基于相邻线路零序电流实测的双回线路非同名相跨线接地故障复合电压保护方法技术

技术编号:15080906 阅读:77 留言:0更新日期:2017-04-07 12:47
本发明专利技术公开了一种基于相邻线路零序电流实测的双回线路非同名相跨线接地故障复合电压保护方法:首先测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的故障相电压、故障相电压突变量、故障相电流、故障相电流突变量、零序电流和两故障相电压,计算II回线路的零序电流相角,零序电流,计算I回线路正常运行时的故障相电压,然后判断I回线路保护整定范围处的故障相电压突变量幅值小于I回线路正常运行时的故障相电压幅值是否成立,以决定是否发出动作跳闸信号。本发明专利技术只用到单端单回线路电气量,具有很强的适应能力,消除了线间零序互感对保护动作性能的影响,简化继电保护装置硬件设计,保护正向出口非同名相跨线接地故障时无保护死区,保护反方向出口非同名相跨线接地故障时不误动作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统继电保护
,具体地说是涉及一种基于相邻线路零序电流实测的双回线路非同名相跨线接地故障复合电压保护方法
技术介绍
同杆并架双回线路具有占地面积少、造价成本低,连接电网运行稳定可靠,已成为电力系统一种常见输电线路连接方式。同杆并架双回线路线间存在零序互感,零序互感对零序补偿系数产生影响,进而产生附加阻抗,因零序互感引起的附加阻抗会导致保护装置测量到的故障阻抗大于实际故障阻抗,造成同杆并架双回线路保护区内靠近保护整定范围处发生接地故障时,保护出现误动作,对电网安全稳定运行不利。同杆并架双回线路即使发生经杆塔直接接地故障,在土壤电阻率较低的地区过渡电阻也在10Ω附近;在电阻率较高的地方过渡电阻可达30Ω,或甚至更高。过渡电阻不为零使得保护装置计算得到的故障阻抗除包含反应真实故障距离的故障阻抗分量外,还包含了因过渡电阻而产生的附加阻抗。过渡电阻产生的附加阻抗呈阻感性或呈阻容性容易造成接地阻抗距离保护拒动或稳态超越。保护误动或拒动,会给电力系统安全运行带来重大的损失,甚至有可能会威胁到电力系统的稳定性。现有同杆并架双回线路接地距离保护的动作特性圆边界经过坐标原点,由于坐标原点位于动作特性圆边界上,保护正向出口接地故障时保护存在死区,且随着过渡电阻和负荷电流增大,保护正向出口死区越大。由于坐标原点位于动作特性圆边界上,保护反方向出口接地故障存在误动的可能,且过渡电阻越大,保护反方向出口接地故障时保护越容易误动作。由于同杆并架双回线路线间存在很强的零序互感,现有单相接地距离保护无法获取另一回线路的零序电流,算法模型中无法消除线间零序互感的影响,受线间零序互感的影响,传统单相接地距离保护应用于同杆并架双回线路时其保护范围将大大扩大,在保护整定范围处故障常常存在稳态超越,使得保护区外故障时容易发生误动作,容易造成潮流大转移,引发大面积停电事故发生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服已有技术存在的不足,提供一种保护反方向出口非同名相跨线接地故障时不误动作,无需对线路故障前电压进行记忆,无需设置线路故障前电压保持回路,简化继电保护装置硬件设计,动作性能不受线间零序互感、过渡电阻和负荷电流影响的基于相邻线路零序电流实测的双回线路非同名相跨线接地故障复合电压保护方法。为完成上述目的,本专利技术采用如下技术方案:基于相邻线路零序电流实测的双回线路非同名相跨线接地故障复合电压保护方法,其要点在于,包括如下依序步骤:(1)保护装置测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的故障相电压故障相电压突变量故障相电流故障相电流突变量和零序电流测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的两故障相电压其中,φρδ=I回线路ACB相、I回线路BAC相、I回线路CBA相;(2)保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流相角α:α=r1+r2-π-β其中,Zm为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的零序互感;ZI0为同杆并架双回线路I回线路的零序阻抗;ZI1为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗;φρδ=I回线路ACB相、I回线路BAC相、I回线路CBA相;(3)保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流(4)保护装置计算同杆并架双回线路I回线路正常运行时的φ相电压其中,φρδ=I回线路ACB相、I回线路BAC相、I回线路CBA相;(5)保护装置判断是否成立,若成立,则判断非同名相跨线接地故障点位于同杆并架双回线路I回线路保护整定范围内,保护装置发出动作跳闸信号;其中,lset为同杆并架双回线路I回线路保护整定范围;l为同杆并架双回线路I回线路长度;ZI0为同杆并架双回线路I回线路的零序阻抗;ZI1为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗;Zm为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的零序互感。本专利技术的特点及技术成果:本专利技术方法只用到单端单回线路电气量,不需要引入另一回线路电气量,动作性能不受电力系统运行方式的影响,在电力系统运行方式发生较大改变时具有很强的适应能力。本专利技术方法计及线间零序互感的影响,消除了线间零序互感对保护动作性能的影响。本专利技术方法无需对线路故障前电压进行记忆,无需设置线路故障前电压保持回路,简化继电保护装置硬件设计。本专利技术方法的动作特性圆经过第三象限,坐标原点位于动作特性圆内,保护正向出口非同名相跨线接地故障时无保护死区,保护反方向出口非同名相跨线接地故障时不误动作。本专利技术方法动作特性在双回线路非同名相跨线接地故障后的两个周波内为暂态动作特性,具有很强的抗过渡电阻和负荷电流影响的能力。