电压按相补偿与非同步采样防范措施的研究
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摘要
本论文的主要工作是研究超高压输电线路采用距离保护与光纤差动保护时所面临的一些特殊问题。主要进行了以下工作：
首先,对接地故障情况下弱馈侧的电流、电压以及测量阻抗的情况进行了详细的分析。并提出了引入电流、电压按相补偿的接线方式,解决了弱馈侧非故障相误动的问题。理论分析和仿真结果验证了新方法的有效性。
其次,提出了一种防止光纤差动保护非同步采样误动的措施。这种措施最大程度的减小了非同步采样情况下,差动保护误动的几率。仿真结果验证了新措施的有效性。
最后,对CT饱和的过程、特征进行了介绍,并详细分析了CT饱和对二次电流的影响,为工程实践中判定CT饱和状态提供了理论依据。
The thesis is focus on the research of distance protection and current differential protection in EHV&UHV transmission line. The significant achievements are as follows:
Firstly, in cognizance of grounding fault at the weak-infeed side, carried out a detailed analysis of the current, voltage and measured impedance. And present a new residual current and voltage compensation method based on the current and voltage magnitude of each phase for Mho elements. It has been shown that the above compensation manner may have positive impact on the distance protection.
Secondly, a new measure to prevent current differential protection maloperation is presented in the paper. This measure is based on phase difference, in connection with the maloperation which is caused by asynchronous sampling. It has been shown that the measure is an effective method.
Finally, the characteristics of CT saturation and the impact of CT saturation on the secondary current have been analyzed. And provide a theoretical basis to the engineering practice about how to determine CT saturation state.
首先,对接地故障情况下弱馈侧的电流、电压以及测量阻抗的情况进行了详细的分析。并提出了引入电流、电压按相补偿的接线方式,解决了弱馈侧非故障相误动的问题。理论分析和仿真结果验证了新方法的有效性。
其次,提出了一种防止光纤差动保护非同步采样误动的措施。这种措施最大程度的减小了非同步采样情况下,差动保护误动的几率。仿真结果验证了新措施的有效性。
最后,对CT饱和的过程、特征进行了介绍,并详细分析了CT饱和对二次电流的影响,为工程实践中判定CT饱和状态提供了理论依据。
The thesis is focus on the research of distance protection and current differential protection in EHV&UHV transmission line. The significant achievements are as follows:
Firstly, in cognizance of grounding fault at the weak-infeed side, carried out a detailed analysis of the current, voltage and measured impedance. And present a new residual current and voltage compensation method based on the current and voltage magnitude of each phase for Mho elements. It has been shown that the above compensation manner may have positive impact on the distance protection.
Secondly, a new measure to prevent current differential protection maloperation is presented in the paper. This measure is based on phase difference, in connection with the maloperation which is caused by asynchronous sampling. It has been shown that the measure is an effective method.
Finally, the characteristics of CT saturation and the impact of CT saturation on the secondary current have been analyzed. And provide a theoretical basis to the engineering practice about how to determine CT saturation state.
引文
[1]贺家李.电力系统继电保护原理第三版.北京：水利电力出版社,1994
[2]朱声石.高压电网继电保护原理与技术第三版.北京：中国电力出版社,2005
[3]王梅义.电网继电保护应用.北京：中国电力出版社,2005
[4]贺家李,李永丽,郭征等.特高压输电线继电保护配置方案： (一)特高压输电线的结构与运行特点.电力系统自动化,2002,26(23)：1-6
