CN103353571B

CN103353571B - 利用故障因子实现t接线路单相接地故障支路选择方法

Info

Publication number: CN103353571B
Application number: CN201310240214.1A
Authority: CN
Inventors: 曾惠敏
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; State Grid Fujian Electric Power Co Ltd; Maintenance Branch of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; State Grid Fujian Electric Power Co Ltd; Maintenance Branch of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Priority date: 2013-06-18
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2033-06-18
Also published as: CN103353571A

Abstract

本发明公开了一种利用故障因子实现T接线路单相接地故障支路选择方法。本发明方法分别测量T接线路三条支路保护安装处的故障相电压、故障相电流、故障相负序电流和零序电流，分别利用三条支路保护安装处到单相接地故障点的电压降幅值除以保护安装处到T接结点电压降幅值的比值，得到三条支路的故障因子，若存在一条支路的故障因子小于1成立，则判断该支路为T接线路的故障支路。本发明方法适用于T接线路单相接地故障后整个故障过程的故障支路选择，选择结果不受过渡电阻、负荷电流和故障位置的影响。T接线路发生单相高阻接地故障时，本发明方法能准确判断T接线路的故障支路。

Description

利用故障因子实现T接线路单相接地故障支路选择方法

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故障因子实现T接线路单相接地故障支路选择方法。

背景技术

在土地资源日趋紧张的情况下，T接线路由于占地面积小，造价成本低，已成为电力系统一种常见的线路输电方式。T接线路的T接结点处没有安装电压互感器、电流互感器等电气量采集设备，造成T接线路发生故障后，需要先判断故障点在T接线路的哪条支路上，然后再利用输电线路双端故障测距方法对故障位置进行故障测距。因此，对故障支路选择结果的正确与否，直接关系着T接线路故障定位的准确性。

传统T接线路故障支路选择方法利用三条支路在T接线路T结点的电压突变量幅值之间的大小关系判别故障支路。当故障点靠近T接线路T结点时，受高过渡电阻影响，三条支路在T接线路T结点的电压突变量幅值相差很小，加上受电压互感器、电流互感器传变误差和谐波分量的影响，会出现故障支路在T接线路T结点的电压突变量幅值小于正常支路在T接线路T结点的电压突变量幅值，引起传统T接线路故障支路选择方法判断故障支路错误，造成T接线路故障测距失败。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种不受过渡电阻、负荷电流和故障位置影响的利用故障因子实现T接线路单相接地故障支路选择方法。

为实现上述目的，本发明方法采用如下技术方案：

利用故障因子实现T接线路单相接地故障支路选择方法，其特征在于，包括如下依序步骤：

（1）保护装置测量T接线路在m端保护安装处的故障相电压、故障相电流、零序电流和故障相负序电流；测量T接线路在n端保护安装处的故障相电压、故障相电流、零序电流和故障相负序电流；测量T接线路在p端保护安装处的故障相电压、故障相电流、零序电流和故障相负序电流；其中，φ=A、B、C相；

（2）保护装置判断mt支路的故障因子

k_{mt} = | \frac{{\dot{U}}_{mφ}}{l_{mt} z_{1} ({\dot{I}}_{mφ} + \frac{z_{0} - z_{1}}{z_{1}} {\dot{I}}_{m 0})} \frac{\sin β_{m}}{\sin (α_{m} + γ_{m})} | < 1

是否成立，若成立，则保护装置判断mt支路为T接线路的故障支路；其中，φ=A、B、C相；T接线路的三条支路分别为mt支路、nt支路和pt支路；t为三条支路mt支路、nt支路和pt支路的T接结点；z₁为单位长度输电线路正序阻抗；z₀为单位长度输电线路零序阻抗；l_mt为T接线路mt支路的长度；α_m=Arg(z₁)；

β_{m} = Arg (\frac{{\dot{U}}_{mφ}}{{\dot{I}}_{mφ 2}})

；

γ_{m} = Arg (\frac{{\dot{I}}_{mφ} + \frac{z_{0} - z_{1}}{z_{1}} {\dot{I}}_{m 0}}{{\dot{I}}_{mφ 2}})

；

（3）保护装置判断nt支路的故障因子

k_{nt} = | \frac{{\dot{U}}_{nφ}}{l_{nt} z_{1} ({\dot{I}}_{nφ} + \frac{z_{0} - z_{1}}{z_{1}} {\dot{I}}_{n 0})} \frac{\sin β_{n}}{\sin (α_{n} + γ_{n})} | < 1

是否成立，若成立，则保护装置判断nt支路为T接线路的故障支路；其中，φ=A、B、C相；l_nt为T接线路nt支路的长度；α_n=Arg(z₁)；

β_{n} = Arg (\frac{{\dot{U}}_{nφ}}{{\dot{I}}_{nφ 2}})

；

γ_{n} = Arg (\frac{{\dot{I}}_{nφ} + \frac{z_{0} - z_{1}}{z_{1}} {\dot{I}}_{n 0}}{{\dot{I}}_{nφ 2}})

；

（4）保护装置判断pt支路的故障因子

k_{pt} = | \frac{{\dot{U}}_{pφ}}{l_{pt} z_{1} ({\dot{I}}_{pφ} + \frac{z_{0} - z_{1}}{z_{1}} {\dot{I}}_{p 0})} \frac{\sin β_{p}}{\sin (α_{p} + γ_{p})} | < 1

