适用于Ｔ型接线输电线路的纵联保护方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于Ｔ型接线输电线路的纵联保护方法，设置有：（１）快速启动元件：｜ｉｋ－ｉｋ－Ｎ｜＞Ｋｓ＊｜ｉｋ－Ｎ－ｉｋ－２Ｎ｜＋Ｉｍｋ，Ｎ为每周期的采样点数，Ｉｍｋ为固定门槛，当Ｔ型接线输电线路三端电流中的任一相满足条件时，该快速启动元件动作；（２）保护动作判据：其中和分别为Ｔ型接线的输电线路母线ｍ、ｎ、ｐ处的故障电压分量和故障电流分量，为ｍ、ｎ、ｐ处流过的稳态电流，Ｋｒｅｌ为可靠系数，ＺＣ为线路的等值容抗，Ｉｓｅｔ为电流设定值，为三端输电线路的稳态差动电流。该方法使得Ｔ型接线输电线路纵联保护的灵敏度不受故障电流和穿越性电流的影响，提高了灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于T型接线输电线路的纵联保护方法，属于电学领域。
技术介绍
电流差动保护原理是在本世纪初提出的，由于其原理简单、性能可靠而被广泛用 作电力系统的发电机、变压器、母线和大型电动机等元件的主保护。电流差动保护原理在电 力线路上的应用，最早就是传统的导引线保护，它可作为高中压电网中的短距离线路的全 线速动主保护，对于中长距离的输电线路，由于难以测量线路对端的电流，而在相当长时间 内，难以应用电流差动保护原理。 随着微波通信技术、光纤通信技术的发展和其在电力系统通信中的逐渐应用，出 现了输电线路的微波电流差动保护和光纤电流差动保护，保护配设有专用的微波通道或光 缆，解决了两端或多端线路各端信息的传递和交换问题，如今光纤电流差动保护已成为输 电线路包括T型接线输电线路的主保护中应用最多的一种保护。 目前应用于T型接线输电线路的差动保护方法主要有基于工频正弦量的全电流 相量差动保护方法与基于故障分量电流的T型接线线路差动保护方法。由于全电流相量差 动保护的差动保护判据中引入了负荷电流，降低了区内故障的灵敏度，在高阻故障并伴随 有大负荷送出时保护有可能拒动；而基于故障分量电流的T型接线线路差动保护方法在三 端系统发生内部故障且某侧有故障电流流出的情况下，由于穿越性电流的影响，与内部故 障时无故障电流流出的情况相比，虽然动作量不变，但制动量却增大了 ，在这种情况下保护 也有可能会出现拒动。目前输电线路分相电流差动保护并未考虑分布电容电流的影响以及 T型接线输电线路的差动保护方法上的一些缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种应用于T型接线输电线路的纵联保护方法，以对T型 接线输电线路的差动保护方法的保护判据进行改进。 为了实现上述目的，本专利技术的技术方案采用了一种适用于T型接线输电线路的纵联保护方法，该保护方法如下 (1)该纵联保护的快速启动元件为 |ik_ik—N| >Ks*|ik—N_ik—2N|+Imk 式中，ik、 ik—N、 ik—2N分别为第k次采样、k-N次采样、k-2N次采样时刻的A、 B、 C三 相中的某相电流值，N为每周期的采样点数，Imk为固定门槛，取电流互感器二次额定电流的 0. 2倍，即Imk = 0. 2Ie， Ks为浮动门槛可靠系数，T型接线输电线路三端电流中的任一相满 足条件，该快速启动元件动作； (2)T型接线的输电线路纵联保护的动作判据为<formula>formula see original document page 3</formula> 式<formula>formula see original document page 4</formula>A/p分别为T型接线的输电线路母线m、 n、 p处的故障电压分量和故障电流分 量，t、 J 、 A为m、n、p处流过的稳态电流，K^为可靠系数，Zc为线路的等值容抗，I^为 电流设定值，其整定按躲过线路的电容电流，并留有一定裕度，^为三端输电线路的稳态差动电流<formula>formula see original document page 4</formula>w| z 作为T型接线输电线路纵联保护的辅助判据， 主判据，以上两式同时满足后保护动作。 