500 kV变压器中压侧及220 kV出线零序过流保护配置及整定方法研究

分析了目前500 kV变压器与500 kV侧出线、220 kV侧出线零序过流保护的整定配合方法,发现500 kV变压器中压侧零序过流保护的整定配合很难,会出现越级动作的可能。在此基础上提出了500 kV变压器的中压侧采用零序反时限保护来代替无方向定时限零序过流保护,同时220 kV侧出线的定时限高阻段保护也采用零序反时限保护的配合方案。实践证明,这种方案解决了保护配合难点,杜绝了线路发生接地故障时而引起的变压器零序过流保护误动,从而保证电网的安全稳定运行。     

500 kV变压器中压侧及220 kV出线零序过流保护配置及整定方法研究

分析了目前500 kV变压器与500 kV侧出线、220 kV侧出线零序过流保护的整定配合方法,发现500 kV变压器中压侧零序过流保护的整定配合很难,会出现越级动作的可能.在此基础上提出了500 kV变压器的中压侧采用零序反时限保护来代替无方向定时限零序过流保护,同时220 kV侧出线的定时限高阻段保护也采用零序反时限保护的配合方案.实践证明,这种方案解决了保护配合难点,杜绝了线路发生接地故障时而引起的变压器零序过流保护误动,从而保证电网的安全稳定运行.     

500 kV自耦变压器零序过流保护的整定配合

探讨了目前500 kV自耦变压器零序过流保护时限的整定配合问题,着重提出了变压器220 kV侧零序定时限保护动作时限与500 kV侧和公共绕组侧零序反时限的配合方法,推导了需满足的2个不等式,同时提出了其在动态意义上配合的校核方法.通过对可能配置下的配合问题的分析,提出还需解决的问题.     

辽宁电网零序电流反时限保护速动性分析

以"强化主保护、简化后备保护"为基本思路,2011年6月,辽宁电网500 kV系统零序电流后备保护由定时限方向零序过流保护改为反时限方向零序过流保护。根据RCMbase2000系统提供的故障计算数据,分析由反时限零序电流保护代替定时限零序保护所带来的保护性能的改变,尤其是带来的保护相继动作特性的改变。     

西北电网330 kV自耦变压器零序过流保护的配置及整定计算

通过对西北电网330kV自耦变压器零序过电流保护配置和整定计算的分析和实际应用调查,发现其大多数不满足西北电网变压器后备保护第I段最后一段（跳三侧）动作时限≤2s的反措要求,并且部分330kV自耦变压器零序过电流保护的方向指向,保护范围,定值取法等不利于系统安全稳定运行,从而提出了既能较短时限动作切除保护范围内故障又不失去选择性,适合西北电网特点的330kV自耦变压器零序过电流保护的配置及整定计算方法。     

同塔双回线接地故障断路器误动的改进策略

双回输电线发生接地故障时,存在受助增或分汲影响的零序电流可能满足非故障线路高灵敏度零序反时限保护定值导致断路器误动的问题。针对该问题,文中分析了高压交流系统中双回线路发生接地故障时零序电流的分布机理及相邻非故障线零序反时限过流保护可能误动的原因。提出了一种高灵敏接地距离判据来提高零序反时限过流选择性,结合判据和电流分布特征提出了零序反时限过流自适应加速策略,该方法通过自适应改变零序加速系数保证故障线优先动作,避免相邻非故障线保护误动导致断路器无序动作。仿真结果表明,零序反时限过流保护优化推动了其定值一致性整定的可行性,降低了相邻非故障线断路器误动风险。     

从简化整定计算论线路的微机型继电保护装置

为简化整定计算,提出尽量减少微机型继电保护装置的定值数量及运行方式控制字,并给出了相应的有效措施。在220kV及以上电压等级线路用接地距离保护代替阶段式零序电流保护。并辅之以具有反时限特性的零序电流作为接地保护。介绍了普通反时限特性,并提供了缺乏反时限特性段或电压互感器断线时的电流、时间整定原则。在110kV及以下电压等级线路用相间距离保护代替电压电流保护和方向元件作为相间保护。为实现远后备保护功能。应配置过电流保护和负序电流保护。分析认为具有光纤通道的纵联电流差动全线速动保护是220kV及以上电压等级和35～110kV电压等级线路保护的发展方向。     

