CN103296647B - 输电线路方向电流差动保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输电线路方向电流差动保护方法。本发明方法计算输电线路一端电流与输电线路另一端电流的比值的实部，利用输电线路一端电流与输电线路另一端电流的比值的实部除以输电线路一端电流与输电线路另一端电流的比值的实部的绝对值得到方向系数，利用方向系数、差动电流和制动电流、电流设定值构成输电线路方向电流差动保护判据。本发明方法的动作性能不受不平衡电流的影响，具有很高的动作灵敏度。无论电流互感器是否发生饱和，输电线路保护区内故障时本发明方法能可靠正确动作，输电线路保护区外故障时本发明方法能可靠正确闭锁，动作性能不受电流互感器饱和的影响。<!--1-->

Description

输电线路方向电流差动保护方法

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方向电流差动保护方法。

背景技术

由于不受电力系统运行方式和电网结构影响且具有天然的选相功能，电流差动保护一直是各种电压等级输电线路的主保护。在220kV及以下电压等级输电线路中，由于输电线路沿线分布电容电流很小，分布电容对电流差动保护动作性能的影响很小。超/特高压输电线路的电压、电流传输具有明显的波过程，沿线分布电容电流很大，分布电容电流和电流互感器传变误差会引起很大的不平衡电流。为了防止电流差动保护误动作，需设定很高的电流门槛值以躲过不平衡电流，电流门槛值设定的很高会导致电流差动保护启动电流大，进而引起电流差动保护灵敏度不足，使得传统电流差动保护无法应用在超/特高压输电线路上。

当输电线路故障点靠近电流互感器安装处时，由于故障电流很大，电流互感器容易饱和，电流互感器饱和会引起输电线路保护区外故障时电流差动保护误动作，电流互感器饱和会引起输电线路保护区内故障时电流差动保护拒动作。

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电流互感器饱和和不平衡电流影响的输电线路方向电流差动保护方法。

输电线路方向电流差动保护方法，其特征在于，包括如下依序步骤：

（1）保护装置测量输电线路在m变电站保护安装处的A相电流、B相电流、C相电流，测量输电线路在n变电站保护安装处的A相电流、B相电流、C相电流；

（2）保护装置判断 $\frac{\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mA}}\right)\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nA}}\right)+\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mA}}\right)\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nA}}\right)}{|\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mA}}\right)\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nA}}\right)+\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mA}}\right)\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nA}}\right)|}|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mA}}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nA}}|-k|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mA}}-{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nA}}|>I_{\mathrm{set}}$ 是否成立，若成立，则保护装置向A相输电线路两端的断路器发送跳闸信号，跳开A相输电线路两端的断路器；其中，k为整定系数；I_set为电流设定值；、分别为的实部、虚部；、分别为的实部、虚部；

（3）保护装置判断 $\frac{\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mB}}\right)\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nB}}\right)+\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mB}}\right)\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nB}}\right)}{|\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mB}}\right)\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nB}}\right)+\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mB}}\right)\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nB}}\right)|}|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mB}}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nB}}|-k|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mB}}-{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nB}}|>I_{\mathrm{set}}$ 是否成立，若成立，则保护装置向B相输电线路两端的断路器发送跳闸信号，跳开B相输电线路两端的断路器；其中，k为整定系数；I_set为电流设定值；、分别为的实部、虚部；、分别为的实部、虚部；

（4）保护装置判断 $\frac{\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mC}}\right)\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nC}}\right)+\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mC}}\right)\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nC}}\right)}{|\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mC}}\right)\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nC}}\right)+\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mC}}\right)\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nC}}\right)|}|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mC}}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nC}}|-k|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mC}}-{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nC}}|>I_{\mathrm{set}}$ 是否成立，若成立，则保护装置向C相输电线路两端的断路器发送跳闸信号，跳开C相输电线路两端的断路器；其中，k为整定系数；I_set为电流设定值；、分别为的实部、虚部；、分别为的实部、虚部。

本发明与现有技术相比较，具有以下积极成果：

本发明方法的动作性能不受不平衡电流的影响，具有很高的动作灵敏度。无论电流互感器是否发生饱和，输电线路保护区内故障时本发明方法能可靠正确动作，输电线路保护区外故障时本发明方法能可靠正确闭锁，动作性能不受电流互感器饱和的影响。