该适用于T型接线输电线路的纵联保护方法的浮动门槛可靠系数Ks取值为1. 25。 该适用于T型接线的输电线路的纵联保护方法的可靠系数Krel取值在0. 5-0. 6。 该适用于T型接线的输电线路的纵联保护方法的线路的等值容抗Zc取T型三端 输电线路的三条支路等值容抗的最小值，即Zc = min {Z。m， Z。n， Z。p} ， Z 、Zm和Z。p分别为T型 线路上三条支路的等值容抗。 该适用于T型接线输电线路的纵联保护方法的电流设定值Isrt取值为电流互感器 二次电流等于O. l安。 与现有T型接线输电线路保护方法相比，本专利技术的保护方法具有以下特点 (1)该保护方法增设了采用浮动门槛的电流变化量快速启动元件，当T型接线输 电线路上发生某端空投、区外故障以及区内故障时，该快速元件不受CT饱和的影响快速 启动。在空投及区外故障时，由于负荷电流为穿越性电流，纵联保护动作判据的辅助判据l乙l〉4,不成立，lA^MA/一在理论上反映了线路的等值容抗，其大小介于三条支路中的最大容抗值与最小容抗值之间，纵联保护动作判据的主判据lA^^卜i^, *Ze —A/』也不成 立，保护不动作。 (2)当T型接线输电线路上发生区内金属性故障时，启动元件迅速起动，/A/辅助判据>反映的是系统阻抗和线路阻抗，模值很小，动作判据的主判据成立，动作判据的 ,也成立，保护可靠动作。 (3)当T型接线输电线路三端都装有并联电抗器时，由于电抗器的阻抗要比系统 电源阻抗和线路阻抗大得多，区内故障时，流过并联电抗器的差动电流很小，可以忽略，动 作判据的主判据与辅助判据都成立，保护可靠动作；区外故障时，由于输电线路一般采用欠 补偿，即当并联电抗器投入运行后，线路上的差动电流依然是电容电流，相对于其未投入时At/./A/.的模值增大了 ，其可靠性更高，辅助判据与主判据都/A/.仅与系统阻抗和的情况，发生外部故障时， 不满足，保护不动作。 (4)当T型线路发生区内高阻接地故障时，其动作量A 线路阻抗有关，与故障时的过渡电阻无关，动作判据的主判据容许过渡电阻的能力大大提 高，而动作判据的辅助判据l4^ >乙,对区内高阻接地故障也有足够的灵敏度，因此在区内高 阻接地故障时保护可靠动作。 (5)在T型线路内部发生故障而有电流流出的情况下，由于流出电流为穿越性电流，它会使得制动电流增大，而差动电流不受影响，所提出的T型接线输电线路的纵联保护 方法，由于其动作判据的主判据及辅助判据都只与差动电流有关，与制动电流无关，在这种 情况下，该方法的保护性能不会受到任何影响，仍然能可靠、灵敏地动作。附图说明 图1为本专利技术的T型接线输电线路的纵联保护方法在T型线路上发生区内故障时 的保护动作情况分析； 图2为本专利技术的T型接线输电线路的纵联保护方法在T型线路上发生区外故障时 的保护动作情况分析； 图3为本专利技术的T型接线输电线路的纵联保护方法在T型线路三端都装有并联电 抗器且并联电抗器可投切时的保护动作情况分析。具体实施例方式如图1示，当T型接线输电线路内部发生故障时，设故障点为m支路上的F点，其 中m支路上的线路阻抗Zlm = Z^+Z^，过渡电阻为RF。 首先将故障点两端的阻抗进行等效，令& = Zlml+Zms， Zn = Zln+Zns， Zp = Zlp+Zps， Z2—(Zin+Zns) // (Zlp+Zps) — Zn//Zp， Z3 — Zlm2+Z2。 