相差高频保护中操作元件比相动作判据的研究

摘要

相差高频保护由于能够实现全线速动,所以广泛地应用在高压和超高压输电线路上,而其中的操作元件动作判据对保护的动作性能起决定性作用.传统的相差高频保护采用比较两侧保护的操作电流I<,1>+KI<,2>的相位来区分内、外部故障,在大多数情况下传统的动作判据可以满足保护的要求,但是对于超高压长距离输电线路,由于故障前负荷电流及其分布电容电流的影响,采用这种动作判据的保护动作性能还不够理想. 为了改善相差高频保护在高压和超高压输电线路上的动作性能,本文提出了采用△I<,1>+I<,2>作为操作电流进行两侧电流相位比较的动作判据.通过理论分析发现:采用正序电流的故障分量后可以消除负荷电流的影响,减小分布电容电流的影响,提高保护的抗过渡电阻能力.而加入一倍的负序分量后还可以提高区内故障时保护的灵敏性.本文还对新判据的电容电流补偿进行了分析,并且分析了影响保护的其它因素及其解决方案.新的判据可以基本满足超高压长输电线路的要求,是一种比较理想的比相判据. 本文还利用ATP建立500kV系统的仿真模型,并且用MATL,AB进行数字处理,对所提新判据的动作性能进行了仿真,同时还将新判据与I<,1>+KI<,2>和△I<,1>两个动作判据进行了大量的仿真比较.仿真结果表明:所提出的新判据能够使相差高频保护的性能大大提高.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1超高压输电线路保护技术的研究现状

1.2纵联差动保护的发展现状

1.3课题的研究意义及相差高频保护研究现状

1.4论文所做工作和章节安排

第二章相差高频保护存在问题的理论分析和仿真研究

2.1相差高频保护的基本原理及其闭锁角的整定原则

2.2超高压输电线路上相差高频保护存在的问题

2.2.1负荷电流及过渡电阻对相差高频保护的影响

2.2.2分布电容电流对相差高频保护的影响

2.3电磁暂态分析软件ATP简介

2.4仿真模型的建立

2.5仿真计算工具MATLAB

2.5.1 MATLAB的简介

2.5.2 MATLAB的特点

2.6傅氏算法和差分傅立叶算法原理

2.6.1傅立叶算法

2.6.2差分傅立叶算法

2.7分布电容电流、负荷电流和过渡电阻对相差高频保护影响的仿真分析

2.8本章小结

第三章相差高频保护中操作元件的比相新判据

3.1操作元件比相新判据的提出与分析

3.1.1采用△(I)1作为操作电流减小电容电流的影响

3.1.2采用△(I)1作为操作电流消除负荷电流的影响

3.2用△(I)1+(I)2作为保护操作电流的新判据

3.3新判据中对电容电流的补偿方案

3.3.1输电线路的基本方程和等效网络

3.3.2电容电流的补偿方案

3.4影响相差高频保护新判据的其它因素

3.4.1电流互感器饱和对相差高频动保护新判据的影响

3.4.2电流互感器断线对相差高频保护新判据的影响及其闭锁判别

3.5本章小结

第四章新动作判剧的计算机仿真分析

4.1仿真模型

4.2仿真结果

4.3本章小结

第五章结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