CN103248022A - 输电线路相间短路故障电压保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输电线路相间短路故障电压保护方法。本发明方法利用输电线路保护安装处的故障相间电气量计算相间短路故障点电压，利用输电线路保护安装处的故障相间电压减去相间短路故障点电压得到输电线路保护安装处到相间短路故障点的电压降，利用单位长度输电线路电压降乘以保护整定范围得到输电线路保护安装处到保护整定范围处的电压降，判断输电线路保护安装处到相间短路故障点的电压降的幅值小于输电线路保护安装处到保护整定范围处的电压降的幅值是否成立，若成立，则保护装置发出动作跳闸信号。本发明方法克服了过渡电阻和负荷电流对保护动作性能的影响问题，输电线路发生相间高阻短路故障时本发明方法能正确可靠动作，动作灵敏度高，保护范围稳定。

Description

输电线路相间短路故障电压保护方法

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，具体地说是涉及一种输电线路相间短路故障电压保护方法。

背景技术

过渡电阻产生的附加阻抗会严重影响阻抗距离保护的动作性能。若过渡电阻产生的附加阻抗呈阻感性，则容易造成保护区内相间短路故障时阻抗距离保护拒动；若过渡电阻产生的附加阻抗呈阻容性，则容易造成保护区外相间短路故障时阻抗距离保护动作产生超越。

高/超/特压交流输电线路往往也是重负荷输电线路，重负荷电流会使阻抗距离保护误动或拒动，重负荷电流对阻抗距离保护动作性能的影响不能忽略。过负荷输电情况下线路正常运行，传统阻抗距离保护的测量阻抗由于受过负荷电流影响会严重偏离实际测量阻抗，容易导致传统距离保护误动作，造成电网停电范围扩大，甚至造成负荷大量转移从而威胁线路正常运行，给电网安全造成了巨大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种动作性能不受过渡电阻和负荷电流影响的输电线路相间短路故障电压保护方法。

为完成上述目的，本发明采用如下技术方案：

输电线路相间短路故障电压保护方法，其要点在于，包括如下步骤：

（1）提供^一种保护装置，其测量输电线路保护安装处的故障相间电压

故障相间电流

和故障相间负序电流

其中，φφ=AB、BC、CA相；

（2）保护装置计算相间短路故障点电压

其中，z₁为单位长度输电线路正序阻抗；

为

的虚部；

为

的虚部；

（3）保护装置计算输电线路保护安装处到相间短路故障点的电压降的幅值△U₁：

$\mathrm{\Δ}{U}_1=|{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\φ\φ}}-\frac{\mathrm{Im}\[\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\φ\φ}}}{z_1{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}}}\]}{\mathrm{Im}\[\frac{{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}2}}{z_1{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}}}\]}{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}2}|$

（4）保护装置计算输电线路保护安装处到保护整定范围处的电压降的幅值

其中，x_set为保护整定范围；

（5）保护装置判断输电线路保护安装处到相间短路故障点的电压降的幅值△U₁小于输电线路保护安装处到保护整定范围处的电压降的幅值△U₂是否成立，若成立，则保护装置发出动作跳闸信号。

本发明与现有技术相比较，具有以下积极成果：

本发明方法利用输电线路保护安装处的故障相间电气量计算相间短路故障点电压，利用输电线路保护安装处的故障相间电压减去相间短路故障点电压得到输电线路保护安装处到相间短路故障点的电压降，利用单位长度输电线路电压降

乘以保护整定范围xset得到输电线路保护安装处到保护整定范围处的电压降，判断输电线路保护安装处到相间短路故障点的电压降的幅值小于输电线路保护安装处到保护整定范围处的电压降的幅值是否成立，若成立，则保护装置发出动作跳闸信号。本发明方法克服了过渡电阻和负荷电流对保护动作性能的影响问题，输电线路发生相间高阻短路故障时本发明方法能正确可靠动作，动作灵敏度高，保护范围稳定。

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

下面根据说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细表述。

图1为应用本发明的线路输电系统示意图。图1中PT为电压互感器、CT为电流互感器。保护装置对输电线路保护安装处的电压互感器PT的电压波形和电流互感器CT的电流波形进行采样得到电压、电流瞬时值，并利用傅里叶算法计算输电线路保护安装处的故障相间电压

故障相间电流

和故障相间负序电流

其中，φφ=AB、BC、CA相。

保护装置计算相间短路故障点电压其中，z₁为单位长度输电线路正序阻抗；

为

的虚部；

为

的虚部。

保护装置计算输电线路保护安装处到相间短路故障点的电压降的幅值△U₁：

$\mathrm{\Δ}{U}_1=|{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\φ\φ}}-{\stackrel{\·}{U}}_f|=|{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\φ\φ}}-\frac{\mathrm{Im}\[\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\φ\φ}}}{z_1{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}}}\]}{\mathrm{Im}\[\frac{{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}2}}{z_1{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}}}\]}{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}2}|$

保护装置计算输电线路保护安装处到保护整定范围处的电压降的幅值

其中，x_set为保护整定范围。

保护装置判断输电线路保护安装处到相间短路故障点的电压降的幅值△U₁小于输电线路保护安装处到保护整定范围处的电压降的幅值△U₂是否成立，若成立，则保护装置发出动作跳闸信号。

本发明方法克服了过渡电阻和负荷电流对保护动作性能的影响问题，输电线路发生相间高阻短路故障时本发明方法能正确可靠动作，动作灵敏度高，保护范围稳定。

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.输电线路相间短路故障电压保护方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）提供一种保护装置，其测量输电线路保护安装处的故障相间电压

故障相间电流和故障相间负序电流

其中，φφ=AB、BC、CA相；

（2）保护装置计算相间短路故障点电压

其中，z₁为单位长度输电线路正序阻抗；

为

的虚部；

为

的虚部；

（3）保护装置计算输电线路保护安装处到相间短路故障点的电压降的幅值△U₁：

$\mathrm{\Δ}{U}_1=|{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\φ\φ}}-\frac{\mathrm{Im}\[\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\φ\φ}}}{z_1{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}}}\]}{\mathrm{Im}\[\frac{{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}2}}{z_1{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}}}\]}{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}2}|$

（4）保护装置计算输电线路保护安装处到保护整定范围处的电压降的幅值其中，x_set为保护整定范围；

（5）保护装置判断输电线路保护安装处到相间短路故障点的电压降的幅值△U₁小于输电线路保护安装处到保护整定范围处的电压降的幅值△U₂是否成立，若成立，则保护装置发出动作跳闸信号。