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在m变电站保护安装处的A相电流、B相电流、C相电流，测量输电线路在n变电站保护安装处的A相电流、B相电流、C相电流。

保护装置判断 $\frac{\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mA}}\right)\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nA}}\right)+\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mA}}\right)\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nA}}\right)}{|\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mA}}\right)\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nA}}\right)+\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mA}}\right)\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nA}}\right)|}|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mA}}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nA}}|-k|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mA}}-{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nA}}|>I_{\mathrm{set}}$ 是否成立，若成立，则保护装置向A相输电线路两端的断路器发送跳闸信号，跳开A相输电线路两端的断路器；其中，k为整定系数；I_set为电流设定值；、分别为的实部、虚部；、分别为的实部、虚部。

保护装置判断 $\frac{\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mB}}\right)\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nB}}\right)+\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mB}}\right)\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nB}}\right)}{|\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mB}}\right)\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nB}}\right)+\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mB}}\right)\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nB}}\right)|}|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mB}}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nB}}|-k|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mB}}-{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nB}}|>I_{\mathrm{set}}$ 是否成立，若成立，则保护装置向B相输电线路两端的断路器发送跳闸信号，跳开B相输电线路两端的断路器；其中，k为整定系数；I_set为电流设定值；、分别为的实部、虚部；、分别为的实部、虚部。

保护装置判断 $\frac{\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mC}}\right)\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nC}}\right)+\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mC}}\right)\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nC}}\right)}{|\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mC}}\right)\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nC}}\right)+\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mC}}\right)\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nC}}\right)|}|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mC}}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nC}}|-k|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mC}}-{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nC}}|>I_{\mathrm{set}}$ 是否成立，若成立，则保护装置向C相输电线路两端的断路器发送跳闸信号，跳开C相输电线路两端的断路器；其中，k为整定系数；I_set为电流设定值；、分别为的实部、虚部；、分别为的实部、虚部。

本发明方法的动作性能不受不平衡电流的影响，具有很高的动作灵敏度。无论电流互感器是否发生饱和，输电线路保护区内故障时本发明方法可靠正确动作，输电线路保护区外故障时本发明方法可靠正确闭锁，动作性能不受电流互感器饱和的影响。

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.输电线路方向电流差动保护方法，其特征在于，包括如下依序步骤：

（1）保护装置测量输电线路在m变电站保护安装处的A相电流、B相电流、C相电流，测量输电线路在n变电站保护安装处的A相电流、B相电流、C相电流；

（2）保护装置判断 $\frac{\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mA}}\right)\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nA}}\right)+\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mA}}\right)\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nA}}\right)}{|\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mA}}\right)\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nA}}\right)+\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mA}}\right)\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nA}}\right)|}|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mA}}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nA}}|-k|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mA}}-{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nA}}|>I_{\mathrm{set}}$ 是否成立，若成立，则保护装置向A相输电线路两端的断路器发送跳闸信号，跳开A相输电线路两端的断路器；其中，k为整定系数；I_set为电流设定值；、分别为的实部、虚部；、分别为的实部、虚部；

（3）保护装置判断 $\frac{\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mB}}\right)\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nB}}\right)+\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mB}}\right)\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nB}}\right)}{|\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mB}}\right)\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nB}}\right)+\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mB}}\right)\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nB}}\right)|}|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mB}}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nB}}|-k|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mB}}-{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nB}}|>I_{\mathrm{set}}$ 是否成立，若成立，则保护装置向B相输电线路两端的断路器发送跳闸信号，跳开B相输电线路两端的断路器；其中，k为整定系数；I_set为电流设定值；、分别为的实部、虚部；、分别为的实部、虚部；

（4）保护装置判断 $\frac{\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mC}}\right)\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nC}}\right)+\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mC}}\right)\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nC}}\right)}{|\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mC}}\right)\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nC}}\right)+\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mC}}\right)\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nC}}\right)|}|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mC}}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nC}}|-k|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{mC}}-{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{nC}}|>I_{\mathrm{set}}$ 是否成立，若成立，则保护装置向C相输电线路两端的断路器发送跳闸信号，跳开C相输电线路两端的断路器；其中，k为整定系数；I_set为电流设定值；、分别为的实部、虚部；、分别为的实部、虚部。