一种超特高压交流线路零序反时限过流保护定值整定方法技术

一种超特高压交流线路零序反时限过流保护定值整定方法，包括：在保证线路高阻接地故障时有灵敏度的前提下，确定零序反时限电流定值；根据线路高阻接地故障切除时间要求和故障电流变化动作时间梯度要求，确定零序反时限时间定值；计算全网每回线路接地距离Ⅲ段保护的最小耐受零序电流，对全网所有线路的最小耐受零序电流取最大值，确定零序反时限保护的最小转折电流；根据整定的零序反时限电流定值、零序反时限时间定值、最小转折电流确定配合时间定值；根据三相不一致保护动作时间、重合闸时间、接地距离保护末段动作时间以及配合时间定值确定零序反时限过流保护的最小时间定值。本设计不仅简化了整定方法，而且提高了整定方法可靠性。可靠性。可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种超特高压交流线路零序反时限过流保护定值整定方法


[0001]本专利技术涉及电力系统继电保护整定计算领域，尤其涉及一种超特高压交流线路零序反时限过流保护定值整定方法。

技术介绍

[0002]输电线路除了配置主保护，还必须配置后备保护，传统上采用的阶段式定时限零序过流保护受运行方式影响大、选择性配合困难，存在单一故障导致大范围多条线路无序跳闸的风险。反时限保护具有“电流越大、跳闸越快”的特点，在多数情况下故障线路与非故障线路之间呈现天然的配合特性，目前500kV及以上电压等级的超、特高压输电线路均配置了零序反时限保护。
[0003]2014年，国家电网公司发布企业标准对反时限零序过流保护功能进行了统一，现在新“六统一”保护装置数量逐渐占据主导地位，为全网大规模应用反时限零序过流保护创造了有利条件。
[0004]然而，针对新“六统一”保护装置的反时限零序过流保护整定原则的研究尚不多见，缺乏统一的整定方法，同时主要考虑单纯的零序反时限函数元件，难以有效支撑实际工程应用。统一后的零序反时限保护涉及零序反时限电流定值、零序反时限时间定值、配合时间定值和最小时间定值四项定值，定值之间相互制约影响零序反时限的动作特性，同时整定计算繁杂，不合理整定方法可能会引发线路保护无序动作，对电网的安全带来影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有技术中存在的整定方法计算繁杂、整定方法可靠性低的缺陷与问题，提供一种整定方法简单、整定方法可靠性高的超特高压交流线路零序反时限过流保护定值整定方法。
[0006]为实现以上目的，本专利技术的技术解决方案是：一种超特高压交流线路零序反时限过流保护定值整定方法，该方法包括以下步骤：
[0007]S1、计算保护装置采集的零序电流、零序电压；
[0008]S2、选择零序反时限过流保护的动作时间曲线函数；
[0009]S3、在保证线路高阻接地故障时有灵敏度的前提下，确定零序反时限电流定值；
[0010]根据线路高阻接地故障切除时间要求和故障电流变化动作时间梯度要求，确定零序反时限时间定值；
[0011]计算全网每回线路接地距离Ⅲ段保护的最小耐受零序电流，对全网所有线路的最小耐受零序电流取最大值，确定零序反时限保护的最小转折电流；
[0012]S4、根据整定的零序反时限电流定值、零序反时限时间定值、最小转折电流确定配合时间定值；
[0013]S5、根据三相不一致保护动作时间、重合闸时间、接地距离保护末段动作时间以及配合时间定值确定零序反时限过流保护的最小时间定值。
[0014]步骤S1中，所述零序电流为：
[0015][0016]式中，为零序电流，为三相电流；
[0017]所述零序电压为：
[0018][0019]式中，为零序电压，为三相电压。
[0020]步骤S2中，零序反时限过流保护的动作时间曲线函数为：
[0021][0022]式中，T0为零序反时限过流保护的动作时间，I
p
为零序反时限电流定值，T
p
为零序反时限时间定值，3I0为流过保护装置的零序电流幅值。
[0023]步骤S3中，零序反时限电流定值I
p
整定为：
[0024][0025]式中，I
f
为高阻接地故障点零序电流；K1为灵敏度，K1大于等于1.5。
[0026]步骤S3中，所述高阻接地故障电流变化动作时间梯度是指：当电流变化100A时零序反时限过流保护的动作时间变化大于等于断路器切除时间100ms；
[0027]所述高阻接地故障切除时间小于等于10s。
[0028]步骤S3中，所述最小耐受零序电流的计算方法为：
[0029]a、计算动作圆在灵敏角方向上直径的两个端点：
[0030]第一象限上的端点为接地距离Ⅲ段的阻抗定值Z
set
，第三象限上的端点为
‑
k
′
Z
s
，其中，Z
s
为线路首端的背侧系统阻抗，背侧阻抗偏移系数k
′
的表达式为：
[0031][0032]式中，K为线路的零序补偿系数，C1为线路首端的正序电流分配系数，C0为线路首端的零序电流分配系数；
[0033]b、计算最大耐受附加阻抗Z
amax
：
[0034][0035][0036]式中，Z
L
为线路正序阻抗，为正序阻抗的阻抗角；
[0037]c、计算最大耐受过渡电阻R