超、特高压交流线路反时限零序过流后备保护的整定建议

针对国家电网“六统一”线路保护装置,提出了超、特高压交流线路反时限零序过流保护的整定原则。反时限零序过流保护在保证灵敏性方面并无困难,整定原则的核心问题是解决选择性和速动性的矛盾。根据该保护的原理和逻辑提出了转折电流的概念以及接地距离保护与反时限零序过流保护的配合原则;充分考虑配合时间定值和最小时间定值对保护动作特性的影响,综合超、特高压电网实际短路电流水平和接地距离保护的过渡电阻耐受能力,将反时限零序过流保护低电流区的选择性与接地距离保护高电流区的选择性进行结合,提升了对接地故障全域电流范围的选择性切除能力;提出了方向元件投退原则。通过对某省级电网进行算例分析,验证了整定原则的有效性,该整定原则已经在实际电网中进行了应用。     

超高压电网反时限零序过流保护简化整定方法

随着国内超高压电网中传统四段式定时限零序电流保护的整定配合越来越困难,反时限零序过流保护作为后备保护逐渐得到应用。但目前其定值整定多依赖工程经验,缺乏理论支撑,给实际应用带来诸多限制。为此,首先结合超高压电网变电站装设接地变压器的结构特点,分析了零序网络电流的自然差异分布特性,给出了简化整定的理论基础。然后提出采用全网统一定值整定原则的反时限零序过流保护简化整定方法。最后通过理论分析说明了简化整定后仍可保证选择性与灵敏性。利用国内某区域电网500 kV局部输电网算例进行计算,其结果证明了所提简化整定方法有效且合理。     

西北电网330kV自耦变压器零序过流保护配置及整定计算研究

通过对西北电网300kV自耦变压器零序过电流保护的配置和整定计算的研究,针对其大多数配置和整定计算不满足规程要求及西北电网变器后备保护第I段最后一级（跳三侧）动作时限不大于2s的规定,提出了适合西北电网特点,既能以较短时限动作切除故障又不失去选择的330kV自耦变压器零序过电流保护的配置、整定计算原则。     

小电阻接地系统高灵敏度接地保护配置与整定

现有小电阻接地系统各级接地保护定值过高,在高阻接地时保护易拒动,利用反时限零序过电流保护可以提高保护灵敏度,但为实现选择性各级保护需要重新配置与整定。分析了不同位置经不同过渡电阻接地时,故障点、各出线、分支线及中性点上零序电流的分布规律。利用上下级保护之间的纵向配合及同级保护之间的横向配合,提出一种基于反时限零序过电流保护原理的小电阻接地系统高灵敏度接地保护配置方案,给出了各级保护的整定原则。仿真验证了所提接地保护整定原则的可行性与可靠性。     

小电阻接地系统接地故障反时限零序过电流保护

现有的小电阻接地系统接地保护主要采用定时限零序过电流保护,定值较高,高阻接地时容易拒动。结合反时限过电流保护的特点,在分析小电阻接地配电网单相接地故障零序电流分布特征的基础上,提出一种改进的反时限零序过电流保护方法。通过各条出线保护间的横向配合,可使保护的启动电流定值无须躲过本线路的最大对地电容电流,显著降低了其启动门槛值,提高了高阻接地故障保护能力。通过MATLAB仿真验证了提出的反时限零序过电流保护的速动性和可靠性。     

A selective single-phase-to-ground fault protection for neutral un-effectively grounded systems

Single-phase-to-ground faults are the most frequent faults likely to occur in power distribution networks. As for a neutral un-effectively grounded system (NUGS), the low fault current is very common in the case of occurrence of a single-phase earth fault, leading to hard identification of the faulty feeder. In conventional way, this target can be possibly achieved by the comparison of the polarities, magnitudes, or the phase angles of the zero-sequence currents of all feeders connected to the same busbar. However, it becomes a difficult task to implement this functionality into the protection of feeder. In this paper, a novel single-phase-to-ground fault protection for NUGS is put forward. Different from conventional centralized-comparison protection, this protection can detect single-phase-to-ground fault on the feeder individually, and can be realized on FTU (Feeder Terminal Unit). It is based on the measurement of the zero-sequence voltage and zero-sequence current. The tripping strategy follows the characteristic of the modified inverse-time delay curve. By means of analyzing the characteristics of the zero-sequence transient currents, it is disclosed that the magnitude of the zero-sequence current of the faulty feeder should be greater than that of any sound feeder. Then a composite compensated voltage is formed based on the zero-sequence voltage and zero-sequence current to evaluate a revising factor for every feeder respectively. Using this revising factor to modify the identical standard inverse-time delay curve adopted by all the feeder zero-sequence overvoltage protections, the tripping time of the zero-sequence overvoltage protections of all feeders will differ from each other. In this case, the selectivity of the protection can be guaranteed. This proposed algorithm is validated with the EMTP simulation tests.     

