CN102769279B - 线路保护装置的纵联零序保护的高阻接地选相方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种线路保护装置的纵联零序保护的高阻接地选相方法，包括以下步骤，首先当线路出现故障发生时，检测是否为线路接地故障，并根据相位比判据方法，确认线路接地故障的故障类型，然后根据零序方向元件的动作方向以及三个相电压值的判据和单向相别确认判据方法，最后，得出故障类型为单相高阻接地故障的相别。本发明提供的高阻接地时的纵联零序保护的选相方法，能够方便快捷的得到纵联零序保护的单相高阻接地故障的相别，实现纵联零序保护的选相跳闸，使线路保护装置适用于采用单相重合闸的超高压线路，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于电工技术领域，具体涉及一种适用于线路保护装置集成的纵联零序保护的高阻接地选相方法。
背景技术
在电力系统中的线路保护装置中，纵联距离保护装置是用于220kV及以上电压等级线路的主保护装置，由于距离元件耐过渡电阻能力差，纵联距离保护装置一般集成的纵联零序保护是用来切除线路高阻接地故障的，我们知道零序保护本身不具备选相能力，但超高压线路采用单相重合闸的方式，因此要求纵联零序保护需要具备选相跳闸的功能，目前，线路保护装置对于接地故障多采用基于零负序电流相位分区的选相方法来选择接地区域，但是这种方法只能定位出故障的几种可能类型，不能确定具体的相别，不能适用于采用单相重合闸的超高压线路。
发明内容
本发明所解决的技术问题是克服现有技术中线路保护装置对于接地故障多采用基于零负序电流相位分区的选相方法来选择接地区域，但不能确定具体的相别，无法适用于采用单相重合闸的超高压线路的问题。本发明提供的适用于线路保护装置的纵联零序保护的高阻接地选相方法，结合低电压判据、距离测量和延时参数情况，得到纵联零序保护具体的相别结果，实现纵联零序保护的选相跳闸，适用于采用单相重合闸的超高压线路。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种线路保护装置的纵联零序保护的高阻接地选相方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤(1)，线路接地故障的判别
当线路出现故障发生之后，线路保护的启动元件动作，检测零序电流值，若零序电流值大于设置的零序启动定值，则为线路接地故障；
步骤(2)，确认线路接地故障的故障类型
对步骤(1)线路的接地故障，根据Arg(I0/I2)进行分区，比较零序电流和A相的负序电流的相位比的结果，根据相位比判据方法，得到线路接地故障位于的相区，并得出线路接地故障的故障类型；
步骤(3)，测量零序方向元件的动作方向以及三个相电压值
检测零序方向元件的动作方向以及三个相电压的值，根据零序方向元件的动作方向以及三个相电压值的判据，若零序方向元件动作为零序正方向以及三个相电压的值均大于0.5倍的额定相电压值，则进入步骤(4)；
步骤(4)，确认故障类型为单相高阻接地故障的相别
若符合步骤(3)零序方向元件的动作方向以及三个相电压值的判据后，根据步骤(2)得到的线路接地故障位于的相区，结合单向相别确认判据方法，得到单相高阻接地故障的相别。
前述的线路保护装置的纵联零序保护的高阻接地选相方法，其特征在于：步骤(2)相位比判据方法为，
若则线路接地故障位于A区，故障类型为A相高阻接地或者BC两相接地；
若线路接地故障位于B区,故障类型为B相高阻接地或者CA两相接地；
若则线路接地故障位于C区，故障类型为C相高阻接地或者AB两相接地。
前述的线路保护装置的纵联零序保护的高阻接地选相方法，其特征在于：步骤(3)所述检测零序方向元件的动作方向，若零序电压和零序电流的相位比满足且检测零序方向元件的动作方向为零序正方向。
前述的线路保护装置的纵联零序保护的高阻接地选相方法，其特征在于：步骤(4)所述单向相别确认判据方法为，
检测步骤(2)所述线路接地故障位于A区，测量A相接地距离继电器和BC相间距离继电器的动作状态，若A相接地距离继电器和BC相间距离继电器均不动作，且持续满足不动作时间为100ms，则为A相高阻接地；
检测步骤(2)所述线路接地故障位于B区，测量B相接地距离继电器和CA相间距离继电器的动作状态，若B接地相距离继电器和CA相间距离继电器均不动作，且持续满足不动作时间为100ms，则为B相高阻接地；
检测步骤(2)所述线路接地故障位于C区，测量C相接地距离继电器和AB相间距离继电器的动作状态，若C相接地距离继电器和AB相间距离继电器均不动作，且持续满足不动作时间为100ms，则为C相高阻接地。
前述的线路保护装置的纵联零序保护的高阻接地选相方法，其特征在于：所述测量各距离继电器的动作状态的方法如下，
(1)对于各相的接地距离继电器，若满足比相式的距离继电器通用动作方程式(1)，
