CN100543485C - 采用双端信息的线路保护序分量选相方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用双端信息的线路保护序分量选相方法，首先对线路的本侧和对侧的相电流以预定采样速率进行同步采样，将对侧相电流采样值传输到本侧；其次计算上述采样结果各相差动电流向量，并以A相为基准提取差动电流正序、负序、零序分量；再将差动电流的负序和零序分量进行相位比较：

，为A或BC两相接地故障；

，为B或CA两相接地故障；

，为C或AB两相接地故障；其特征在于还包括确定步骤：根据差动电流的正序、负序、零序分量的大小在每个分区内进行单相和两相接地故障确定，若

Description

采用双端信息的线路保护序分量选相方法

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，涉及一种采用双端信息的线路保护序分量选相方法。

背景技术

电力系统高压、超高压输电线路上发生故障时，在我国高压系统中广泛采用单相重合闸的方法，由于选相跳闸的需要，选相元件成为高压保护装置中的重要元件。

传统的选相元件只能采用单端的电压和电流量进行判别，一般有相电流差的突变量选相元件、阻抗选相元件、单端量的序分量选相元件，这些选相元件由于只使用单端量，往往受运行方式的影响比较大，另外在一些复杂性故障时，选相元件往往动作不正确。

另外随着光纤数字通信技术的快速发展及其在电力系统中的逐步应用，本侧可以可靠地接受到线路对侧的模拟量信息，利用上述的单端量选相元件的选相方法由于其不足，不能满足发展的需要。

现有的序分量选相是根据不同故障情况下负序及零序电流相对相位来确认的，相区的划分如下表：

 

顺序	I<sub>2d</sub>滞后I<sub>0d</sub>相角(度)	可能的故障类型
			(1)	-30～+30	A、BC接地
(2)	+30～+90	AB接地
			(3)	+90～+150	C、AB接地
(4)	-150～+150	CA接地
			(5)	-150～-90	B、CA接地
(6)	-90～-30	BC接地

表中(2)、(4)、(6)为单一故障相别的相区，直接确认为相应的相间故障，在(1)、(3)、(5)相区包含单相和相间两种故障类型，由于两种故障类型的相别总是不相关的，采用相间阻抗排除法，即如果保护装置测量到的相间阻抗值在整定的相间阻抗范围内，则确认为是相间故障，否则，确认为相应的单相接地故障。采用相间阻抗排除法的原因是认为相间阻抗元件对于两相故障总能准确动作。目前，利用序电流的分区以及测量阻抗比较的方法，作为振荡闭锁期间的选相元件在振荡闭锁期间，测量阻抗(特别是非故障相)受系统振荡的影响非常大，测量阻抗比较这一辅助元件会将单相接地误选为两相短路接地故障，也会将两相短路接地误判为单相接地，其耐过渡电阻的能力也很差，这是当前高压输电线路保护中的一大隐患。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提供一种采用双端信息的线路保护序分量选相方法，正确判断单相和两相故障，以提高选相元件的正确动作性，满足线路选相跳闸的需要。

为解决上述问题，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

一种采用双端信息的线路保护序分量选相方法，包括以下步骤：

(1)、采样步骤：对输电线路的本侧和对侧的相电流以预定的采样速率进行同步采样，将对侧的相电流采样值传输到本侧；

(2)、计算处理步骤：对上述采样结果进行处理，利用全周傅氏算法幅值计算各相的差动电流向量，并且以A相为基准提取差动电流的正序分量

负序分量

零序分量

(3)、比较步骤：将差动电流的负序分量和零序分量进行相对相位比较，比较结果分为三个区域：

A区：

A区是A相接地故障或者是BC两相接地故障；

B区：

B区是B相接地故障或者是CA两相接地故障；

C区：

C区是C相接地故障或者是AB两相接地故障；

其特征在于：其还包括：(4)、确定步骤：根据差动电流的正序分量、负序分量、零序分量的大小在每个分区内进行单相故障和两相接地故障的确定，若 ${\stackrel{.}{I}}_{2d}+{\stackrel{.}{I}}_{0d}>1.5\·{\stackrel{.}{I}}_{1d},$ 确定为单相接地故障；否则，确定为两相接地故障。

本发明的有益效果是：该方法采用差动电流(在线路区内故障时，其实就是故障支路的故障电流)进行判断，原理简单可靠，不受系统运行方式的影响，其灵敏度高，转换性故障时也能够准确选相。

具体实施方式

在电力系统高压、超高压输电线路运行中，对输电线路的本侧和对侧的相电流以预定的采样速率进行同步采样，并将对侧的相电流采样值传输到本侧；对上述采样结果进行处理，利用全周傅氏算法幅值计算各相的差动电流向量，并且以A相为基准提取差动电流的正序分量负序分量零序分量

将差动电流的负序分量和零序分量进行相对相位比较，比较结果分为三个区域：

A区：A区是A相接地故障或者是BC两相接地故障；

B区：B区是B相接地故障或者是CA两相接地故障；

C区：

C区是C相接地故障或者是AB两相接地故障；根据差动电流的正序分量、负序分量、零序分量的大小在每个分区内进行单相故障和两相接地故障的确定，若 ${\stackrel{.}{I}}_{2d}+{\stackrel{.}{I}}_{0d}>1.5\·{\stackrel{.}{I}}_{1d},$ 确定为单相接地故障；否则，确定为两相接地故障。该序分量选相方法采用差动电流进行判断，不受系统运行方式的影响，其灵敏度高，充分满足线路选相跳闸的需要。

以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1、采用双端信息的线路保护序分量选相方法，包括以下步骤：

(1)、采样步骤：对输电线路的本侧和对侧的相电流以预定的采样速率进行同步采样，将对侧的相电流采样值传输到本侧；

(2)、计算处理步骤：对上述采样结果进行处理，利用全周傅氏算法幅值计算各相的差动电流向量，并且以A相为基准提取差动电流的正序分量I_1d、负序分量I_2d、零序分量I_0d；

(3)、比较步骤：将差动电流的负序分量和零序分量进行相对相位比较，比较结果分为三个区域：

A区：-90⁰<Arg(I_2d/I_0d)<30⁰，A区是A相接地故障或者是BC两相接地故障；

B区：150⁰<Arg(I_2d/I_0d)<270⁰，B区是B相接地故障或者是CA两相接地故障；

C区：30⁰<Arg(I_2d/I_0d)<150⁰，C区是C相接地故障或者是AB两相接地故障；

其特征在于：其还包括：(4)、确定步骤：根据差动电流的正序分量、负序分量、零序分量的大小在每个分区内进行单相故障和两相接地故障的确定，若 ${\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{2d}+{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{0d}>1.5\&CenterDot;{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{1d}$ 确定为单相接地故障；否则，确定为两相接地故障。