微机主设备保护认识上的几个"误区"

由于线路保护或模拟式保护的习惯认识和对发电机或变压器绕组故障特征认识的局限性，产生了一些微机主设备保护认识上的“误区”，如利用线路保护的概念理解主设备差动保护两侧电流的相位关系，在微机主设备保护双重化的理解和实现上照搬模拟式保护的做法，不同型号的电机主保护方案互相照抄等。纠正这些不正确的认识，有助于微机主设备保护技术水平的提高。     

综合式微机主设备保护

针对主设备保护原理复杂、种类繁多、正确动作率不高的现状，提出了综合微机保护的概念。该新原理能在不增加硬件环节、不降低原有保护性能的前提下，极大地提高元件保护的可靠性和动作性能。     

主设备保护整定系统的设计和开发

主设备保护整定计算是发电厂变电站继电保护工作的主要内客。国内外主设备保护装置尚无统一典设，现场中采用的保护装置类型繁多，保护整定量大，传统的整定计算费时。文中针对主设备保护整定计算相对滞后的状况，给出了通用的主设备保护整定计算系统的设计方案，从整定系统的总体设计、各模块的功能、开发中采用的技术要点等方面进行阐述；提出了将故障仿真与整定计算相结合进行灵敏度校核的思想，确保了定值整定的合理性；在系统中应用自适应算法，充分保证了定值计算的高效率及计算结果的可靠性。     

主设备保护的几个理论和运行问

电气主设备保护的原有理论基础较其它保护薄弱,而且目前正在普遍推广微机保护。 针对主设备保护几个有争议的问题,如定子绕组故障的主保护、变压器差动保护、大型发 电机变压器的接地故障保护等,提出了明确的观点,同时呼吁进一步加强主设备保护的 应用研究。     

有分支配电线路无通道保护的实现

提出了有分支配电线路无通道保护的实现方案及其软硬件构成和工作流程。该保护的核心是在方向电流保护的基础上，使用非故障相电流的突变量并结合微机技术实现区内故障时电流保护的加速动作。通过实时数字仿真试验表明：该保护可显著地缩短区内不对称故障的切除时间，符合理论分析结果。     

主变复压过流保护的电压整定及灵敏度校验

主变复压过流保护是电厂主变相间后备保护的标配。长期以来，由于该保护十分常用，原理简单明了，因此继电保护人员常在整定计算过程中直接给出经验值，不去校验保护的灵敏度，导致某些变压器的灵敏度不满足标准要求，造成保护不能快速、及时、准确地动作，严重威胁变压器主设备的运行安全。通过一起主变复压过流保护的电压整定案例，阐述了某些情况下低电压灵敏度不满足要求的现象，提出解决问题的措施，完善了保护方案，修正了保护的定值，使保护能更有效、快速、准确地切除故障，保护电气主设备，以便更好地服务于发电企业的安全生产工作。     

主设备继电保护技术的现状与发展

介绍了电力系统中主设备继电保护的现状,阐述了发展趋势。随着硬件平台的发展,双重化继电保护配置方案和主后一体化思想成功地应用于电力系统主设备保护,提高了可靠性,方便了运行管理。主设备内部故障计算方法的工程应用,为内部故障保护方案的优化提供了理论基础。许多新原理和新技术成功地应用于工程,并得到了检验,大大改善了主设备保护的安全运行。光电流互感器(OTA)、光电压互感器(OTV)的应用,将改善TA饱和对主设备保护的影响。主设备保护将向一体化、信息化、智能化、自适应等方向发展。     

主设备保护的几个理论和运行问题

电气主要设备保护的原有理论基础较基佗保护薄弱,而且目前正普遍推广微机保护。针对主设备保护几个有争议的问题,如定子绕组故障的主保护,变压器差动保护,大型发电机变压器的接地故障保护等,提出了明确的观点,同时呼吁进一步加强主设备保护的应用研究。     

一种无直流电源的设备后备保护研究

针对电力系统发生故障，与此同时直流电源也消失的几次典型事例，利用电力系统现有一次设备，在不对原有设备进行任何改动的情况下，用此短路时存在的唯一短路能源（短路电源），力争保护主设备不受损坏。以此为出发点，从理论上阐述了一种新型原理保护的可行性，从而解决了在直流电源消失的同时系统故障，因故障不能及时切除而造成事故扩大和设备损坏问题。     

基于基波信号的输电线路数字保护方案

电力系统规模的不断扩大和越来越复杂,提出了快速动作和高可靠性保护方案的要求。文章提出了采用合理的数字滤波器从暂态信号中提取电压和电流基波分量的保护方案。该方法适用于EHV/UHV输电线路保护和故障定位。     

输电线路分相电流差动保护判据的研究

通过分析国内外现有电流差动保护判据的优缺点,提出了变向量窗配合高低门槛反时限出口的故障分量电流差动保护判据与全电流差动保护、故障分量电流差动保护、零序和负序电流差动保护判据分时段相互配合的自适应分相电流差动保护的综合判据,并对影响保护判据性能的电容电流、TA饱和、TA断线、弱馈等问题给出了解决方案。     

