与负荷电流和接地电阻无关的相间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故障电阻无关的相间距离测量元件实现方法，高压／超高压／特高压输电线路发生相间故障时，保护安装处的相间电流为Ｉ↓［φφ］，电压为Ｕ↓［φφ］，故障点离保护安装处的距离为ｘ，故障点的电压为Ｕ↓［φφｆ］，电流为Ｉ↓［φφｆ］，保护测得突变量电流ΔＩ↓［φφ］。因为是相间故障，所以有Ｕ↓［φφｆ］和Ｉ↓［φφｆ］同相位；因为ΔＩ↓［φφ］和Ｉ↓［φφｆ］相位角相同，所以得出Ｕ↓［φφｆ］和ΔＩ↓［φφ］相位角度相同。其中：Ｕ↓［φφｆ］＝Ｕ↓［φφ］－ｘＺ↓［１］Ｉ↓［φφ］把ΔＩ↓［φφ］和Ｕ↓［φφｆ］变成复数形式，由于两者相位角度相同，得到ΔＩ↓［φφ］的虚部和实部之比等于Ｕ↓［φφｆ］的虚部和实部之比，即如式Ⅱ，由此从而解算出与负荷电流和故障电阻无关的故障距离表达式：为式Ⅲ，由于此方程本身与负荷电流和故障电阻无关，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。

【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，尤其涉及到线路相间距离测 量的方法。
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/超高压/特高压线路保护担 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/超高压/特高压线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/超高压/特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故障电阻对相间 距离测量元件的影响，提出了一种新的方法，该方法可较好的解决负荷电流和故障 电阻对相间距离保护的影响。试验结果表面该方法确实较好的消除负荷电流和故障 电阻对相间距离保护的影响。
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相间距离保护的影响是 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、超高压以及特高压输电线路中与负荷电流和故障电阻 无关的相间距离测量元件的实现方法，包括如下内容线路保护装置对保护安装处线路互感器的电压、电流波形采样得到电压、电流 瞬时值；通过傅氏算法求出三相线路相间电流/、相间电压f/、相间突变量电流A7， 的相量形式，p = 6,6c,ca;其中，A/^^Re(A/，) + y'Im(A/J;通过下式计算故障处的相间电压值相量〃=/7 —x7 f卿/ 岬C/岬,=Re(w - xVw) + _/ Im(C/w -《；)；相间电阻性接地时，故障处的相间电压、相间电流以及保护安装处相间突变量电 流A/^同相位，如下式所示得到^^(W/) = ^^(A/W) 于是有Re(A/w) —Re(卿-xV萍);根据上式可以计算得到与负荷电流和故障电阻无关的故障距离X_牵仰)Re(Z;。一寧柳)In]d)其中，z,为每公里正序阻抗，x为到保护安装处的故障距离。 本专利技术的技术方案较好地解决了负荷电流和故障电阻对相间距离保护的影响。 能够消除负荷电流和故障电阻对相间距离保护的影响。附图说明图i为线路两相故障示意图。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。以下论述中的符号使用如下电流互感器(简称TA，以下同)和电压互感器(简称TV，以下同)。首先保护根据保护安装处的TA和TV测得电流和电压的瞬时值。 通过傅氏算法求出；、C/w、 A/^等的相量形式，^ =减&,0 ;分别表示ab、bc、 ca相间，其中，A/w=Re(A/w) + 7'Im(A/w)，w卿/卿 ^i卿 '卿/ = Re(w - xZ,;) + _/ Im(C/卿-xZ/卿)，因为^g(卿/^^g(;/) ， ^g(/,^^g(A/，)，得到Ag(C/^^^^(A/糊)，于曰有 101( )二 Im(w -《；) ^ : Re(A/w) = Re(C/w-:cZ,X_幸柳)Red)-幸Jta(Z;。X即为相间电阻性接地故障时的故障距离，故障阻抗为Z = xZj该方法与负荷电流和故障电阻无关，能够用于相间距离保护时可以在重负荷高 电阻故障的条件下准确测量故障距离。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在电力系统的高压、超高压以及特高压输电线路中与负荷电流和故障电阻无关的相间距离测量元件的实现方法，该方法如下：线路保护装置对保护安装处线路互感器的电压、电流波形采样得到电压、电流瞬时值；通过傅氏算法求出三相线路相间电流Ｉ↓［φφ］、相间电压Ｕ↓［φφ］、相间突变量电流ΔＩ↓［φφ］的相量形式，φ＝ａｂ，ｂｃ，ｃａ；分别表示ａｂ、ｂｃ、ｃａ相间，其中，ΔＩ↓［φφ］＝Ｒｅ（ΔＩ↓［φφ］）＋ｊＩｍ（ΔＩ↓［φφ］）；根据下式得到线路相间接地故障时，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，ｘ为故障点至保护安装处的故障距离。

【技术特征摘要】
1.一种在电力系统的高压、超高压以及特高压输电线路中与负荷电流和故障电阻无关的相间距离测量元件的实现方法，该方法如下线路保护装置对保护安装处线路互感器的电压、电流波形采样得到电压、电流瞬时值；通过傅氏算法求出三相线路相间电流 id=icf0001 file=A2008101173880002C1.tif wi=7 he=4 top= 58 left = 103 img-content=drawing img-format=tif orientation=portrait inline=yes/>相间电压 id=icf0002 file=A2008101173880002C2.tif wi=8 he=4 top= 58 left = 132 img-content=drawing img-format=tif orientation=portrait inline=yes/>相间突变量电流 id=icf0003 file=A2008101173880002C3.tif wi=7 he=4 top= 58 left = 175 img-content=drawing img-format=tif orie...

【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]