CN103151764A - 一种输电线路单相接地故障全分量电压保护方法 - Google Patents

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State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种输电线路单相接地故障全分量电压保护方法。本发明方法利用沿线电压降落分布特性（即保护区内故障时，输电线路保护安装处到单相接地故障点的沿线电压降落幅值小于保护安装处到保护整定范围处的电压降落幅值；保护区外故障时，输电线路保护安装处到单相接地故障点的沿线电压降落幅值大于保护安装处到保护整定范围处的电压降落幅值）实现了输电线路单相接地故障全分量电压保护，动作性能既不受系统运行方式和负荷电流的影响，又消除了过渡电阻对保护动作性能的影响，适用于输电线路单相接地故障的整个故障过程的保护。

Description

一种输电线路单相接地故障全分量电压保护方法
技术领域
本发明涉及电力系统继电保护技术领域，特别是一种输电线路单相接地故障全分量电压保护方法。
背景技术
输电线路距离保护根据采用电气量不同可分为基于突变量的线路距离保护和基于全分量的线路距离保护两类。基于突变量的线路距离保护受系统运行方式影响小和抗过渡电阻能力强，此类保护动作性能可靠性高，但由于电气突变量只在故障后两周波内存在，基于突变量的线路距离保护对于两周波后的线路故障无法起到继电保护作用，无法适用于线路整个故障过程的保护。基于全分量的线路距离保护虽可适用于线路整个故障过程的保护，但由于自身保护算法受过渡电阻的影响严重，在高阻接地故障时容易发生保护拒动或误动，保护可靠性不高。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种输电线路单相接地故障全分量电压保护方法。
一种输电线路单相接地故障全分量电压保护方法，其步骤如下：
（1）测量输电线路保护安装处的故障相电压
Figure BDA0000280280101
、故障相电流
Figure BDA0000280280102
、故障相负序电流
Figure BDA0000280280103
和零序电流
Figure BDA0000280280104
；其中，φ=A、B、C相。
（2）计算输电线路保护安装处到单相接地故障点的电压降
Figure BDA0000280280105
的实部
Figure BDA0000280280106
和虚部
Figure BDA0000280280107
：
Figure BDA0000280280109
其中，
Figure BDA00002802801010
为故障相电压；
Figure BDA00002802801011
为故障相电流；为故障相负序电流；为零序电流；φ=A、B、C相；β为故障相负序电流
Figure BDA00002802801014
的相位角；z1、z2分别为单位长度输电线路正序、零序阻抗。
（3）比较保护判据
Figure BDA00002802801015
是否成立，若成立，则保护动作；其中，
Figure BDA00002802801016
=；xset为保护整定范围。
综上所述，本发明相比现有技术具有如下优点：
本发明方法利用沿线电压降落分布特性即保护区内故障时，输电线路保护安装处到单相接地故障点的沿线电压降落幅值小于保护安装处到保护整定范围处的电压降落幅值；保护区外故障时，输电线路保护安装处到单相接地故障点的沿线电压降落幅值大于保护安装处到保护整定范围处的电压降落幅值，实现输电线路单相接地故障全分量电压保护，动作性能既不受系统运行方式和负荷电流的影响，又消除了过渡电阻对保护动作性能的影响，适用于输电线路单相接地故障的整个故障过程的保护。
附图说明
图1为应用本发明的线路输电系统示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细表述。
保护装置测量输电线路保护安装处的故障相电压
Figure BDA00002802801018
、故障相电流、故障相负序电流
Figure BDA00002802801020
和零序电流
Figure BDA00002802801021
；其中，φ=A、B、C相。
计算输电线路保护安装处到单相接地故障点的电压降的实部
Figure BDA00002802801023
：
Figure BDA00002802801024
计算输电线路保护安装处到单相接地故障点的电压降
Figure BDA00002802801025
的虚部
Figure BDA00002802801026
：
Figure BDA00002802801027
其中，β为故障相负序电流
Figure BDA00002802801028
的相位角；
Figure BDA00002802801029
为故障相电压的实部；为故障相电压的虚部；
Figure BDA00002802801033
为
Figure BDA00002802801034
的虚部；为的实部。
输电线路发生单相接地故障后沿线电压降落分布特点：保护区内故障时，输电线路保护安装处到单相接地故障点的沿线电压降落幅值小于保护安装处到保护整定范围处的电压降落幅值；保护区外故障时，输电线路保护安装处到单相接地故障点的沿线电压降落幅值大于保护安装处到保护整定范围处的电压降落幅值。因此，得到本发明方法的保护判据如下：
Figure BDA00002802801037
若
Figure BDA00002802801038
成立，则保护动作。其中，
Figure BDA00002802801039
=
Figure BDA00002802801040
；xset为保护整定范围；z1、z0分别为单位长度输电线路正序、零序阻抗。
本发明方法利用沿线电压降落分布特性（即保护区内故障时，输电线路保护安装处到单相接地故障点的沿线电压降落幅值小于保护安装处到保护整定范围处的电压降落幅值；保护区外故障时，输电线路保护安装处到单相接地故障点的沿线电压降落幅值大于保护安装处到保护整定范围处的电压降落幅值）实现了输电线路单相接地故障全分量电压保护，动作性能既不受系统运行方式和负荷电流的影响，又消除了过渡电阻对保护动作性能的影响，适用于输电线路单相接地故障的整个故障过程的保护。
以上所述仅为本发明的较佳具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种输电线路单相接地故障全分量电压保护方法，其步骤如下：
（1）测量输电线路保护安装处的故障相电压
Figure FDA0000280280091
、故障相电流
Figure FDA0000280280092
、故障相负序电流
Figure FDA0000280280093
和零序电流
Figure FDA0000280280094
；其中，φ=A、B、C相，
（2）计算输电线路保护安装处到单相接地故障点的电压降的实部
Figure FDA0000280280096
和虚部
Figure FDA0000280280097
：
Figure FDA0000280280098
Figure 1
其中，
Figure FDA00002802800910
为故障相电压；为故障相电流；
Figure FDA00002802800912
为故障相负序电流；
Figure FDA00002802800913
为零序电流；φ=A、B、C相；β为故障相负序电流
Figure FDA00002802800914
的相位角；z1、z0分别为单位长度输电线路正序、零序阻抗，
（3）比较保护判据
Figure FDA00002802800915
是否成立，若成立，则保护动作；其中，
Figure FDA00002802800916
； xset为保护整定范围。
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