零序电压的发展现状及应用前景分析

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现 状 及其 应 用前 景 。
关键 词 ： 电保 护 ； 继 零序 电压 ； 行现 状 运
微机保护经过近 ２ 年的应用 、 ０ 研究和发展 ， 已经在电力系统中取得了巨大的成功 ，并积累了 丰富的运行经验， 产生了显著的经济效益 ， 大大提 高了电力系统运行管理水平。 近年来， 随着计算机 技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护 领域中的普遍应用， 新的控制原理和方法被不断 应用于计算机继电保护中， 以期取得更好的效果 ，
护， 得到广泛应用 。当发电机正常运行和发生外 部各类短路时， 理论上发电机纵向零序电压基波 分量为 ０即发电机机端对发电机 中性点的零序 电 ， 压基波分量为 ０ 但纵向零序 电压 ３ 。 倍频分量很 大。当发电机内部发生匝间短路或发生对中性点 不对称的各种相问短路时， 才会出现纵向零序 电 压基波分量， 使反应基波纵 向零序 电压的匝间保 护正确动作 。 为消除纵向零序电压 中３ 次谐波 的 影响． 保护装置都很强调 ３次谐波滤过比。 实际上， 当发电机发生区外接地故障时，既有 电弧电阻变 化产生的负载谐波， 又有发电机励磁 电流激励在 定子侧产生的电源谐波， 因此， 向零序电压 中谐 纵 波成分复杂， 不仅含有很大的 ３ 次谐波。 还含有 大 量的间谐波。因此 单一强调 ３ 次谐波滤过 比的滤 波器不能获得准确的纵向零序电压基波值。纵 向 零序电压匝间保护有灵敏段和不灵敏段， 敏段 灵 整定值较低。 发生区外故障时， 若仅采用传统的滤 波方法， 如傅里叶算法， 则只能将整次谐波滤除， 在 间谐波作用下， 计算出的纵 向零序电压基波值会 剧烈波动。 如果按躲过最大值整定， 则会失去灵敏 段作用， 若采用延时， 剧烈波动 的幅值不利于继 电 器可靠返 回艘 延时环节失效。 因此， 由于问谐波的 存在， 传统的滤波方法不能满足保护的要求 。为获 得准确、 平稳的纵向零序电压基波值， 提高保护的 性能， 研究能够很好地抑制 间谐波的滤波算法很 有必要。本文基于频谱搬移原理， 提出了一种新的 滤波方法。 理论分析和实际算例证明， 该方法不仅 能滤除各高次谐波，而且能很好地抑制间谐波， 取 得了良好的效果。 ２继电保护的可靠性 继电保护装置的可靠性主要是指解决装置 的拒动作和误动作两大问题 。继电保护是 电力系 统的重要组成部分 。是保证 电网安全稳定运行的 重要技术手段，电力系统的事故速度快 ，涉及面 广， 会给国民经济和人民生活造成很大影响。 影响 继电保护 可靠性的因素主要有以下四个方面： ２１继电保 护 系统软 件 因素 ． 软件出错将导致保护装置误动或拒动。目前 影响微机保护软件可靠性的因素有 ：需求分析定
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零序 电压 的发展现状及应用前景分析
（ 广西南宁浩天电气设备维护有限责任公司， 广西 南宁 ５ ００ ） ３００
摘 要： 我国电力系统继 电保护技术的发展经历 了四个阶段 。随着电力系统的高速发展和计算机技术、 通信技术的进步， 继电保护技术面临着进一步 发展的趋势。 其发展将 出现原理突破和应用革命， 由数字时代跨入信息化时代 ， 发展到一个新的水平。 主要从 电力 系统继电保护的方向来看零序 电压的发展
义不够准确、 软件结构设计失误 ； 编码有误； 测试 不规范； 定值输入出错等。 ２２继电保护系统硬件装置因素 装置的通信、 通道及接 口、 断路器 。 这些 电力网 络的重要元件 ， 其可靠性不仅关系到继电保护的
从而使微机继电保护的研究 向更高的层次发展 ， 其未来趋势向计算机化， 网络化 ， 智能化 。 、 保护 控 制、 测量和数据通信一体化发展 。 ｌ纵向零序电压保护 纵向零序 电压保护作为一种发 电机匝间保