jmax
：
[0038]R
jmax
＝Z
amax
*(2C1+C0)/3
[0039]d、将最大耐受过渡电阻代入电网故障分析模型，计算流过保护装置的零序电流幅值，即为最小耐受零序电流。
[0040]步骤S4中，将整定的零序反时限电流定值、零序反时限时间定值、最小转折电流代入零序反时限过流保护的动作时间曲线函数计算对应的动作时间，即最大配合时间定值，然后根据最大配合时间定值确定配合时间定值。
[0041]步骤S5中，先分别计算三相不一致保护动作时间、重合闸时间、接地距离保护末段动作时间与配合时间定值之间的差值，再取三个差值中的最大值，然后将差值中的最大值与配合时间级差相加得到零序反时限过流保护的最小时间定值。
[0042]当线路一侧零序反时限保护动作后给线路另一侧保护发送联跳命令，若线路另一侧保护装置启动且零序方向为正方向，则加速保护动作。
[0043]通过与的夹角判断故障正反方向；
[0044]若则为正方向故障；
[0045]若则为反方向故障。
[0046]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0047]本专利技术一种超特高压交流线路零序反时限过流保护定值整定方法中，可以根据高阻故障电流大小、转折电流特性、故障电流变化梯度、其他保护与零序反时限过流保护的配合特性实现零序反时限过流保护的四个定值项合理整定，该方法可实现全网统一定值，整定方法简单清晰、有利于实际应用，同时利用零序保护动作联跳对侧的优化策略，可以提升零序反时限过流保护动作可靠性和选择性。
附图说明
[0048]图1是本专利技术一种超特高压交流线路零序反时限过流保护定值整定方法的流程图。
[0049]图2是本专利技术实施例中一种零序反时限过流保护逻辑示意图。
[0050]图3是本专利技术实施例中一种零序反时限过流保护转折电流和接地距离保护最小耐受零序电流的示意图。
[0051]图4是本专利技术实施例中接地距离保护最小耐受零序电流计算示意图。
具体实施方式
[0052]以下结合附图说明和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0053]参见图1，一种超特高压交流线路零序反时限过流保护定值整定方法，该方法包括以下步骤：
[0054]S1、计算保护装置采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超特高压交流线路零序反时限过流保护定值整定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、计算保护装置采集的零序电流、零序电压；S2、选择零序反时限过流保护的动作时间曲线函数；S3、在保证线路高阻接地故障时有灵敏度的前提下，确定零序反时限电流定值；根据线路高阻接地故障切除时间要求和故障电流变化动作时间梯度要求，确定零序反时限时间定值；计算全网每回线路接地距离Ⅲ段保护的最小耐受零序电流，对全网所有线路的最小耐受零序电流取最大值，确定零序反时限保护的最小转折电流；S4、根据整定的零序反时限电流定值、零序反时限时间定值、最小转折电流确定配合时间定值；S5、根据三相不一致保护动作时间、重合闸时间、接地距离保护末段动作时间以及配合时间定值确定零序反时限过流保护的最小时间定值。2.根据权利要求1所述的一种超特高压交流线路零序反时限过流保护定值整定方法，其特征在于：步骤S1中，所述零序电流为：式中，为零序电流，为三相电流；所述零序电压为：式中，为零序电压，为三相电压。3.根据权利要求1所述的一种超特高压交流线路零序反时限过流保护定值整定方法，其特征在于：步骤S2中，零序反时限过流保护的动作时间曲线函数为：式中，T0为零序反时限过流保护的动作时间，I
p
为零序反时限电流定值，T
p
为零序反时限时间定值，3I0为流过保护装置的零序电流幅值。4.根据权利要求1所述的一种超特高压交流线路零序反时限过流保护定值整定方法，其特征在于：步骤S3中，零序反时限电流定值I
p
整定为：式中，I
f
为高阻接地故障点零序电流；K1为灵敏度，K1大于等于1.5。5.根据权利要求1所述的一种超特高压交流线路零序反时限过流保护定值整定方法，其特征在于：步骤S3中，所述高阻接地故障电流变化动作时间梯度是指：当电流变化100A时零序反
时限过流保护的动作时间变化大于等于断路器切除时间100ms；所述高阻接地故障切除时间小于等于10s。6.根据权利要求1所述的一种超特高压交流线路零序反时限过流保护定值整定方法，其特征在于：步骤S3中，所述接地距离保护的最...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘阳，王玉龙，李勇，王英英，陈祥文，徐晓春，李会新，金明亮，张今，莫严君，张文博，赵青春，卜立之，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保工程技术有限公司国网湖南省电力有限公司超高压变电公司国网河南省电力公司超高压公司，
类型：发明
国别省市：