CN101325331A - 与负荷电流和接地电阻无关的相间距离测量元件实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种与负荷电流和故障电阻无关的相间距离测量元件实现方法，高压/超高压/特高压输电线路发生相间故障时，保护安装处的相间电流为Iφφ，电压为Uφφ，故障点离保护安装处的距离为x，故障点的电压为Uφφf，电流为Iφφf，保护测得突变量电流ΔIφφ。因为是相间故障，所以有Uφφf和Iφφf同相位；因为ΔIφφ和Iφφf相位角相同，所以得出Uφφf和ΔIφφ相位角度相同。其中：Uφφf＝Uφφ－xZ1Iφφ把ΔIφφ和Uφφf变成复数形式，由于两者相位角度相同，得到ΔIφφ的虚部和实部之比等于Uφφf的虚部和实部之比，即如上式Ⅱ，由此从而解算出与负荷电流和故障电阻无关的故障距离表达式为式Ⅲ，由于此方程本身与负荷电流和故障电阻无关，因此可以作为距离保护阻抗测量元件。理论分析和仿真结果都显示所提原理具有很高的实用性和计算精度。
Description
技术领域
本发明属于电力系统领域，涉及继电保护的方法，尤其涉及到线路相间距离测量的方法。
背景技术
输电线路是电力系统发电、输送电等的基本设备，在电力系统中占有非常重要的地位。输电线路故障时，若不能及时切除或误切除，则对主系统影响较大，容易造成电网解列，以及变压器越级跳闸等重大事故。高压/超高压/特高压线路保护担负输送电的重要任务，是电力系统的重要枢纽。它们造价极为昂贵，一旦因故障而遭到损坏，检修难度大、时间长，对国民经济造成的直接和间接损失十分巨大。这样就对高压/超高压/特高压线路保护装置的选择性、快速性、可靠性、灵敏性提出了更高的要求。距离保护是根据测量阻抗的大小来反映故障点的远近，其性能基本上不受系统运行方式的影响，在复杂电网中都可以有选择性的切除故障，而且具有足够的灵敏性和快速性，所以距离保护一直是高压/超高压/特高压线路保护的主要保护方式。
在高压/超高压/特高压线路上，过度电阻和负荷电流对阻抗计算有很大的影响，过度电阻可使得测量阻抗发生变化，距离计算可能不准，可能缩短或者超范围，或者方向相反。本发明针对目前高压/超高压/特高压线路负荷电流和故障电阻对相间距离测量元件的影响，提出了一种新的方法，该方法可较好的解决负荷电流和故障电阻对相间距离保护的影响。试验结果表面该方法确实较好的消除负荷电流和故障电阻对相间距离保护的影响。
发明内容
对于高压/超高压/特高压线路，负荷电流和接地电阻对相间距离保护的影响是多方面的，导致距离保护可能会误动作或拒动作。
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提出如下技术方案：
一种在电力系统的高压、超高压以及特高压输电线路中与负荷电流和故障电阻无关的相间距离测量元件的实现方法，包括如下内容：
线路保护装置对保护安装处线路互感器的电压、电流波形采样得到电压、电流瞬时值；
通过傅氏算法求出三相线路相间电流
相间电压
相间突变量电流
的相量形式，
其中，
通过下式计算故障处的相间电压值相量：
相间电阻性接地时，故障处的相间电压、相间电流以及保护安装处相间突变量电流
同相位，如下式所示：
得到：
于是有：
根据上式可以计算得到与负荷电流和故障电阻无关的故障距离：
其中，Z1为每公里正序阻抗，x为到保护安装处的故障距离。
本发明的技术方案较好地解决了负荷电流和故障电阻对相间距离保护的影响。能够消除负荷电流和故障电阻对相间距离保护的影响。
附图说明
图1为线路两相故障示意图。
具体实施方式
下面根据说明书附图结合具体实施方式对本发明的技术方案进一步详细表述。
以下论述中的符号使用如下：电流互感器(简称TA，以下同)和电压互感器(简称TV，以下同)。
首先保护根据保护安装处的TA和TV测得电流和电压的瞬时值。
通过傅氏算法求出
等的相量形式，
分别表示ab、bc、ca相间，其中，
因为：
得到：
于是有：
x即为相间电阻性接地故障时的故障距离，故障阻抗为：
Z＝xZ1
该方法与负荷电流和故障电阻无关，能够用于相间距离保护时可以在重负荷高电阻故障的条件下准确测量故障距离。
Claims (3)
1.一种在电力系统的高压、超高压以及特高压输电线路中与负荷电流和故障电阻无关的相间距离测量元件的实现方法，该方法如下：
线路保护装置对保护安装处线路互感器的电压、电流波形采样得到电压、电流瞬时值；
通过傅氏算法求出三相线路相间电流
相间电压
相间突变量电流
的相量形式，
分别表示ab、bc、ca相间，
其中，
根据下式得到线路相间接地故障时，故障点至保护安装处的距离x：
其中，Z1为每公里正序阻抗，x为故障点至保护安装处的故障距离。
2.根据权利要求1所述的相间距离测量元件的实现方法，其特征为，该方法与负荷电流和故障电阻无关。
3.根据权利要求1所述的相间距离测量元件的实现方法，其特征为，用于相间距离保护时可以在重负荷高电阻故障的条件下准确测量故障距离。
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