则对应相的接地距离继电器动作，反之，对应相的接地距离继电器不动作，其中各相的工作电压为各相的极化电压为 的下标“1”表示正序电压，为各相电流，Φ＝A、B或C代表每一相，Zset＝1.5倍的线路全长阻抗，K为零序补偿系数；
(2)对于各相间距离继电器，若满足比相式的距离继电器通用动作方程式(1)，
则对应的相间距离继电器动作，反之，对应的相间距离继电器不动作，其中各相间的工作电压为各相间的极化电压为 的下标“1”表示正序电压，为各相间电流，ΦΦ＝AB、BC或CA代表每一相间，Zset＝1.5倍线路全长阻抗。
本发明的有益效果是：本发明针对线路保护装置的纵联零序保护的高阻接地选相方法，首先当线路出现故障发生时，检测是否为线路接地故障，并根据相位比判据方法，确认线路接地故障的故障类型，然后根据零序方向元件的动作方向以及三个相电压值的判据和单向相别确认判据方法，得出故障类型为单相高阻接地故障的相别，实现纵联零序保护的选相跳闸，使线路保护装置适用于采用单相重合闸的超高压线路，具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本发明的线路保护装置的纵联零序保护的高阻接地选相方法的逻辑示意图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
本发明针对线路保护装置的纵联零序保护的高阻接地选相方法，首先当线路出现故障发生时，检测是否为线路接地故障，并根据相位比判据方法，确认线路接地故障的故障类型，然后根据零序方向元件的动作方向以及三个相电压值的判据和单向相别确认判据方法，得出故障类型为单相高阻接地故障的相别，实现纵联零序保护的选相跳闸，使线路保护装置适用于采用单相重合闸的超高压线路，如图1所示，具体包括以下步骤，
第一步，线路接地故障的判别
当线路出现故障发生之后，线路保护的启动元件动作，检测零序电流值，若零序电流值大于设置的零序启动定值，则为线路接地故障，进入第二步；
第二步，确认线路接地故障的故障类型
对步骤(1)线路的接地故障，根据Arg(I0/I2)进行分区，比较零序电流和A相的负序电流的相位比的相结果，根据相位比判据方法，得到线路接地故障位于的相区，并得出线路接地故障的故障类型，其中相位比判据具体实现如下：
若则线路接地故障位于A区，故障类型为A相高阻接地或者BC两相接地；
若则线路接地故障位于B区,故障类型为B相高阻接地或者CA两相接地；
若则线路接地故障位于C区，故障类型为C相高阻接地或者AB两相接地；
第三步，测量零序方向元件的动作方向以及三个相电压值
检测零序方向元件的动作方向以及三个相电压的值，根据零序方向元件的动作方向以及三个相电压值的判据，若零序方向元件动作为零序正方向以及三个相电压的值均大于0.5倍的额定相电压值，则进入第四步，这里的零序方向元件的动作方向为零序正方向，则必须满足零序方向元件的零序电压和零序电流的相位比满足
第四步，确认故障类型为单相高阻接地故障的相别
若符合第三步零序方向元件的动作方向以及三个相电压值的判据后，根据第二步得到的线路接地故障位于的相区，结合单向相别确认判据方法，得到单相高阻接地故障的相别，单向相别确认判据方法具体如下，
若检测第二步的根据Arg(I0/I2)分区得到的线路接地故障位于A区，测量A相接地距离继电器和BC相间距离继电器的动作状态，若A相接地距离继电器和BC相间距离继电器均不动作，且持续满足不动作时间为100ms，则为A相高阻接地；
若检测第二步的根据Arg(I0/I2)分区得到的线路接地故障位于B区，测量B相接地距离继电器和CA相间距离继电器的动作状态，若B接地相距离继电器和CA相间距离继电器均不动作，且持续满足不动作时间为100ms，则为B相高阻接地；
若检测第二步的根据Arg(I0/I2)分区得到的线路接地故障位于C区，测量C相接地距离继电器和AB相间距离继电器的动作状态，若C相接地距离继电器和AB相间距离继电器均不动作，且持续满足不动作时间为100ms，则为C相高阻接地。
上述单向相别确认判据方法中对于测量各距离继电器的动作状态的判断方法如下，
1)对于各相的接地距离继电器，若满足比相式的距离继电器通用动作方程式(1)，
则对应相的接地距离继电器动作，反之，对应相的接地距离继电器不动作，其中各相的工作电压为各相的极化电压为 的下标“1”表示正序电压，为各相电流，Φ＝A、B或C代表每一相，Zset＝1.5倍的线路全长阻抗，K为零序补偿系数；
2)对于各相间距离继电器，若满足比相式的距离继电器通用动作方程式(1)，
则对应的相间距离继电器动作，反之，对应的相间距离继电器不动作，其中各相间的工作电压为各相间的极化电压为 的下标“1”表示正序电压，为各相间电流，ΦΦ＝AB、BC或CA代表每一相间，Zset＝1.5倍线路全长阻抗。