线检修资料管理 ， 结合在线监测来诊断其状态。 另 方面在不增加新的投入的情况下 ，应充分利用 现有的测量手段。如 Ｔ 、Ｖ的断线监测； ＡＴ 直流 回 路绝缘监测 、 二次保险熔断报警等 。 竞争的电力市场将促进新的自动化技术的开 发和应用， 在经济效益的驱动下 。 变电站将向集成 可靠性 。 系到电力系统主接线的可靠性。 自 还关 继电 动化方向发展。 根据变电站 自 动化集成 的程度， 保护系统硬件的质量和可靠性直接影响了系统保 可将未来的自 动化系统分为协调型 自 动化和集成 护的可靠性。 型自 动化。协调型自 动化仍然保留间隔 内各 自 独 ２３ 人为 因素 － 立的控制、 保护等装置。 自 各 采集数据并执行相应 安装人员不按设计要求接线或者误接线问题 的输出功能， 通过统一的通信 网络与站级相连， 在 和检修 、运行人员的误操作问题在不少 电网中都 站级建立一个统一的 计算机系统 ， 进行各个功能 曾发 生过 。 的协调。 而集成型 自动化既在问隔级 ， 又在站级对 ２ ． ４微机保护装置运行中存在的问题 各个功能进行优化组合， 是现代控制技术、 计算机 微机设备的接入能够给电网运行人员提供更 技术 和通信技术在变电站 自动化 系统 的综合应 多的数据 ， 进一步提高现场系统的自动化程度 ， 保 用 。所谓集成型自动化系统是将 问隔的控制 、 保 证系统安全、 有效、 的运行。 稳定 但是， 由于目前的 护 、 故障录波、 事件记录和运行支持系统的数据处 微机设备考虑得较 多的是对 以往设备功能 的替 理等功能集成在一个统一的多功能数字装置内 。 代， 在数据的综合利用方面考虑的较少 。 因此这些 间隔内部和间隔间以及问隔同站级间的通信用少 微机设备基本上是独立运行，数据综合分析水平 量的光纤总线实现， 取消传统的硬线连接。 ４结论 不高。 ３变电站二次设备的状态监测 相信随着时代的进步 ，随着电力系统的在线 ３１变电站二次设备的状态监测 内容 ． 监测技术和计算机通信技术的进步 ， 继电保护技 状态检修的基础是设备状态监测， 要监测二 术会逐渐向计算机化、 网络化、 一体化 、 能化方 智 次设备工作的正确性和可靠性 ， 进行寿命估计 。 站 向发展， 这对继电保护工作者提出了新的挑战。 只 内二次设备的状态监测对象主要有 交流测量系 有对继电保护装置进行定期和按需相结合的检查 统， 包括 Ｔ Ｔ Ａ、Ｖ二次回路绝缘 良好 、 回路完整 ， 测 和维护， 按时巡检其运行状况， 及时发现故障并做 量元件的完好 ； 直流操作 、 信号系统 ， 包括直流电 好处理， 保证系统无故障设备正常运行。 方能提高 源、 操作及信号 回路绝缘 良好、 回路完整 ； 逻辑判 供 电可靠性。 参考 文献 断系统。 包括硬件逻辑判断回路和软件功能 ； 通信 系统 ； 屏蔽接地系统等。 与一次设备不同的是二次 【 黄晶晶， １ １ 徐习东． 发电机纵向零序 电压保护滤波 设备的状态监测对象不是单一的元件，而是一个 方 法叨． 系统 自动￣ ， ０， ） 电力 ２ ８０４ ０ ２ ］ 张弛， 黄志元， 晖， 曾耿 王峰， 张葆红． 于 基 单元或一个系统。 监测的是各元件的动态性能 ， 有 【 李一泉， 些元件的性能仍然需要离线检测 ，如 Ａ的特性 正序电压替代的零序 功率方 向补 充比相 方案ｍ． ｒ 曲线等。 因此， 电气二次设备的离线检测数据也是 电 力 系统 自动 化， ０ ， ） ２ ８ ． ０ ０９ 状态 监测 与 诊断 的依 据 。 ｆ 李玉海， ３ １ 张小庆， 徐教． 关于纵向零序 电压型发 电 ３ ． ２对站内二次设备的状态监测方法 机 匝 问保 护 的几个 问题 『＿ 电 力技 术． ０ ，） Ｊ西北 １ ２ ０４． ０ （ 随着微机保护和微机 自动装置的 自诊断技术 的发展、变电站故障诊断系统的完善为电气二次 设备的状态监测奠定 了技术基础 。对综合 自动化 变电站而言容易实现状态监测 ，保护装置内各模 块具有 自诊断功能 ，对装置的电源 、Ｐ Ｉ／ Ｃ ＬＩ 、Ｏ接 口、 ／ ＡＤ转换 、 存储器等插件进行巡查诊断。可以 采用 比较法 、 编码法 、 校验法、 监视定时器法、 特征 字法等故障测试的方法。对保护装置可通过加载 诊断程序 ， 自动测试每一台设备和部件 。然而 ， 对 常规保护进行状态监测较难实现 ，因为二次回路 是由若干继 电器和连接各个设 备的电缆所组成 ， 点多 、叉 分散 ，要 通过 在 线监 测 继 电器 触 点的 状 况、 回路接线 的正确性等则很难 ， 也不经济。一方 面应从设备管理环节人手 ， 如设备的验收管理 、 离