大型发电机零序过电压定子接地保护的改进

现行零序过电压定子接地保护死区大,动作延时长,难以满足大型发电机组灵敏、快速跳闸的要求。根据定子接地时零序电压与接地电流成正比关系,提出反时限零序过电压定子接地保护并给出了整定原则,提高了定子区内严重故障时保护动作的速度。引入高压侧零序电压闭锁判据,降低了零序电压的动作整定值,一定程度上减小了保护的动作死区。     

含同杆双回线的输电网零序反时限过流保护加速配合方案

分析了同杆双回线内部发生接地故障时故障线路及相邻线路上零序反时限过流保护的动作特性。分析结果表明当故障位置与两侧系统参数满足特定条件时,双回线相邻线路上的零序反时限保护可能误动,故障线路两端保护的灵敏度配合可能存在问题。提出一种改变相邻线路保护时间整定系数的方法来避免可能出现的保护误动,该方法通过增加相邻线路保护动作延时来保证双回线保护优先动作,但也给相邻线路保护的速动性带来不利影响。此外故障线路两端保护的动作时间可能相差较大,不利于故障的快速切除。为此设计了基于零序电流变化和零序功率方向的加速方案,无论双回线故障还是双回线相邻线路故障,均能确保故障线路保护优先动作,从而保证各处保护的选择性和速动性。算例仿真验证了分析结论的正确性和所提加速方案的可行性。     

终端用户开关柜多功能微机保护装置

针对12 kV配电网终端用户变电站、户内外环网柜等进线开关柜的特点,设计了一种基于16位单片机控制的多功能终端用户开关柜微机保护装置。该保护装置自具电源,基于热量累积原理实现快速高精度相电流反时限保护方法,实现对相电流和零序电流三段式保护。根据主回路断相和CT断线故障时相电流符号特征及电流值特点来识别故障类型。故障电流录波,液晶显示,CAN总线通讯接口与其它保护装置及上位机之间远程通讯。实验结果表明,动作时间及电流动作值精度在2%以内,保护装置运行稳定可靠。     

从加强主保护简化后备保护论变压器微机型继电保护装置

从加强主保护、简化后备保护的观点出发,论述了变压器的比率制动差动保护、标积制动差动保护、零序差动保护等主保护在使用中应注意的技术问题,指出差动保护灵敏度和快速性的提高必须建立在安全、可靠的基础上,提出了因电流互感器饱和与区外故障切除的暂态误差导致差动保护误动的具体措施。指出220kV电压等级以下的变压器可不装设零序差动保护,330kV和500kV自耦变压器可将零序差动保护作为接地故障主保护的辅助保护。在加强主保护的基础上,提出了简化后备保护的具体措施,着重讨论了各侧的短路后备保护、接地保护和各时间段的保护跳闸,以及地区小电源、并列运行变压器的后备保护配置、中性点间隙接地保护等问题。     

基于特性参数自适应修正的花瓣式配电网反时限过电流保护方法

闭环运行的花瓣式配电网具有更为复杂的故障特性,导致传统保护方法难以满足选择性和速动性要求。针对这一难题,分析了花瓣式配电网的短路故障电流特性,揭示了故障点上、下游故障电流随故障位置移动的变化规律,并指出定时限过电流保护与标准反时限过电流保护应用于花瓣式配电网时存在的问题;结合花瓣式配电网的故障电流特性,提出一种基于特性参数自适应修正的反时限过电流保护方法,仅利用本地电流信息对反时限特性参数进行自适应修正,能够在保障保护选择性的同时显著提升保护速动性;基于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建10 kV花瓣式配电网模型对所提保护方法进行验证,仿真结果表明该保护方法能在提升保护选择性和速动性的同时,克服传统保护方法应用于花瓣式配电网时的局限性。