息的保护策略。主保护提出在故障暂态下先闭锁换流器,停止各端电源功率传输,利用此时线路中故障电流的方向判别区内外故障;为了弥补主保护在换流器出现闭锁故障时拒动的缺陷,配备以故障电流突变量变化率极性为判据的后备保护,构成三端环形直流配电网的保护策略;在PSCAD/EMTDC环境中搭建三端环形直流配电网,在发生极间短路故障工况下进行仿真,仿真结果表明:保护策略中的主保护系统能有效判断故障线路,其他线路断路器不会误动;当主保护拒动时,后备保护启动,判别区内区外故障,保证配电网安全运行,从而验证了所提保护策略的有效性。     

失灵保护原理介绍及回路分析

断路器失灵保护是指故障电气设备的继电保护动作发出跳闸命令而断路器拒动时,利用故障设备的保护动作信息与拒动断路器的电流信息构成对断路器失灵的判别,能够以较短的时限切除同一厂站内其它有关的断路器,使停电限制在最小范围,从而保证整个电网的稳定运行,避免造成发电机、变压器等故障元件的严重烧损和电网的崩溃瓦解事故。断路器拒动是电网故障情况下又叠加断路器操作失灵的双重故障,允许适当降低其保护要求,但必须以最终能切除故障为原则。在现代高压和超高压电网中,断路器失灵保护作为一种近后备保护方式得到了普遍采用。     

高压断路器失灵保护的应用分析

失灵保护是电网的重要保护,文章介绍了断路器失灵保护的构成原理,分析了线路失灵保护和变压器失灵保护的启动方式,并结合现场工作实际指出了几种失灵启动方式中存在的优缺点,同时对变压器保护启动失灵时解除复合电压闭锁进行了分析,并根据有关规程及反措要求提出了一些建议及解决方法.     

220kV 线路断路器SF6泄漏引起220kV失灵保护动作的事故分析

SF6气体在断路器中主要起到绝缘、灭弧的作用,而且SF6必须在一定的密度下才能满足断路器的绝缘、灭弧的需要,当出现SF6气体泄漏时,为防止灭弧能力不足的断路器切断负荷或故障电流,会启动断路器的分闸闭锁继电器,使其串联在分闸回路上的辅助触点断开,从而达到闭锁断路器分闸的目的。然而当断路器的分闸闭锁信号出现时,线路保护范围内的故障无法通过线路断路器正常切除,从而使220kV失灵保护动作,引起故障的停电范围扩大。本文通过分析220kV线路断路器SF6泄漏引致220kV失灵保护动作的原理分析,针对事故的各种信号、现象进行分析,最终发现事故的原因并对故障进行处理。     

基于电压信息的 MMC 直流电网直流侧保护方案

针对柔性直流输电系统运行时线路发生短路故障,识别故障线路所在以及解决电网短路电流快 速上升产生的过能量难题,提出利用输电线两端加装电感的电压信息作为故障判据的线路保护方法。 该方 法利用短路发生后电流上升,使得电感感应电压的极性发生变化的原理确定故障线路并启动直流断路器,此 为主保护;主保护拒动时,启动后备保护,通过检测电感感应电压是否超过整定值以确定故障线路并断开,利 用设计的 BPI(Buffer Protection Identification)将线路中的过电流缓冲吸收以保护整个故障线路;在 PSCAD/ EMTDC 上搭建三端环状柔性直流输电系统,模拟线路发生单极短路、双极短路,仿真结果表明:线路发生故 障时,主保护可以快速识别故障线路所在并切开线路,提高了故障识别的灵敏性,主保护拒动时,后备保护启 动识别故障线路,提高了线路整个保护方法的可靠性。     

一起35kV线路保护拒动的故障分析

本文叙述了一起35kV光伏电厂出线的保护拒动事故的排查经过，分析、阐述了差动保护、低压闭锁过流保护拒动的原因及事故处理情况，为类似线路保护定值的整定提供了警示。     

一种互感器异常数据识别及修复新方案

互感器采样信息异常将导致变电站保护系统误动或拒动.针对该问题,考虑目前保护算法普遍基于全周傅式算法计算保护相量信息,首先分析异常数据对全周傅式变换的影响,进而提出一种基于波形相似度的异常数据识别算法,并利用插值或站域信息冗余替换对异常数据进行修复,从而避免保护系统错误动作.该方案能够准确快速找到异常数据点,且修复方案并不会降低原有保护的动作速度.理论分析及仿真算例验证了该方案的可行性.     

雷击特高压直流线路行波保护误动分析与优化策略

特高压直流工程在实际运行中存在雷电流绕击直流线路一极,非雷击线路行波保护发生误动的风险,并因此导致直流系统双极闭锁事故的发生.文中基于实际运行中某特高压直流工程的EMTDC仿真模型,建立了正确的雷击模型,并对雷击情况下行波保护特征量电压变化率d U/dt、电压变化量ΔU、电流变化量ΔI的动态响应特性以及特征量在时序上的逻辑配合情况进行研究.分析表明,线路一极遭受雷击后,非雷击极在受扰恢复过程中,两极线路间电磁耦合作用致使非雷击线路电气量剧烈波动,引起保护特征量的响应恰好满足其既定的延时逻辑关系是非雷击线路行波保护误动的重要原因.据此,提出了在原有行波保护电压判据的基础上增加一个辅助延时闭锁逻辑的行波保护的优化策略,以实现在不牺牲保护灵敏性和速动性的基础上提高选择性的目的,经过仿真验证了所提策略的有效性.     

