CN103296634B - 利用分布参数实现输电线路单相重合闸保护判据的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用分布参数实现输电线路单相重合闸保护判据的方法。本方法采用分布参数建模，准确计算故障相线路恢复电压，计算正常运行的其他两相输电线路电流在单相接地故障相线路上的感应电压，利用故障相线路恢复电压和感应电压构成输电线路单相重合闸保护判据。本发明方法克服了输电线路对地电容对输电线路单相重合闸保护判据动作性能的影响，能正确判别输电线路单相接地故障为瞬时性接地故障还是为永久性接地故障，再决定是否发出单相合闸信号以重新合上单相接地故障相线路两端的断路器，从而提高了输电线路供电的可靠性和电网并列运行的稳定性。

Description

利用分布参数实现输电线路单相重合闸保护判据的方法

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利用分布参数实现输电线路单相重合闸保护判据的方法。

背景技术

输电线路故障可分为瞬时性故障和永久性故障，瞬时性故障占比输电线路故障总数的92％以上。当输电线路发生单相接地故障后，由保护装置发出动作跳闸信号，跳开单相接地故障相线路两端的断路器，其他两相输电线路仍然保持正常运行。保护装置利用单相重合闸保护判据判断输电线路单相接地故障为瞬时性接地故障还是为永久性接地故障，再决定是否发出单相合闸信号以重新合上单相接地故障相线路两端的断路器，从而提高输电线路供电的可靠性和电网并列运行的稳定性。

由于超高压、特高压输电线路电压、电流传输具有明显的波过程，输电线路沿线对地电容很大，其他两相输电线路通过相间耦合电容、耦合电感与故障相线路单相接地故障点、故障相线路对地电容构成电流回路，对故障相线路单相接地故障点注入很大的潜供电流，造成单相接地故障相线路两端的断路器跳开后，单相接地故障点对地燃烧的电弧长久不能自行熄灭，导致现有线路单相重合闸保护判据会将瞬时性单相接地故障误判断为永久性单相接地故障，而再次跳开其他两相正常运行输电线路两端的断路器，造成不必要的停电事故，降低了输电线路供电可靠性，给电网并列稳定运行带来巨大的安全隐患。

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输电线路对地电容影响的利用分布参数实现输电线路单相重合闸保护判据的方法。

利用分布参数实现输电线路单相重合闸保护判据的方法，其特征在于，包括如下依序步骤：

(1)保护装置测量输电线路保护安装处的零序电压和零序电流

(2)保护装置计算判断 $|\frac{6C_m}{2C_m+C_1}{\stackrel{\·}{U}}_0+\frac{3L_m}{\sqrt{L_1(2C_m+C_1)}}{\stackrel{\·}{I}}_0\left(\frac{\cosh \left({\mathrm{\γ}}_1\right(l-x\left)\right)-\cosh \left({\mathrm{\γ}}_{1}x\right)}{\sinh \left({\mathrm{\γ}}_{1}x\right)}\right)-\frac{3l}{2}{\stackrel{\·}{I}}_0{z}_m|$ $\≥\left|k\frac{3l}{2}{\stackrel{\·}{I}}_0{z}_m\right|$ 是否成立，若成立，则保护装置发出合闸信号，合上单相接地故障相输电线路两端的断路器；其中，C_m为单位长度输电线路相间互感电容；C₁为单位长度输电线路对地电容；L_m为单位长度输电线路相间互感电感；L₁为单位长度输电线路电感；cosh(.)为双曲余弦函数；sinh(.)为双曲正弦函数；γ₁为输电线路传播系数；z_m为单位长度输电线路相间互感阻抗；l为输电线路长度；k为整定系数；x为单相接地故障点到输电线路保护安装处的故障距离。

本发明与现有技术相比较，具有以下积极成果：

本方法采用分布参数建模，准确计算故障相线路恢复电压，克服了输电线路对地电容对输电线路单相重合闸保护判据动作性能的影响，能正确判别输电线路单相接地故障为瞬时性接地故障还是为永久性接地故障，再决定是否发出单相合闸信号以重新合上单相接地故障相线路两端的断路器，从而提高了输电线路供电的可靠性和电网并列运行的稳定性。

