线路两相电流差特性分析

本文先从理论上分析了线路两相电流差的特性,指出不论在短路点发生什么类型的相间短路,两相电流差总是相同的。然后用动模实验验证了该理论分析,进一步说明线路发生相间短路时,两故障相间的相差电流大小等于三相短路时单相电流的倍,与非故障相有关的两相电流差则小于故障相间的两相电流差值,且两故障相间电流差的大小与短路类型无关。最后,根据两相电流差的特性提出用相差电流作为相间短路保护的判据,该保护自动具有故障类型自适应的功能。     

110kV大降坪变电站6kV电容柜零序误动作分析

变电站常采用电容集中补偿方式提高功率因数,其高压电容开关柜多设置零序过电流保护装置。当电容器发生单相接地或相间接地短路故障时,零序保护装置可使电容柜开关跳闸,起到防止故障进一步扩大或恶化的作用。需要注意的是,在安装电容器高压电缆时,必须把电缆屏蔽接地线穿过零序电流互感器,否则易导致电容柜零序误动作。     

基于模型识别的平行线路零序方向元件

分析指出,平行线路区内故障时的零序电源可等效为一个位于区内的电压源,零序电路符合电感模型,线路区外故障时的零序电源则可等效为一区内电压源和一区外电压源的叠加,零序电路不再满足电感模型.所以区内故障时,电感模型误差很小,区外故障时,电感模型误差很大.通过计算模型误差,结合传统的零序方向元件,提出了一种基于模型识别的平行线路零序方向元件的新原理,能够有效防止区外故障时的保护误动,当本线内部故障时,保护的灵敏度随动作时间自适应提高,可以快速动作切除故障.理论分析和EMTP仿真实验表明,新原理利用全部故障暂态信息,在时域中计算而无需滤波,区内故障时保护动作灵敏,区外故障时保护则快速闭锁,可靠性很高.     

基于整定值随故障类型变化的电流保护方案研究

分析了输电线路发生接地短路故障和相间短路故障时,故障相与非故障相之间的电流关系,得出判别故障类型的方法;提出了整定值随故障类型变化的阶段式电流保护方案,并设计了程序框图;通过ATP软件仿真,验证该保护方案的可行性,并具有提高灵敏度的优点.     

基于电流采样值相间差的小电流接地系统接地保护方法

小电流接地系统单相接地故障电流小,弧光接地故障保护精度以及可靠性差.通过测量各馈线相电流采样值变化量的相间差值来实现接地保护,当相间差值大于整定值的采样点数超过一定数时,判断为接地故障,并完成馈线接地保护装置的研制.EMTP仿真分析和动模实验表明,该方法具有抗弧光能力强、保护精度与可靠性高等特点.     

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.     

一种新型混合式交流接触器

为解决传统交流接触器在分合闸过程中会产生电弧的问题,设计了一种新型混合式交流接触器,采用无触点器件双向晶闸管接触器主触头并联的方法.并提出了一种晶闸管故障检测方案及故障时的负载保护方法,即在分合闸前通过接通一个电阻负载支路对晶闸管故障情况进行检测,判断晶闸管是否出现开路或短路故障,实验证明,该混合式接触器可实现无弧或微弧,该方案安全、有效、可靠.     

利用等效瞬时阻抗模值特征的母线保护

利用模型参数识别的思想,提出了一种利用等效瞬时阻抗模值特征的母线保护原理.将母线故障状态等效为一个LR模型,通过对模型参数的识别以及所定义的等效瞬时阻抗模值变化特征的分析,构造了两种实用的母线保护方案,可准确判断出母线的区内、外故障状态.与传统的母线保护相比,基于新原理的母线保护在区外故障且电流互感器(TA)饱和时能够可靠制动,无需配备专门的TA饱和识别元件,保护判据简单、易整定,具有较高的灵敏度,而且保护本身对于非周期分量和各次谐波均适用,无需滤波,动作速度更快,同时还具有天然的不受3/2断路器接线的母线区内故障时汲出电流影响的特性,以及具有较强的抗过渡电阻能力.EMTP仿真结果证明了该母线保护原理的正确性和可行性.     

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.     