附图说明图1为应用本专利技术的同杆并架双回线路输电系统示意图。具体实施方式图1为应用本专利技术的同杆并架双回线路输电系统示意图。保护装置测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的故障相电压故障相电压突变量故障相电流故障相电流突变量和零序电流测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的两故障相电压其中,φρδ=I回线路ACB相、I回线路BAC相、I回线路CBA相。保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流相角α:α=r1+r2-π-β其中,Zm为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的零序互感;ZI0为同杆并架双回线路I回线路的零序阻抗;ZI1为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗。保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流保护装置计算同杆并架双回线路I回线路正常运行时的故障相电压即φ相电压其中,φρδ=I回线路ACB相、I回线路BAC相、I回线路CBA相。若双回线路非同名相跨线接地故障点位于保护整定范围之内,则满足保护整定范围处的故障相电压突变量幅值反之,若双回线路非同名相跨线接地故障点位于保护整定范围之外,则满足保护整定范围处的故障相电压突变量幅值根据此电压幅值特性提出一种双回线路非同名相跨线接地故障复合电压保护判据如下:判断是否成立,若成立,则判断非同名相跨线接地故障点位于同杆并架双回线路I回线路保护整定范围内,保护装置发出动作跳闸信号。其中,lset为同杆并架双回线路I回线路保护整定范围;l为同杆并架双回线路I回线路长度;ZI0为同杆并架双回线路I回线路的零序阻抗;ZI1为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗;Zm为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的零序互感。本专利技术方法只用到单端单回线路电气量,不需要引入另一回线路电气量,动作性能不受电力系统运行方式的影响,在电力系统运行方式发生较大改变时具有很强的适应能力。本专利技术方法计及线间零序互感的影响,消除了线间零序互感对保护动作性能的影响。本专利技术方法无需对线路故障前电压进行记忆,无需设置线路故障前电压保持回路,简化继电保护装置硬件设计。本专利技术方法的动作特性圆经过第三象限,坐标原点位于动作特性圆内,保护正向出口非同名相跨线接地故障时无保护死区,保护反方向出口非同名相跨线接地故障时不误动作。本专利技术方法动作特性在双回线路非同名相跨线接地故障后的两个周波内为暂态动作特性,具有很强的抗过渡电阻和负荷电流影响的能力。以上所述仅为本专利技术的较佳具体实施例,但本专利技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网
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【技术保护点】
基于相邻线路零序电流实测的双回线路非同名相跨线接地故障复合电压保护方法,其特征在于,包括如下依序步骤:(1)保护装置测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的故障相电压故障相电压突变量故障相电流故障相电流突变量和零序电流测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的两故障相电压其中,ρ、δ分别对应表示为I回线路ACB相、I回线路BAC相、I回线路CBA相;(2)保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流相角α:α=r1+r2‑π‑β其中,Zm为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的零序互感;ZI0为同杆并架双回线路I回线路的零序阻抗;ZI1为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗;(3)保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流(4)保护装置计算同杆并架双回线路I回线路正常运行时的φ相电压:U·Iφ[0]=-jU·Iρ-U·Iδ3;]]>(5)保护装置判断是否成立,若成立,则判断非同名相跨线接地故障点位于同杆并架双回线路I回线路保护整定范围内,保护装置发出动作跳闸信号;其中,lset为同杆并架双回线路I回线路保护整定范围;l为同杆并架双回线路I回线路长度。...

【技术特征摘要】
1.基于相邻线路零序电流实测的双回线路非同名相跨线接地故障复合电压保护方法,其特征在于,包括如下依序步骤:(1)保护装置测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的故障相电压故障相电压突变量故障相电流故障相电流突变量和零序电流测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的两故障相电压其中,ρ、δ分别对应表示为I回线路ACB相、I回线路BAC相、I回线路CBA相;(2)保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流相角α:α=r1+r2-π-β其中,Zm为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的零序互感;ZI0为同杆并架双回线路I回线路...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈敏蔡方伟姚志涵
申请(专利权)人:国网福建省电力有限公司国家电网公司国网福建省电力有限公司莆田供电公司
类型:发明
国别省市:福建;35

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