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。保护装置测量输电线路保护安装处的零序电压和零序电流保护装置利用分布参数模型计算故障相恢复电压

${\stackrel{\·}{U}}_x=\frac{6C_m}{2C_m+C_1}{\stackrel{\·}{U}}_0+\frac{3L_m}{\sqrt{L_1(2C_m+C_1)}}{\stackrel{\·}{I}}_0\left(\frac{\cosh \left({\mathrm{\γ}}_1\right(l-x\left)\right)-\cosh \left({\mathrm{\γ}}_{1}x\right)}{\sinh \left({\mathrm{\γ}}_{1}x\right)}\right)$

保护装置计算正常运行的其他两相输电线路电流在单相接地故障相线路上的感应电压

保护装置判断是否成立，即保护装置判断

$|\frac{6C_m}{2C_m+C_1}{\stackrel{\·}{U}}_0+\frac{3L_m}{\sqrt{L_1(2C_m+C_1)}}{\stackrel{\·}{I}}_0\left(\frac{\cosh \left({\mathrm{\γ}}_1\right(l-x\left)\right)-\cosh \left({\mathrm{\γ}}_{1}x\right)}{\sinh \left({\mathrm{\γ}}_{1}x\right)}\right)-\frac{3l}{2}{\stackrel{\·}{I}}_0{z}_m|\≥\left|k\frac{3l}{2}{\stackrel{\·}{I}}_0{z}_m\right|$

是否成立，若成立，则保护装置发出合闸信号，合上单相接地故障相输电线路两端的断路器。其中，C_m为单位长度输电线路相间互感电容；C₁为单位长度输电线路对地电容；L_m为单位长度输电线路相间互感电感；L₁为单位长度输电线路电感；cosh(.)为双曲余弦函数；sinh(.)为双曲正弦函数；γ₁为输电线路传播系数；z_m为单位长度输电线路相间互感阻抗；l为输电线路长度；k为整定系数；x为单相接地故障点到输电线路保护安装处的故障距离。

本方法采用分布参数建模，准确计算故障相线路恢复电压，克服了输电线路对地电容对输电线路单相重合闸保护判据动作性能的影响，能正确判别输电线路单相接地故障为瞬时性接地故障还是为永久性接地故障，再决定是否发出单相合闸信号以重新合上单相接地故障相线路两端的断路器，从而提高了输电线路供电的可靠性和电网并列运行的稳定性。

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.利用分布参数实现输电线路单相重合闸保护判据的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)保护装置测量输电线路保护安装处的零序电压和零序电流

(2)保护装置计算判断 $|\frac{6C_m}{2C_m+C_1}{\stackrel{\·}{U}}_0+\frac{3L_m}{\sqrt{L_1(2C_m+C_1)}}{\stackrel{\·}{I}}_0\left(\frac{\cosh \left({\mathrm{\γ}}_1\right(l-x\left)\right)-\cosh \left({\mathrm{\γ}}_{1}x\right)}{\sinh \left({\mathrm{\γ}}_{1}x\right)}\right)-\frac{3l}{2}{\stackrel{\·}{I}}_0{z}_m|$ $\≥\left|k\frac{3l}{2}{\stackrel{\·}{I}}_0{z}_m\right|$ 是否成立，若成立，则保护装置发出合闸信号，合上单相接地故障相输电线路两端的断路器；其中，C_m为单位长度输电线路相间互感电容；C₁为单位长度输电线路对地电容；L_m为单位长度输电线路相间互感电感；L₁为单位长度输电线路电感；cosh(.)为双曲余弦函数；sinh(.)为双曲正弦函数；γ₁为输电线路传播系数；z_m为单位长度输电线路相间互感阻抗；l为输电线路长度；k为整定系数；x为单相接地故障点到输电线路保护安装处的故障距离。