主变断路器失灵保护的改进

电力系统发生系统故障时,由继电保护动作切除故障。但由于种种原因断路器会发生拒动,若不能快速切除故障,则会造成设备烧毁,扩大事故范围,甚至会破坏系统的稳定运行。因此,对于重要的高压电力系统,需要装设断路器失灵保护,以防止因断路器拒动而扩大事故。然而,从目前部分主变断路器失灵保护的运行情况来看,其失灵保护还或多或少的存在某些缺陷,一旦失灵保护误动,可能造成全站失压,扩大事故范围,甚至系统解列。因此,需对其回路进行完善。     

主变断路器失灵保护的改进

电力系统发生系统故障时,由继电保护动作切除故障。但由于种种原因断路器会发生拒动,若不能快速切除故障,则会造成设备烧毁,扩大事故范围,甚至会破坏系统的稳定运行。因此,对于重要的高压电力系统,需要装设断路器失灵保护,以防止因断路器拒动而扩大事故。然而,从目前部分主变断路器失灵保护的运行情况来看,其失灵保护还或多或少的存在某些缺陷,一旦失灵保护误动,可能造成全站失压,扩大事故范围,甚至系统解列。因此,需对其回路进行完善。     

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.     

配电线路快速保护原理及分析

随着配电网络通讯系统的不断完善,特别是城市配电光通讯网的建立,利用通讯通道实现快速保护成为可能,基于通讯的配电线路保护能够有选择性地实现快速故障隔离和系统重构,是配电自动化发展方向.分析了方向闭锁式过电流保护和方向允许式过电流保护的动作原理以及配电系统的特殊性,表明闭锁式方向过电流保护满足配电线路快速保护的要求.提出的配电线路快速保护方案,能准确选出故障线路,瞬时动作隔离故障.当馈线远方终端(FTU)拒动或通讯中断时,变电站馈出线的保护可作为远后备.     

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.     

一起雷击线路引起主变差动保护误动的分析

农电网某110kV变电站为内桥接线方式兼有送出线路,其送出线路遭受雷击故障时,使站内主变差动保护动作跳闸,事故后进行进线线路倒闸操作时,又出现不带电的主变零序电压电流保护动作,跳进线开关.分析认为其原因在于:TA磁饱和引起主变差动保护误动;110kV少油断路器的均压电容与母线TV发生铁磁共振引起主变的零序电压电流保护动作.该文对此提出了防范措施.     

±500kV广州换流站最后断路器及线路保护逻辑改进分析

针对南方电网±500 k V宝安换流站近年发生的两起因最后断路器保护配置错误及开出信号误配导致的直流闭锁事件,对±500 k V广州换流站最后断路器及线路保护逻辑进行梳理。结合其双母接线方式特点,介绍了广州站最后断路器及线路保护逻辑,提出了现有保护逻辑的缺陷,并设计了相关的改进方案。     

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。     

一起某110kV主变保护动作低压侧断路器跳闸分析

该文分析某110k V变电站主变10k V侧后备保护复合电压启动过电流保护动作,使低压侧断路器跳闸的情况,主要根据对10k V竹蓬线051断路器的保护动作信息、10k V茶厂线052断路器的保护动作信息以及1号主变10k V低后备保护动作信息的分析,最终得出动作原因为110k V大渡岗变电站10k V茶厂线、竹蓬线故障,两条线路的过流Ⅰ段保护均动作,但10k V茶厂线断路器未及时跳开,因而使1号主变10k V侧后备保护复压过流Ⅰ段满足动作条件,故1号主变10k V侧后备保护动作跳开了001断路器。     

智能变电站站域后备保护装置开发与测试

利用智能变电站信息共享优势,提出了基于电流差动原理的站域后备保护方法,并开发了符合IEC 61850标准的智能变电站站域后备保护装置.为了验证站域后备保护装置的工作性能,提出了基于RTDS的全数字化保护测试系统方案.通过搭建变电站仿真模型,并配置GTNET-SV和GTNET-GSE模块,完成了站域后备保护装置的闭环测试.针对变电站正常运行、站内故障及站外故障等不同工况,测试了保护装置的动作逻辑和动作时间,其性能指标满足设计要求.     

复压闭锁压板在变电站倒闸操作中的具体应用

主变复压闭锁过流保护的应用已十分广泛,主变后备保护装置主要由四方、南瑞、南自三个厂家提供,但由于厂家装置功能和二次接线上的不同以及装置压板名称的不统一,给运行人员的实际运行操作带来了一定的困难。本文重点分析了110kV负荷变电站所采用的各种复压闭锁过流保护的接线形式以及复压闭锁压板在变电站倒闸操作中的正确使用方法。