串补电容对电流暂态量的影响分析

超高压输电线路发生故障时 ,线路上的串补电容及其保护回路都将在故障时产生附加的暂态分量 ,本文分析了串补电容对高频暂态量电流的影响 ,得出了串补电容的存在并不影响高频暂态量电流信号传送到保护安装处的时间的结论     

基于Teager能量算子瞬时能量的贯通式同相自耦变压器牵引供电系统牵引网纵联保护方案

提出一种基于Teager能量算子瞬时能量的贯通式同相AT牵引供电系统牵引网纵联保护方案。牵引变电所出口并联电容与一段接触线构成牵引网边界,通过分析发现该边界对高频信号有很强的衰减所用。利用FEEMD分解提取故障电流高频分量,然后利用Teager能量算子计算故障电流高频分量的瞬时能量,并提取两端瞬时能量最大值。区外故障时,故障电流高频分量瞬时能量最大值较小;区内故障时,该值较大。根据该差异来构造保护动作判据,判别故障位置,决定保护是否动作。基于PSCAD大量仿真实验表明,该保护方案能够准确判别区内、外故障,并且有较好的耐过渡电阻能力。     

脉冲高密电容器快速限流保护设计及试验研究

储能密度越高,单台容量越大,电容器的损坏对电容器本身以及电源系统其他设备造成的损失越大,为此,对常规铜丝保护方法存在的问题进行了分析,提出了快速限流熔断器保护技术来进行电容器的保护,以及熔断器熔丝截面直径、长度等设计与选取的方法.以高功率激光聚变电源的一个单元模块电容器保护为实例,用Pspice仿真的方法对熔丝直径过载系数的选取进行了详细的分析,并进行了试验研究,试验研究的结果验正了熔断器参设计方法和优化分析的正确性,该研究的成果已在实际激光聚变脉冲电源系统中得到了应用.     

基于暂态波形鉴别的异步电机综合保护

针对目前异步电动机常见故障及存在问题,对电机故障特征进行了分析,提出了一种异步电机保护方案,该方案结合对称分量法,对异步电机保护的差分、傅氏算法和半波积分进行了详细分析,给出了微机保护算法模型,提出了基于暂态波形鉴别的起动与堵转保护判据,并对软件构成进行了分析,从而构成了一套完整的微机式异步电机综合保护方案。通过动模实验,说明该保护方法能够正确进行故障类型判别,验证了理论分析的正确性和可行性。     

有串补电容输电线纵联差动保护原理

传统电流差动保护应用到超高压和特高压长线路时，线路分布电容电流对其影响很大．目前电容电流补偿的方法和故障分量的方法都不能取得很好的效果．为此，提出一种应用贝瑞隆模型实现纵联差动保护的原理，该原理也可用在有串补电容的输电线路上．实现方法是用贝瑞隆模型计算线路中选定的参考点两侧的电流并进行比较，当线路安装有串补电容时，可将参考点选在串补电容安装处．理论分析和仿真结果显示该原理是正确的．该原理不受分布电容电流的影响，在灵敏度和可靠性上都优于传统的分相电流差动保护．     

霍尔元件调谐器

电容通过霍尔元件的作用表现为感性元件,与另一电容元件可组成用于选频的调谐电路。在集成电路中,由于易于制作电容元件,所以霍尔元件调谐器在大规模集成电路中将可能得到广泛应用。     

串联电容补偿线路行波差动保护研究

针对传统行波差动保护的缺陷,研究了串补线路的波过程,特别是初始行波的故障特征。结果发现:不论金属氧化物避雷器(MOV)是否导通,关键的行波波头信息均不受串联电容补偿的影响。提出了基于小波变换的、仅利用行波波头信息的行波差动保护。该保护能够适用于带串联电容补偿的输电线路,动作快速、可靠。EMTP(电磁暂态计算程序)仿真证明了所提保护的正确性。     

数学形态滤波的电器瞬动保护算法

配电网出现单相接地故障时,故障相会出现大短路电流.智能电器要求在出现大短路电流情况下尽快启动瞬动保护,清除故障.但目前瞬动保护算法难以保证在各种短路情况下都能快速清除故障,保护重要负荷.本文对智能电器的瞬动保护算法进行了研究,提出了基于数学形态学(MM)滤波的瞬动保护算法,该算法先用级联数学形态滤波器对短路电流信号进行滤波,有效滤除了故障信号中的非周期分量和高频分量,滤波后用快速求导算法计算短路电流的有效值.算法简洁快速,兼顾瞬动保护的快速性和可靠性、不但有效地保护了线路和负荷,而且能缩短短路引起的电压暂降的持续时间,减少了短路造成的经济损失.     

新型电力电容器微机保护的研究

讨论了电力电容器的保护配置,分析了谐波对电容器运行的影响。在此基础上提出了电容器微机保护的配置方法和考虑谐波对电容器作用的微机保护动作判据,并阐述了微机保护的硬件、软件设计特点和保护算法的设计思路,为研制新一代电力电容器微机保护装置做了必要理论准备。