[5]杨奇逊,黄少锋.微型机继电保护基础第二版.北京：中国电力出版社,1993
[6]王梅义著.高压电网继电保护运行技术.电力工业出版社,1981
[7]GE. L90 Line Differential Relay Instruction Manual.1998
[8]ABB. Line Differential Protection Terminal Technical Reference Manual REL 5602.3.2001
[9]许继集团.WXH-803微机线路保护装置技术说明书.2003
[10]电力部电力自动化研究院继电保护研究所南瑞继电保护公司.RCS-93 1 A型超高压线路成套保护装置技术说明书.2002
[11]许继四方分公司.CSC-103A、CSC-103B数字式超高压线路保护装置使用说明书.2005
[12]国电南京自动化股份有限公司.PSL600系列数字式线路保护装置技术说明书.2001
[13]王延恒,贺家李,徐刚.光纤通信技术及其在电力系统中的应用.北京：中国电力出版社,2006
[14]李岩,陈德树,等.超高压长线电容电流对差动保护的影响及补偿对策仿真分析继电器,2001,29(6)：6-9
[15]黄小波等.适用于微机母线保护的CT饱和识别新判据.湖北电力,2006,30(1),23-25
[16]马春.典型微机保护解决CT饱和问题的对策研究,硕士学位论文,太原,太原理工大学,2007
[17]李永丽,李忠青等.超、特高压长线路光纤纵差保护数据同步.天津大学学报2007,40(2)：168-172
[18]李仲青.输电线路光纤分相电流差动保护的研究,硕士学位论文,天津,天津大学,2007
[19]高厚磊,江四芳,贺家李.数字电流差动保护中几种同步采样方法.电力系统自动化,1996,20(9)：46～49
[20]许建德,陆以群.新型数字电流差动保护装置中的数据采样同步和通信方式.电 力系统自动化,1993,17(4)23～26
[21]Einarsson T etal. Experience of Current Different Protection for Multi-Terminal Power Lines Using Multiplexed Data Transmission System. GIGRE,1994 Session: 34～203
[22]Fesler E al. Development of Digital E.H.V Line Differential Powertion Relay. International Contorl.beijing,1994
[23]高厚磊,江四芳,贺家李.GPS时间同步技术及其在数字电流差动保护中应用的研究.电力系统及其自动化学报,1996,8(3)：37～43
[24]刘万顺.电力系统故障分析第二版.北京：中国电力出版社,1998
[25]沈国荣.工频变化量距离继电器的研究.中国电机工程学会第四次继电保护自动装置学术讨论会,1986
[26]陈朝晖.超高压线路保护按相补偿方法及相关问题研究,博士学位论文,北京,华北电力大学,2006
[27]吴天明,赵新力,刘建存等.MATLAB电力系统设计与分析.北京国防工业出版社,2007
[28]张振宇,贺家李,汪国新等.基于故障分量的方向电流差动保护.中国电力,2005,38(8)：1-6
[29]文明浩,李瑞生,王强等.分相电流差动线路保护中零序差动作用分析.继电器,2002,30(12)：42-44
[30]陈珩.电力系统稳态分析第二版.北京：中国电力出版社,1995
[31]郑玉平.串补线路继电保护的研究与同杆双回线继电保护及重合闸的研究.博士学位论文,武汉,武汉大学,2004
[32]辛振涛.超高压并联电抗器及线路保护综合研究.博士学位论文,武汉,华中科技大学,2005
[33]于艳莉.超高压线路电流差动保护原理的研究,硕士学位论文,北京,华北电力大学,2006
[34]葛耀中,电流差动保护动作判据的分析和研究,西安交通大学学报,1980
[35]林湘宁,何战虎,刘世明等.电流采样值差动保护若干问题的探讨,电力系统自动化,2001,25(19)：27-33
[36]廖泽友,鲍伟廉,杨维那等.高压线路电流差动保护的现状及其前景展望,继电器,1999,27(1)：4-7,21
[37]程利军,杨奇逊.基于采样值的饱和检测方案的研究.继电器,2000.8(8)：19-20
[38]陈建玉等.电流互感器饱和对继电保护影响的分析及对策.电力系统自动化,2000,24(6)
[2]朱声石.高压电网继电保护原理与技术第三版.北京：中国电力出版社,2005
[3]王梅义.电网继电保护应用.北京：中国电力出版社,2005
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[14]李岩,陈德树,等.超高压长线电容电流对差动保护的影响及补偿对策仿真分析继电器,2001,29(6)：6-9
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[17]李永丽,李忠青等.超、特高压长线路光纤纵差保护数据同步.天津大学学报2007,40(2)：168-172
[18]李仲青.输电线路光纤分相电流差动保护的研究,硕士学位论文,天津,天津大学,2007
[19]高厚磊,江四芳,贺家李.数字电流差动保护中几种同步采样方法.电力系统自动化,1996,20(9)：46～49
[20]许建德,陆以群.新型数字电流差动保护装置中的数据采样同步和通信方式.电 力系统自动化,1993,17(4)23～26
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[29]文明浩,李瑞生,王强等.分相电流差动线路保护中零序差动作用分析.继电器,2002,30(12)：42-44
[30]陈珩.电力系统稳态分析第二版.北京：中国电力出版社,1995
[31]郑玉平.串补线路继电保护的研究与同杆双回线继电保护及重合闸的研究.博士学位论文,武汉,武汉大学,2004
[32]辛振涛.超高压并联电抗器及线路保护综合研究.博士学位论文,武汉,华中科技大学,2005
[33]于艳莉.超高压线路电流差动保护原理的研究,硕士学位论文,北京,华北电力大学,2006
[34]葛耀中,电流差动保护动作判据的分析和研究,西安交通大学学报,1980
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[37]程利军,杨奇逊.基于采样值的饱和检测方案的研究.继电器,2000.8(8)：19-20
[38]陈建玉等.电流互感器饱和对继电保护影响的分析及对策.电力系统自动化,2000,24(6)