可得故障电流 A/F = A《+ ^ / /Z3)..... z， 而A^ = Ai + A/ + A/p = -Aif ，代入上面式子，可得=-《x[~^~x Zm +~ l~x ( Zp《+Z xZ』令Zc-,，由于Zn〉ZM，Zp〉Zps，因此有 Z +Zp Z +Zp Z+2p 、 p5 A, 〈[^xZ肌+^V本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于Ｔ型接线输电线路的纵联保护方法，其特征在于，包括以下步骤：（１）该纵联保护的快速启动条件为｜ｉ↓［ｋ］－ｉ↓［ｋ－Ｎ］｜＞Ｋ↓［ｓ］＊｜ｉ↓［ｋ－Ｎ］－ｉ↓［ｋ－２Ｎ］｜＋Ｉ↓［ｍｋ］式中，ｉ↓［ｋ］、ｉ↓［ｋ－Ｎ］、ｉ↓［ｋ－２Ｎ］分别为第ｋ次采样、ｋ－Ｎ次采样、ｋ－２Ｎ次采样时刻的Ａ、Ｂ、Ｃ三相中的某相电流值，Ｎ为每周期的采样点数，Ｉ↓［ｍｋ］为固定门槛，取电流互感器二次额定电流的０．２倍，即Ｉ↓［ｍｋ］＝０．２Ｉ↓［ｅ］，Ｋ↓［ｓ］为浮动门槛可靠系数，Ｔ型接线输电线路三端电流中的任一相满足条件，该快速启动元件动作；（２）Ｔ型接线的输电线路纵联保护的动作判据为：＊＊＊式中，Δ＊↓［ｃｄ］＝Δ＊↓［ｍ］＋Δ＊↓［ｎ］＋Δ＊↓［ｐ］，Δ＊↓［ｃｄ］＝Δ＊↓［ｍ］＋Δ＊↓［ｎ］＋Δ＊↓［ｐ］，＊↓［ｃｄ］＝＊↓［ｍ］＋＊↓［ｎ］＋＊↓［ｐ］，Δ＊↓［ｍ］、Δ＊↓［ｎ］、Δ＊↓［ｐ］和Δ＊↓［ｍ］、Δ＊↓［ｎ］、Δ＊↓［ｐ］分别为Ｔ型接线的输电线路三端ｍ、ｎ、ｐ处的故障电压分量和故障电流分量，＊↓［ｍ］、＊↓［ｎ］、＊↓［ｐ］为ｍ、ｎ、ｐ处流过的稳态电流，Ｋ↓［ｒｅｌ］为可靠系数，Ｚ↓［Ｃ］为线路的等值容抗，Ｉ↓［ｓｅｔ］为电流设定值，其整定按躲过线路的电容电流并留有一定裕度，＊↓［ｃｄ］为三端输电线路的稳态差动电流，｜＊↓［ｃｄ］｜＞Ｉ↓［ｓｅｔ］作为Ｔ型接线输电线路纵联保护的辅助判据，｜Δ＊↓［ｃｄ］｜＜Ｋ↓［ｒｅｌ］＊Ｚ↓［Ｃ］＊｜Δ＊↓［ｃｄ］｜作为主判据，以上两式同时满足后保护动作。...

【技术特征摘要】
一种适用于T型接线输电线路的纵联保护方法，其特征在于，包括以下步骤(1)该纵联保护的快速启动条件为|ik-ik-N|＞Ks*|ik-N-ik-2N|+Imk式中，ik、ik-N、ik-2N分别为第k次采样、k-N次采样、k-2N次采样时刻的A、B、C三相中的某相电流值，N为每周期的采样点数，Imk为固定门槛，取电流互感器二次额定电流的0.2倍，即Imk＝0.2Ie，Ks为浮动门槛可靠系数，T型接线输电线路三端电流中的任一相满足条件，该快速启动元件动作；(2)T型接线的输电线路纵联保护的动作判据为 <mfenced open='{' close=''><mtable> <mtr><mtd> <mo>|</mo> <mi>&Delta;</mi> <msub><mover> <mi>U</mi> <mo>&CenterDot;</mo></mover><mi>cd</mi> </msub> <mo>|</mo> <mo>&lt;</mo> <msub><mi>K</mi><mi>rel</mi> </msub> <mo>*</mo> <msub><mi>Z</mi><mi>C</mi> </msub> <mo>*</mo> <mo>|</mo> <mi>&Delta;</mi> <msub><mover> <mi>I</mi> <mo>&CenterDot;</mo></mover><mi>cd</mi> </msub> <mo>|</mo></mtd> </mtr> <mtr><mtd> <mo>|</mo>...

【专利技术属性】
技术研发人员：索南加乐，李瑞生，商建华，贺要锋，樊占峰，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，河南省电力公司许昌供电公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]