Experimental results and technique evaluation based on alienation coefficients for busbar protection scheme

In modern digital power protection systems, statistical coefficients technique is recently used for fault analysis. An alienation technique is developed for busbar protection against all ten types of shunt faults, which may locate in busbar protection zone, under different loading levels, fault resistances and fault inception angle. It does not need any extra equipment as it depends only on the three-line currents measurements, of all feeders connected to the protected busbar, which are mostly available at the relay location. It is able to perform fault detection, fault confirmation, faulty phase selection and determine the fault location in about a half-cycle period. Thus, the alienation technique is well suited for implementation in digital protection schemes. The technique is efficient to detect current transformer saturation conditions without needing any additional algorithm. The effects of DC components and harmonics are eliminated with estimation of alienation coefficients. The proposed scheme is applied for an experimental circuit. LABVIEW program and MATLAB package are used to implement the proposed technique.     

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。     

有源配电网中性点接地方式的选择问题

中性点接地方式选择是配电系统的基础问题,对于分布式电源(DG)大量接入的有源配电网,其接地方式将由主网和DG共同决定,单相接地故障电流和过电压等问题也将更为复杂,需要重新审视。文中给出了有源配电网中主网和DG接地方式可能的组合;针对DG并网、脱网不同运行状态以及接地故障后主网线路保护、孤岛保护等不同故障处理阶段,分析了可能面临的接地方式与故障电流、过电压等转变问题;提出了接地方式已确定的现有配电网中DG接地方式选择以及脱离现有配电网条件约束的有源配电网接地方式选择的基本思路,为有源配电网中性点接地方式技术的研究和应用作初步探讨。     

PSCAD/EMTDC程序与继电保护仿真模型接口技术及应用

介绍了PSCAD/EMTDC程序与C语言接口技术的原理,并以PSCAD/EMTDCV3.0.8仿真平台为例,用C语言建立了完整的数字化继电保护装置模型,包含了保护装置及重合闸的主要配置与主要环节,运用PSCAD/EMTDC程序与C语言的接口技术建立了串补电网故障暂态行为与继电保护装置、重合闸装置动作行为的闭环动态仿真系统,用于可控串补电网继电保护的暂态动作行为研究。仿真结果表明,通过PSCAD/EMTDC程序与C语言接口能正确地完成继电保护装置模型与电网一次模型之间的动态闭环控制,实现保护动作行为与仿真程序的信息交互。     

A new distance relaying algorithm based on complex differential equation for symmetrical components

This paper presents a new digital impedance measuring technique for transmission lines that combines symmetrical components and the complex differential equation of an equivalent fault loop circuit. The phase voltages and currents at the relaying point are transformed into symmetrical components using Fourier filters of short window length. Depending on fault type, an appropriate fault loop circuit is formed, signals of which are the appropriate symmetrical components, while a parameter of which is the positive sequence impedance being a geometrical measure of the distance from the relaying point to a fault. The impedance, however, is measured very fast by on-line solving the complex differential equation originated for this fault loop circuit. Consequently, this approach combines frequency domain estimation of symmetrical components (accurate filtration) and time domain measurement of positive sequence impedance (high speed response).

The presented method suits well the protection of parallel lines against high-resistance faults occurring very close to the far end of a line. A new method is proposed for detecting high-resistance faults and deciding which line out of two parallel lines actually suffers a fault.

The included EMTP test results demonstrate the efficiency of the proposed relaying algorithm.     

接地故障电弧的精确数字仿真及其计算

精确的接地故障电弧的数字仿真有助于设计和发展新的继电保护装置 ,但是由于电弧现象的复杂性 ,使得在以往的数字仿真中 ,仅仅用理想短路或者一个线性电阻来模拟接地故障电弧 ,大大降低了仿真结果的可信度。为解决这个问题 ,本文依据普通的电弧数学模型 ,给出了接地故障电弧的精确数字仿真模型 ,EMTP仿真结果证明了该模型的可行性     

一起复杂事故的保护动作行为分析

某220 kV变电站发生了一起连续多次故障,保护误动、电压互感器(TV)断线、保护闭锁与间隙击穿等相互交织的复杂事故。在缺乏录波数据的情况下,采用相量分析的方法,分析了第1次故障时变压器差动保护误动的原因,指导了变压器差动保护电流回路故障点的查找;通过分析故障录波数据,分析了第2次故障时变压器中压侧后备保护与110 kV线路保护同时动作的原因,准确地判断出相邻变电站发生了变压器间隙击穿的情况。提出了主变中压侧复压方向过流保护应与该侧出线TV断线过流保护在时间上取得配合,就可避免主变中压侧复压过流保护越级动作的建议。     

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。     

超高压线路波过程及高频暂态电流保护性能分析

探讨了超高压输电线路发生故障后传输线波阻抗不均匀处暂态量的反射及透射情况,利用Peterson法则推导了保护安装处暂态电流的复频域表达式。明确了故障后影响各频率分量传播的主要因素,指出若选取合适的频段,则基于高频暂态电流高低频段能量比的保护对于不同故障时刻、过渡电阻及故障类型均有良好的自适应性。大量的仿真实验验证了所得出的结论。