适用于串联电容补偿线路的复合特性阻抗的设置方法技术

适用于串联电容补偿线路的复合特性阻抗的设置方法，①构造常规的接地距离继电器和相间距离继电器；②构造与距离继电器配合使用的电抗继电器；③以上述常规继电器和阻抗继电器为基础，设置不同时间记忆特性，形成两个记忆时间不同的阻抗继电器，即零序电抗继电器和电抗继电器，记忆时间分别为ｔ、Ｔ；④根据记忆时间不同阻抗继电器的动作特性，设计动作时序逻辑，即若阻抗继电器同时动作，则认为是正向故障，距离保护可靠判为正方向；若短记忆阻抗继电器先于长记忆动作，则闭锁逻辑起动，距离保护判为反方向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统的保护方法，尤其是一种适用于串联电容补偿线路的复合特 性阻抗的设置方法，这种复合特性阻抗很好地解决了常规阻抗元件在串联电容补偿线 路发生故障时失去方向性的问题。
技术介绍
输电线路串联电容补偿是提高系统稳定运行的重要措施。在超高压远距离输电线 路上，为了提高系统运行的稳定性和输电线路的输送容量，采用在输电线路上加装串 联补偿电容的办法，用串联补偿电容的容抗部份地补偿输电线路的感抗，使两侧电源 间的总电抗减少，联系更加紧密，从而提高系统运行的稳定性。尽管线路串联电容补偿具有明显的经济效益，但串补装置的存在破坏了传输线路 阻抗的均匀性。作为一个集中的负电抗，线路中串补及其辅助设备的接入影响了系统 的电气特征，使其不同于常规线路的电气量特点，给保护尤其是线路保护带来新的问 题串补电容的集中负电抗特性对继电保护尤其是线路距离保护故障情况下会造成电 压反向或电流反向，从而导致线路误动或拒动。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有距离保护中阻抗元件(或称继电器)在反向经电容短 路故障时阻抗继电器失去方向性而误动作的缺陷，提出一种新的复合特性阻抗，通过 设置两个不同记忆特性的距离继电器,根据两继电器在故障情况下的动作时序逻辑判 断故障的性质--正方向或反方向，解决了传统阻抗元件反方向故障情况下的误动作。 此专利技术提出的新方法无需附加整定定值，在微机保护中可方便地实现。本专利技术提出的新型复合特性阻抗可以这样实现适用于串联电容补偿线路的复合 特性阻抗的设置方法①构造常规的接地距离继电器和相间距离继电器接地距离继电器工作电压[/。^ = t/。 — (/。 +《x 3/。)x Zz极化电压C/P<1)=-相间距离继电器工作电压 ^ 尸0>0> = ^Ado - 1<iwd x极化电压t/尸卿=-t/,卿其中，^为正序电压；[/。、 t/。。、 /o、 /^为相、相间的电压和电流/。为零序电流 尺为零序补偿系数 Z^为整定阻抗；②构造与距离继电器配合使用的电抗继电器零序电抗继电器(与接地距离继电器配合使用):工作电压: 极化电压:<formula>formula see original document page 4</formula>z。为模拟阻抗。比相方程为 <formula>formula see original document page 4</formula>电抗继电器(与相间距离继电器配合使用):工作电压Kopoo = V。a> — 7輔x Z③极化电压一 一fx 7尸卿—'(DO aZD为模拟阻抗。比相方程为-90° <勿4—Z③< 90o其中，[;、t/M、 /。、 /。。为相、相间的电压和电流，/。为零序电流，〖为零序补偿系数，Z^为整定阻抗；③ 以常规继电器为基础，通过设置不同时间记忆特性，形成两个记忆时间不同的阻抗继电器，阻抗继电器在记忆的情况下，反向故障的特性为一抛圆，如图5中的 C2，其与电抗线X无共同的动作区而不会误动，但是当记忆消失时动作圆变为Cl就 有可能误动。在正向故障时这两个阻抗继电器同时动作，而在反向故障时，记忆时间 短的先误动，长的后动作④ 根据记忆时间不同阻抗继电器的动作特性，设计动作时序逻辑，即若阻抗继电器同时动作，则认为是正向故障，距离保护可靠判为正方向；若短记忆阻抗继电器先 于长记忆动作，则闭锁逻辑起动，距离保护判为反方向；这就有效防止了反向经电容短路故障阻抗继电器失去方向性。2.适用范围这种新型复合特性阻抗适用于串联补偿电容输电线路及相邻线路的保护判据。 本专利技术的改进是串补电容的集中负电抗特性对继电保护尤其是线路距离保护故 障情况下会造成电气量反向，从而导致线路误动或拒动。通过设置记忆时间不同的阻 抗元件形成新型复合特性阻抗，有效防止了反向经电容短路故障阻抗继电器失去方向性。本专利技术的特点是解决了常规阻抗元件在串联电容补偿线路发生故障时失去方向 性的问题，本专利技术不增加额外定值，且在微机保护中易于实现。附图说明图1是阻抗元件在正向故障时的暂态动作特性图2是阻抗元件在反向故障时的动作特性 图3是阻抗元件三相短路的稳态特性 图4是与阻抗元件配合的电抗器特性， 图5是串补阻抗的变化特性图具体实施例方式本专利技术的接地相间距离继电器和阻抗继电器，由常规电参量形成回路、比相器、 执行机构等构成，电参量形成回路均采用现有电路，即包括两相间工作电压形成回路 ——即相间电压同此两相间电流与阻抗的值整定后一道输入减法器后的输出工作电 压；相间正序电压形成回路；相间负序电流形成回路；另序电流过滤器。上述每个电 参量形成回路输出接入比相器，比相器输出接执行机构。继电器的逻辑按上述方法。本文档来自技高网...

