与负荷电流和接地电阻无关的接地距离测量元件实现方法技术

本发明专利技术公开了一种与负荷电流和接地电阻无关的接地距离测量元件的实现方法，高压／超高压／特高压输电线路发生接地故障时，测量保护安装处的电流Ｉ↓［φ］、电压Ｕ↓［φ］、突变量电流ΔＩ↓［φ］，故障点到保护安装处的距离为ｘ，故障点的电压为Ｕ↓［ｆ］，接地电流为Ｉ↓［ｆ］，保护测得突变量电流ΔＩ↓［φ］。因为是电阻性接地，所以有故障点的电压Ｕ↓［ｆ］和接地电流Ｉ↓［ｆ］同相位；又因为突变量电流ΔＩ↓［φ］和接地电流Ｉ↓［ｆ］相位角相同，所以得出故障点的电压Ｕ↓［ｆ］和突变量电流ΔＩ↓［φ］相位角度相同。其中：Ｕ↓［ｆ］＝Ｕ↓［φ］－ｘＺ↓［１］（Ｉ↓［φ］＋３ｋＩ↓［０］），把ΔＩ↓［φ］和Ｕ↓［ｆ］变成复数形式，由于两者相位角度相同，得到ΔＩ↓［ｆ］的虚部和实部之比等于Ｕ↓［ｆ］的虚部和实部之比，即有以上式Ⅱ，由此解算出计算得到如下与负荷电流和接地电阻无关的故障距离ｘ，式Ⅲ并用上式构成距离保护阻抗测量元件。理论分析和仿真结果都显示所提原理具有很高的实用性和计算精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统领域，涉及继电保护的方法，更具体地涉及到线路接地距 离测量元件的实现方法。
技术介绍
输电线路是电力系统发电、输送电等的基本设备，在电力系统中占有非常重要 的地位。输电线路故障时，若不能及时切除或误切除，则对主系统影响较大，容易 造成电网解列，以及变压器越级跳闸等重大事故。高压线路保护担负输送电的重要 任务，是电力系统的重要枢纽。它们造价极为昂贵， 一旦因故障而遭到损坏，检修 难度大、时间长，对国民经济造成的直接和间接损失十分巨大。这样就对高压线/ 超高压/特高压路保护装置的选择性、快速性、可靠性、灵敏性提出了更高的要求。 距离保护是根据测量阻抗的大小来反映故障点的远近，其性能基本上不受系统运行 方式的影响，在复杂电网中都可以有选择性的切除故障，而且具有足够的灵敏性和 快速性，所以距离保护一直是高压线路保护的主要保护方式。在高压/超高压/特高压线路上，过度电阻和负荷电流对阻抗计算有很大的影响， 过度电阻可使得测量阻抗发生变化，距离计算可能不准，可能縮短或者超范围，或 者方向相反。本专利技术针对目前高压/超高压/特高压线路负荷电流和接地电阻对接地 距离测量元件的影响，提出了一种新的距离测量元件的实现方法，该方法可较好的 解决负荷电流和接地电阻对接地距离保护的影响。试验结果表面该算法确实较好的 消除负荷电流和接地电阻对接地距离保护的影响。
技术实现思路
对于高压/超高压/特高压线路，负荷电流和接地电阻对接地距离保护的影响是多 方面的，导致距离保护可能会误动作或拒动作。为了克服上述现有技术中的不足， 本专利技术提出如下技术方案一种在电力系统的高压或超高压或特高压输电线路中与负荷电流和接地电阻无 关的接地距离测量元件的实现方法，该方法包括如下内容输电线路保护装置对保护装置安装处输电线路互感器的电压、电流波形采样得 到电压、电流瞬时值；通过傅氏算法求出保护安装处各相的电流相量；、电压相量t/p、突变量电流 A/p、零序电流/。的相量形式，其中，p = ，6，c;通过下式计算故障处的电压值相量C/,: f/f =、-;cZ,(々+3Wo),<formula>formula see original document page 4</formula>其中，Z,为每公里正序阻抗，x为故障点至保护安装处的距离，A:为零序补偿系数；电阻性接地时，故障处的电压和接地电流、保护安装处测得突变量电流A^同相位， 如下式所示勿(f):勿(/f)， ^(/,)4g(A/伊)，賴f)rg(A/伊)，根据上式可以计算得到与负荷电流和接地电阻无关的故障距离 时乂)，-摩 )时Ay ReKA十3A/。)]-Re(Ay时Z^十3Af。)]其中，z,为每公里正序阻抗，it为零序补偿系数。该方法可较好的解决负荷电流和接地电阻对接地距离保护的影响。试验结果表 面该算法确实较好的消除负荷电流和接地电阻对接地距离保护的影响。 附图说明图i所示为接地线路故障示意图。具体实施方式下面根据说明书附图结合具体实施方式对本专利技术的技术方案进一步详细表述。 本专利技术公开了一种与负荷电流和接地电阻无关的接地距离测量元件，高压/超高 压/特高压输电线路发生接地故障时，(如图i所示)保护安装处的电流为；，电压为f/,故障处的距离为x，故障处的电压为U,,接地电流为々，保护测得突变量电流 A/,因为是电阻性接地，所以有f/,和/,同相位；因为A^和/,相位角相同，所以得出 f^和A^相位角度相同。尸o;-邻,o) (1)把A^和C/,变成复数形式，由于两者相位角度相同，得到A^的虚部和实部之 比等于f/^的虚部和实部之比，即Re(Ay—Re[t/「xZ;(々+3A/。)] (2)由此解算出工 时乂卿9)-,》,X_时Ay ReK《+3W。)]-Re(Ay+3^)] (3)X即为接地故障时的故障距离，故障阻抗为由于此方程本身与负荷电流和接地电阻无关，因此可以作为距离保护阻抗测量 元件。理论分析和仿真结果都显示所提原理具有很高的实用性和计算精度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在电力系统的高压、超高压、特高压输电线路中与负荷电流和接地电阻无关的接地距离测量元件的实现方法，该方法如下：输电线路保护装置对保护装置安装处输电线路互感器的电压、电流波形采样得到电压、电流瞬时值；通过傅氏算法求出保护安装处各相的电流相量Ｉ↓［φ］、电压相量Ｕ↓［φ］、突变量电流ΔＩ↓［φ］、接地故障零序电流Ｉ↓［０］的相量形式；根据下式得到接地故障点至保护安装处的距离ｘ：＊＊＊　其中，Ｚ↓［１］为每公里正序阻抗，ｋ为零序补偿系数。

【技术特征摘要】
1.一种在电力系统的高压、超高压、特高压输电线路中与负荷电流和接地电阻无关的接地距离测量元件的实现方法，该方法如下输电线路保护装置对保护装置安装处输电线路互感器的电压、电流波形采样得到电压、电流瞬时值；通过傅氏算法求出保护安装处各相的电流相量 id=icf0001 file=A2008101173890002C1.tif wi=6 he=4 top= 61 left = 122 img-content=drawing img-format=tif orientation=portrait inline=yes/>电压相量 id=icf0002 file=A2008101173890002C2.tif wi=7 he=4 top= 61 left = 150 img-content=drawing img-forma...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨奇逊，徐振宇，张忠理，张月品，田文辉，
申请(专利权)人：北京四方继保自动化股份有限公司，北京四方继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]