CN102427223A - 一种采用零序电压和电流判别闭锁的方法 - Google Patents
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Abstract
一种采用零序电压和电流判别闭锁的方法，涉及一种线路保护方法。目前线路保护特别是在弱电强磁联系的双回路中，互感电势易造成纵联零序方向保护误动。本技术方案包括以下步骤：1）线路保护装置对互感器的电压、电流波形进行采样，并计算出基波零序电压、零序电流的大小；2）当保护装置判断电网异常，且判定零序功率由线路流向母线时，若零序电压大于零序电压门槛值、零序电流大于零序电流门槛值，则允许零序方向元件动作，否则，闭锁零序方向元件。在纵联零序方向保护中加入了零序电流闭锁及零序电压闭锁条件，可以防止零序互感造成无故障线路纵联零序方向保护误动，提高了弱电强磁联系的双回线路中纵联零序方向保护的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种线路保护方法。
背景技术
目前，纵联零序方向保护广泛用于国内220kV及以上电压等级的输电线路。随着同杆和同走廊架设双回线路在高压电网中的快速增加，线路间的互感严重影响到线路保护的正确动作，特别是具有弱电强磁联系双回线路中，互感电势造成无故障线路两端均出现零序功率由线路流向母线，导致纵联零序方向保护误动。
为改善这一问题，现有技术采用提高零序电流门槛值的方法，使其躲过互感造成的最大零序电流值，或采用负序电流对零序方向进行闭锁。但对于具有弱电强磁联系的同走廊线路，当一条线路故障时，一方面故障产生的零序电流、负序电流会通过电力网路传递到另一回线中，形成穿越零序电流与负序电流，此时非故障线路有负序电流，采用负序电流闭锁失去意义；另一方面，通过同走廊的零序互感会在另一回线中产生零序电势，该零序电势产生的零序电流若与穿越零序电流方向相反，则同走廊线路零序电流较小，采用提高零序电流门槛值的方法可以对零序方向保护进行闭锁。但是零序电势产生的零序电流若与穿越零序电流方向相同，则无法通过提高零序电流门槛值闭锁。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种采用零序电压和电流判别闭锁的方法，以达到提高弱电强磁联系的双回路中纵联零序方向保护的安全性和可靠性的目的。为此，本发明采取以下技术方案：
一种采用零序电压和电流判别闭锁的方法，其特征在于包括以下步骤：
1）线路保护装置对互感器的电压、电流波形进行采样，并计算出基波零序电压、零序电流的大小；
2）当保护装置判断电网异常，且判定零序功率由线路流向母线时，若零序电压大于零序电压门槛值、零序电流大于零序电流门槛值，则允许零序方向元件动作，否则，闭锁零序方向元件。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征：
零序电流门槛值为通过最大互感零序电势与线路纵向零序等效阻抗之和的绝对值的商值。
零序电压门槛值为零序电流门槛值与设线路保护装置处的反向零序等效阻抗的绝对值的乘积值。
有益效果：在纵联零序方向保护中加入了零序电流闭锁及零序电压闭锁条件；对同杆或同走廊线路，无论零序感应方向如何，都可以防止零序互感造成无故障线路纵联零序方向保护误动，提高了弱电强磁联系的双回线路中纵联零序方向保护的可靠性。
附图说明
图1是适用于本发明的一种线路示意图。
图2是图1中一条线路的等效电路示意图。
图3是本发明的流程图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
本发明的工作步骤为：
线路保护装置对互感器的电压、电流波形进行采样，并计算出基波零序电压、零序电流的大小，记为： U 0 、I 0 ；若保护装置判断电网异常，且零序功率判定为由线路流向母线，此时继续判别I 0 、U 0 是否大于门槛值，即：
I
0
> I
0zd
U
0
> U
0zd
其中，I 0zd 为零序电流门槛值，U 0zd 为零序电压门槛值，若两不等式同时成立，则允许零序方向元件动作；否则，闭锁零序方向元件。
零序电流门槛值I 0zd 是通过最大互感零序电势除以线路纵向零序等效阻抗之和的绝对值得到，即：I 0zd =E 0 /|∑Z 0 |，其中E 0 为最大互感零序电势，|∑Z 0 |为线路纵向零序等效阻抗之和的绝对值。零序电压门槛值U 0zd 是通过I 0zd 乘以保护安装处的反向零序等效阻抗的绝对值得到，即：U 0zd =I 0zd * |Z 0fx |，其中|Z 0fx |为保护安装处的反向零序等效阻抗的绝对值。
具体实施例，配合参见图1、图2、图3所示。首先在如图1所示系统中，MN线路与RS线路间存在零序互感，在MN线路两侧均装设微机保护装置，保护装置中有零序方向保护元件。以下以M侧保护装置为例说明本发明零序电压、电流闭锁的零序方向判别方法。M侧保护装置通过采集母线电压及MN线路电流，通过滤波算法计算出M侧基波零序电压U 0 及基波零序电流I 0 ，并判别零序功率方向。
通过短路计算软件计算RS线路发生接地故障时产生的最大基波零序电流I 0max ，通过互感计算软件预先计算出RS线路与MN线路的零序互阻抗Z 0mnrs ，由此可以计算出最大零序互感电势E 0 =I 0max *|Z 0mnrs | 。配合图2可以计算零序电流、零序电压门槛值。MN线路纵向零序等效阻抗之和的绝对值|∑Z 0 |为：∑Z 0 = |Z M0fx + Z L0 + Z N0fx |。零序电流门槛值为I 0zd =E 0 /|∑Z 0 |，M侧零序电压门槛值为： U 0zd =I 0zd * |Z M0fx |，同理，N侧零序电压门槛值为U 0zd =I 0zd *| Z N0fx |。
M侧的保护装置在完成上述数据采集与计算整定后，采用图3所示逻辑框图允许或闭锁零序方向元件动作信号，及当判断零序功率方向由线路流向母线，且同时满足I 0 > I 0zd ，U 0 > U 0zd 时，允许零序方向元件动作，否则闭锁零序方向元件。采用上述零序电流、零序电压闭锁方法后，对同杆或同走廊线路，无论零序感应方向如何，都可以防止零序互感造成无故障线路纵联零序方向保护误动，提高了弱电强磁联系的双回线路中纵联零序方向保护的可靠性。
Claims (3)
1.一种采用零序电压和电流判别闭锁的方法，其特征在于包括以下步骤：
1）线路保护装置对互感器的电压、电流波形进行采样，并计算出基波零序电压（U 0 ）、零序电流（I 0 ）的大小；
2）当保护装置判断电网异常，且判定零序功率由线路流向母线时，若零序电压（U 0 ）大于零序电压门槛值（U 0zd ）、零序电流（I 0 ）大于零序电流门槛值（I 0zd ），则允许零序方向元件动作，否则，闭锁零序方向元件。
2.根据权利要求1所述的一种采用零序电压和电流判别闭锁的方法，其特征在于：零序电流门槛值（I 0zd ）为通过最大互感零序电势（E 0 ）与线路纵向零序等效阻抗之和的绝对值（|∑Z 0 |）的商值。
3.根据权利要求2所述的一种采用零序电压和电流判别闭锁的方法，其特征在于：零序电压门槛值（U 0zd ）为零序电流门槛值（I 0zd ）与设线路保护装置处的反向零序等效阻抗的绝对值（|Z 0fx |）的乘积值。
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