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

目前我国基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高电压控制的新时代。随着大型复杂互联电网的出现,如何提高输电线路的使用效率成为世界各国研究的重要课题。除进一步论证采用特高压输电方式外,现有交流输电发展的重点已转向采用新技术以提高线路输送能力、提高线路的使用效率和线路走廊利用率等。国内外在这方面采取的措施有:输电线路采用串联电容补偿装置,采用同杆并架双回线输电等,取得了良好的效果。随着这些措施在输电线路上的广泛使用,改变了继电保护的运行环境,给保护的选择性、速动性、灵敏性和可靠性带来了新的问题,同时也给线路继电保护研究带来了新的课题。本文就这两方面的继电保护问题进行了研究,提出了适用于串补系统的线路保护的原理和技术,阐述了同杆双回线保护的配置原则和应注意的问题,提出了适用于同杆双回线的自适应重合闸方案。 一、串补线路的继电保护研究 1.论文分析了串补电容装置的结构和属性,探讨了串补电容器保护元件MOV的控制方式和非线性特性,从总体上分析了串补给继电保护带来的影响:串补电容器组的集中负阻抗可能引起电压反向或电流反向,使测量阻抗发生改变,影响保护正确动作;改变了真实的电气距离,使Ⅰ段距离整定发生困难,容易造成保护超越;暂态低频分量和保护间隙的不对称击穿也会对保护造成影响。比较分析了已有的解决方案,对课题的研究有所借鉴。 2.分析了串补电容线路上正序电压极化的欧姆继电器的性能,推导了采用线路侧PT和母线侧PT在各种故障下正序电压发生反向而拒动的条件,证明了采用正序电压记忆的方法就可解决。当反向电容后故障时,研究发现用电抗继电器可以防止反向误动,但记忆效应消失后仍可能误动,提出设置两个记忆时间不同的阻抗继电器,利用误动时间的先后进行闭锁。对于距离Ⅰ段保护超越的问题,提出利用电容器组两端电压不会超过MOV的保护电平的特点,实时修正实际定值,可有效的防止超越,并适用于任何接线方式。通过对串补阻抗特性研究的EMTDC仿真证明方案的可行性。 3.分析了串补电容线路上工频变化量距离继电器的性能,指出区内故障电压反向时保护都能正确动作而不会拒动。但在反向电容后故障仍然可能误动作,提出设置一个超范围的工频变化量距离继电器,与欠范围的继电器“与”门动作来闭锁反向误动。在正向区外电容后故障由于串补的容抗影响要超越,研究表明串补电容两端的最大电压变化