【技术保护点】
适用于串联电容补偿线路的复合特性阻抗的设置方法，其特征是①构造常规的接地距离继电器和相间距离继电器：接地距离继电器：工作电压：Ｕ↓［ＯＰΦ］＝Ｕ↓［Φ］－（Ｉ↓［Φ］＋Ｋ×３Ｉ↓［０］）×Ｚ↓［ＺＤ］极化电压：Ｕ↓［ＰΦ］＝－Ｕ↓［１Φ］相间距离继电器：工作电压：Ｕ↓［ＯＰΦΦ］＝Ｕ↓［ΦΦ］－Ｉ↓［ΦΦ］×Ｚ↓［ＺＤ］极化电压：Ｕ↓［ＰΦΦ］＝－Ｕ↓［１ΦΦ］其中，Ｕ↓［１］为正序电压；Ｕ↓［Φ］、Ｕ↓［ΦΦ］、Ｉ↓［Φ］、Ｉ↓［ΦΦ］为相、相间的电压和电流、Ｉ↓［０］为零序电流、Ｋ为零序补偿系数、Ｚ↓［ＺＤ］为整定阻抗；②构造与距离继电器配合使用的电抗继电器与接地距离继电器配合使用零序电抗继电器：工作电压：Ｕ↓［ＯＰΦ］＝Ｕ↓［Φ］－（Ｉ↓［Φ］＋Ｋ×３Ｉ↓［０］）×Ｚ↓［ＺＤ］极化电压：Ｕ↓［ＰΦ］＝－Ｉ↓［０］×Ｚ↓［Ｄ］Ｚ↓［Ｄ］为模拟阻抗。比相方程为＊＊＊与相间距离继电器配合使用电抗继电器：工作电压：Ｕ↓［ＯＰΦΦ］＝Ｕ↓［ΦΦ］－Ｉ↓［ΦΦ］×Ｚ↓［ＺＤ］极化电压：Ｕ↓［ＰΦΦ］＝－Ｉ↓［ΦΦ］×Ｚ↓［Ｄ］Ｚ↓［Ｄ］为模拟阻抗，比相方程为：＊＊＊其中，Ｕ↓［Φ］、Ｕ↓［ΦΦ］、Ｉ↓［Φ］、Ｉ↓［ΦΦ］为相、相间的电压和电流，Ｉ↓［０］为零序电流，Ｋ为零序补偿系数，Ｚ↓［ＺＤ］为整定阻抗；③以上述常规继电器和阻抗继电器为基础，设置不同时间记忆特性，形成两个记忆时间不同的阻抗继电器，即零序电抗继电器和电抗继电器，记忆时间分别为ｔ、Ｔ；记忆时间不同的阻抗继电器动作特性为：阻抗继电器在记忆的情况下，反向故障的阻抗特性为一上抛圆；在正向故障时这两个阻抗继电器同时动作，而在反向故障时，记忆时间短的ｔ的先误动，记忆时间长的Ｔ的后动作；④根据记忆时间不同阻抗继电器的动作特性，设计动作时序逻辑，即若阻抗继电器同时动作，则认为是正向故障，距离保护可靠判为正方向；若短记忆阻抗继电器先于长记忆动作，则闭锁逻辑起动，距离保护判为反方向；这就有效防止了反向经电容短路故障阻抗继电器失去方向性。...

【技术特征摘要】
1、适用于串联电容补偿线路的复合特性阻抗的设置方法，其特征是①构造常规的接地距离继电器和相间距离继电器接地距离继电器工作电压UOPΦ＝UΦ-(IΦ+K×3I0)×ZZD极化电压UPΦ＝-UlΦ相间距离继电器工作电压UOPΦΦ＝UΦΦ-IΦΦ×ZZD极化电压UPΦΦ＝-UlΦΦ其中， Ul为正序电压；UΦ、UΦΦ、IΦ、IΦΦ为相、相间的电压和电流、I0为零序电流、K为零序补偿系数、ZZD为整定阻抗；②构造与距离继电器配合使用的电抗继电器与接地距离继电器配合使用零序电抗继电器工作电压UOPΦ＝UΦ-(IΦ+K×3I0)×ZZD极化电压UPΦ＝-I0×ZD ZD为模拟阻抗。比相方程为id=icf0001 file=S2007101339253C00011.gif wi=75 he=10 top=5 left = 5 img-content=drawing img-format=tif orientation=portrait inline=no/>与相间距离继电器配合使用电抗继电器工作电压 UOPΦΦ＝UΦΦ-IΦΦ×ZZD极化电压UPΦΦ＝-IΦΦ×ZDZD为模拟阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑玉平，张哲，李园园，沈国荣，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]