如图1所示，本发明的线路保护装置的纵联零序保护的高阻接地选相方法的逻辑示意图，得到单相高阻接地故障的相别，需要满足的条件分别为，
若故障类型为A相高阻接地，即单相高阻接地故障的相别为A相，则需要同时满足以下条件：
1)三相电压的值UA、UB、UC均大于0.5倍的额定电压值UN；
2)零序电流大于零序电流启动定值；
3)零序方向元件的动作方向为零序正方向；
4)Arg(I0/I2)得到的线路接地故障位于A区，且A相和BC相间距离继电器均不动作。
若故障类型为B相高阻接地，即单相高阻接地故障的相别为B相，则需要同时满足以下条件：
1)三相电压的值UA、UB、UC均大于0.5倍的额定电压值UN；
2)零序电流大于零序电流启动定值；
3)零序方向元件的动作方向为零序正方向；
4)Arg(I0/I2)得到的线路接地故障位于B区，且B相和CA相间距离继电器均不动作。
若故障类型为C相高阻接地，即单相高阻接地故障的相别为C相，则需要同时满足以下条件：
1)三相电压的值UA、UB、UC均大于0.5倍的额定电压值UN；
2)零序电流大于零序电流启动定值；
3)零序方向元件的动作方向为零序正方向；
4)Arg(I0/I2)得到的线路接地故障位于C区，且C相和AB相间距离继电器均不动作。
综上所述，根据得出故障类型为单相高阻接地故障的相别，就能够实现纵联零序保护的选相跳闸，使线路保护装置适用于采用单相重合闸的超高压线路，具有良好的应用前景。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.线路保护装置的纵联零序保护的高阻接地选相方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤(1)，线路接地故障的判别
当线路出现故障发生之后，线路保护的启动元件动作，检测零序电流值，若零序电流值大于设置的零序启动定值，则为线路接地故障；
步骤(2)，确认线路接地故障的故障类型
对步骤(1)线路的接地故障，根据Arg(I0/I2)进行分区，比较零序电流和A相的负序电流的相位比的结果，根据相位比判据方法，得到线路接地故障位于的相区，并得出线路接地故障的故障类型；
步骤(3)，测量零序方向元件的动作方向以及三个相电压的值
检测零序方向元件的动作方向以及三个相电压的值，根据零序方向元件的动作方向以及三个相电压值的判据，若零序方向元件动作为零序正方向以及三个相电压的值均大于0.5倍的额定相电压值，则进入步骤(4)；
步骤(4)，确认故障类型为单相高阻接地故障的相别
若符合步骤(3)零序方向元件的动作方向以及三个相电压值的判据后，根据步骤(2)得到的线路接地故障位于的相区，结合单向相别确认判据方法，得到单相高阻接地故障的相别，单向相别确认判据方法为，
检测步骤(2)所述线路接地故障位于A区，测量A相接地距离继电器和BC相间距离继电器的动作状态，若A相接地距离继电器和BC相间距离继电器均不动作，且持续满足不动作时间为100ms，则为A相高阻接地；
检测步骤(2)所述线路接地故障位于B区，测量B相接地距离继电器和CA相间距离继电器的动作状态，若B接地相距离继电器和CA相间距离继电器均不动作，且持续满足不动作时间为100ms，则为B相高阻接地；
检测步骤(2)所述线路接地故障位于C区，测量C相接地距离继电器和AB相间距离继电器的动作状态，若C相接地距离继电器和AB相间距离继电器均不动作，且持续满足不动作时间为100ms，则为C相高阻接地；
其中，测量各距离继电器的动作状态的方法如下，
(1)对于各相的接地距离继电器，若满足比相式的距离继电器通用动作方程式(1)，
则对应相的接地距离继电器动作，反之，对应相的接地距离继电器不动作，其中各相的工作电压为各相的极化电压为 的下标“1”表示正序电压，为各相电流，Φ＝A、B或C代表每一相，Zset＝1.5倍的线路全长阻抗，K为零序补偿系数；
(2)对于各相间距离继电器，若满足比相式的距离继电器通用动作方程式(1)，
则对应的相间距离继电器动作，反之，对应的相间距离继电器不动作，其中各相间的工作电压为各相间的极化电压为 的下标“1”表示正序电压，各相间电流，ΦΦ＝AB、BC或CA代表每一相间，Zset＝1.5倍线路全长阻抗。
2.根据权利要求1所述的线路保护装置的纵联零序保护的高阻接地选相方法，其特征在于：步骤(2)相位比判据方法为，
若则线路接地故障位于A区，故障类型为A相高阻接地或者BC两相接地；
若则线路接地故障位于B区,故障类型为B相高阻接地或者CA两相接地；
若则线路接地故障位于C区，故障类型为C相高阻接地或者AB两相接地。
3.根据权利要求1所述的线路保护装置的纵联零序保护的高阻接地选相方法，其特征在于：步骤(3)所述检测零序方向元件的动作方向，若零序电压和零序电流的相位比满足且检测零序方向元件的动作方向为零序正方向。
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