用于传输线中故障识别的基于电压的方法及其设备技术

本发明专利技术涉及一种用于传输线中故障识别的基于电压的方法及其设备。所述方法包括以下步骤：当单相故障发生时，测量未断开的健全相的导线的电流和电压的实时值；分别根据所测量电流和电压，计算感应电压和电容耦合电压（304）；将所述电容耦合电压与乘以一因子的所述感应电压进行比较，其中基于传输线的实时负载条件，相乘结果被用作自调节阈值；以及基于所比较的结果来识别故障类型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于传输线中故障识别的基于电压的方法及其设备。所述方法包括以下步骤：当单相故障发生时，测量未断开的健全相的导线的电流和电压的实时值；分别根据所测量电流和电压，计算感应电压和电容耦合电压（304）；将所述电容耦合电压与乘以一因子的所述感应电压进行比较，其中基于传输线的实时负载条件，相乘结果被用作自调节阈值；以及基于所比较的结果来识别故障类型。【专利说明】用于传输线中故障识别的基于电压的方法及其设备
本专利技术涉及电力传输领域，更特别地，本专利技术涉及在传输线发生单相故障(single-phase fault)时用于传输线中故障识别的基于电压的方法及其设备。
技术介绍
对于传输线，通常存在两种故障，即永久故障和暂时故障，其中大约90%的故障是单相故障，而超过80%的单相故障是暂时故障。将断路器(CB)自动重合闸(auto-reclosing)对于提高电力系统的稳定性和持续性通常是有效的方法。然而，如果发生永久故障的传输线被自动重合闸，可能会出现一些危险，例如，主装置可能会损坏，装置绝缘性将被破坏，系统稳定性可能会受到威胁，以及不能稳定地供应连续的电流。因此，对于用户来说非常重要和期望的是将传输线中的暂时故障与永久故障区分开。目前已经提出一些方法来将这两种故障区分开，从而避免在永久故障发生的情况下将CB自动重合闸。在这些方法中，基于互感电压(即电容耦合电压)的方法被广泛采用，其基本理论可以描述如下。图1示出了在传输中发生单相故障(开路相A)。在图1中，例如相A在导线两端均开路。当传输线的故障相被隔离时，被隔离的相的导线仍然具有对地电压(即电容耦合电压)以及来自其他两个未断开的健全相(例如相B和相C)的导线的感应电压。电容耦合引起的稳态电压Uy可根据下面的等式(1)计算:【权利要求】1.一种用于传输线中故障识别的基于电压的方法，其特征在于，所述方法包括: 当单相故障发生时，测量其他未断开的健全相的导线的电流和电压的实时值； 分别根据所测量电流和电压，计算感应电压和电容耦合电压； 将所述电容耦合电压与乘以一因子的所述感应电压进行比较，其中基于传输线的实时负载条件，相乘结果被用作自调节阈值；以及 基于所述电容耦合电压和所述相乘结果中的最大值来识别故障类型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述电容耦合电压大于所述相乘结果， 测量开路相导线端子处的端电压； 选择乘以第二因子的所述感应电压和乘以第三因子的所述电容耦合电压中的最大相乘结果； 将所述端电压与所述最大相乘结果进行比较；以及 如果所述端电压大于所述最大值，则设别出故障是瞬时故障，否则故障是永久故障。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述电容耦合电压小于所述相乘结果，所述方法进一步包括以下步骤: 测量开路相导线端子处的端电压； 选择乘以第四因子的所述感应电压和乘以第五因子的所述电容耦合电压中的最大相乘结果； 将减去所述感应电压的一半的所述端电压与所述最大相乘结果进行比较，并将加上所述感应电压的一半的所述端电压与所述最大相乘结果进行比较；以及 如果相减结果和相加结果大于所述最大相乘结果，则识别出故障是瞬时故障，否则故障是永久故障。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在相A故障的情况下，所述感应电压Ux根据所测量的电流IB和IC由以下等式计算: 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在相A故障的情况下，所述电容耦合电压Um根据所测量的电压UB和UC由以下等式计算:6.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述因子以传输线的长度和负载为基础。7.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述因子以传输线的长度和负载为基础进行动态调节。8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法能够在传输线的功率流向转换的情况下区分永久故障和瞬时故障。9.一种用于传输线中故障识别的设备，其特征在于，所述设备包括: 测量单元，所述测量单元被配置为，适于当单相故障发生时测量其他未断开的健全相的导线的电流和电压的实时值；并且测量开路相导线端子处的端电压； 计算单元，所述计算单元被配置为，分别根据所测量电流和电压计算感应电压和电容率禹合电压； 比较单元，所述比较单元被配置为，将所述电容耦合电压与乘以一因子的所述感应电压进行比较，其中基于传输线的实时负载条件，相乘结果被用作自调节阈值；以及 识别单元，所述识别单元被配置为，基于所述电容耦合电压和所述相乘结果中的最大值来识别故障类型。10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于， 所述比较单元进一步被配置为，选择乘以第二因子的所述感应电压和乘以第三因子的所述电容耦合电压中的最大相乘结果，并将所述端电压与所述最大值进行比较；以及 所述识别单元进一步被配置为，如果所述电容耦合电压大于所述相乘结果并且所述端电压大于所述最大值，则设别出故障是瞬时故障，或者如果所述电容耦合电压大于所述相乘结果并且所述端电压小于所述最大值，则识别出故障是永久故障。11.根据权利要求9所述的设备，其特征在于， 所述比较单元进一步适于，选择乘以第四因子的所述感应电压和乘以第五因子的所述电容耦合电压中的最大相乘结果；并且将减去所述感应电压的一半的所述端电压与所述最大相乘结果进行比较，并将加上所述感应电压的一半的所述端电压与所述最大相乘结果进行比较； 所述识别单元进一步适于，如果相减结果和相加结果大于所述最大相乘结果，则识别出故障是瞬时故障，否则故障是永久故障。12.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，在相A故障的情况下，所述感应电压Ux根据所测量的电流Ib和L由以下等式计算:13.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，在相A故障的情况下，所述电容耦合电压Um根据所测量的电压Ub和Uc由以下等式计算:14.根据权利要求9至13中任意一项所述的设备，其特征在于，所述因子以传输线的长度和负载为基础。15.根据权利要求9至13中任意一项所述的设备，其特征在于，所述因子以传输线的长度和负载为基础进行动态调节。16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述设备能够在传输线的功率流向转换的情况下区分永久故障和 瞬时故障。【文档编号】H02H3/06GK103444037SQ201180069380 【公开日】2013年12月11日 申请日期:2011年3月17日 优先权日:2011年3月17日【专利技术者】杨赢, 李幼仪, G·普拉迪普 申请人:Abb技术有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨赢，李幼仪，G·普拉迪普，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：
国别省市：