是否成立，若成立，则保护装置判断pt支路为T接线路的故障支路；其中，φ=A、B、C相；l_pt为T接线路pt支路的长度；α_p=Arg(z₁)；

β_{p} = Arg (\frac{{\dot{U}}_{pφ}}{{\dot{I}}_{pφ 2}})

；

γ_{p} = Arg (\frac{{\dot{I}}_{pφ} + \frac{z_{0} - z_{1}}{z_{1}} {\dot{I}}_{p 0}}{{\dot{I}}_{pφ 2}})

。

本发明的特点及技术成果：

本发明方法分别测量T接线路三条支路保护安装处的故障相电压、故障相电流、故障相负序电流和零序电流，分别利用三条支路保护安装处到单相接地故障点的电压降幅值除以保护安装处到T接结点电压降幅值的比值，得到三条支路的故障因子，若存在一条支路的故障因子小于1成立，则判断该支路为T接线路的故障支路。本发明方法适用于T接线路单相接地故障后整个故障过程的故障支路选择，选择结果不受过渡电阻、负荷电流和故障位置的影响。T接线路发生单相高阻接地故障时，本发明方法能准确判断T接线路的故障支路。

附图说明

图1为应用本发明方法的T接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为应用本发明方法的T接线路输电系统示意图。本实施例中，T接线路的三条支路分别为mt支路、nt支路和pt支路，t为三条支路mt支路、mt支路和pt支路的T接结点。

保护装置测量T接线路在m端保护安装处的故障相电压、故障相电流、零序电流和故障相负序电流；测量T接线路在n端保护安装处的故障相电压、故障相电流、零序电流和故障相负序电流；测量T接线路在p端保护安装处的故障相电压、故障相电流、零序电流和故障相负序电流；其中，φ=A、B、C相。

保护装置判断mt支路的故障因子

k_{mt} = | \frac{{\dot{U}}_{mφ}}{l_{mt} z_{1} ({\dot{I}}_{mφ} + \frac{z_{0} - z_{1}}{z_{1}} {\dot{I}}_{m 0})} \frac{\sin β_{m}}{\sin (α_{m} + γ_{m})} | < 1

是否成立，若成立，则保护装置判断mt支路为T接线路的故障支路；其中，φ=A、B、C相；z₁为单位长度输电线路正序阻抗；z₀为单位长度输电线路零序阻抗；l_mt为T接线路mt支路的长度；α_m=Arg(z₁)；

β_{m} = Arg (\frac{{\dot{U}}_{mφ}}{{\dot{I}}_{mφ 2}})

；

γ_{m} = Arg (\frac{{\dot{I}}_{mφ} + \frac{z_{0} - z_{1}}{z_{1}} {\dot{I}}_{m 0}}{{\dot{I}}_{mφ 2}})

。

保护装置判断nt支路的故障因子

k_{nt} = | \frac{{\dot{U}}_{nφ}}{l_{nt} z_{1} ({\dot{I}}_{nφ} + \frac{z_{0} - z_{1}}{z_{1}} {\dot{I}}_{n 0})} \frac{\sin β_{n}}{\sin (α_{n} + γ_{n})} | < 1

是否成立，若成立，则保护装置判断nt支路为T接线路的故障支路；其中，l_nt为T接线路nt支路的长度；α_n=Arg(z₁)；

β_{n} = Arg (\frac{{\dot{U}}_{nφ}}{{\dot{I}}_{nφ 2}})

；

γ_{n} = Arg (\frac{{\dot{I}}_{nφ} + \frac{z_{0} - z_{1}}{z_{1}} {\dot{I}}_{n 0}}{{\dot{I}}_{nφ 2}})

。

保护装置判断pt支路的故障因子

k_{pt} = | \frac{{\dot{U}}_{pφ}}{l_{pt} z_{1} ({\dot{I}}_{pφ} + \frac{z_{0} - z_{1}}{z_{1}} {\dot{I}}_{p 0})} \frac{\sin β_{p}}{\sin (α_{p} + γ_{p})} | < 1

是否成立，若成立，则保护装置判断pt支路为T接线路的故障支路；其中，l_pt为T接线路pt支路的长度；α_p=Arg(z₁)；

β_{p} = Arg (\frac{{\dot{U}}_{pφ}}{{\dot{I}}_{pφ 2}})

；

γ_{p} = Arg (\frac{{\dot{I}}_{pφ} + \frac{z_{0} - z_{1}}{z_{1}} {\dot{I}}_{p 0}}{{\dot{I}}_{pφ 2}})

。

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.利用故障因子实现T接线路单相接地故障支路选择方法，包括如下依序步骤：

(1)保护装置测量T接线路在m端保护安装处的故障相电压故障相电流零序电流和故障相负序电流测量T接线路在n端保护安装处的故障相电压故障相电流零序电流和故障相负序电流测量T接线路在p端保护安装处的故障相电压故障相电流零序电流和故障相负序电流其中，φ＝A、B、C相；

(2)保护装置判断mt支路的故障因子

k_{m t} = | \frac{{\overset{\cdot}{U}}_{m φ}}{l_{m t} z_{1} ({\overset{\cdot}{I}}_{m φ} + \frac{z_{0} - z_{1}}{z_{1}} {\overset{\cdot}{I}}_{m 0})} \frac{{sinβ}_{m}}{\sin (α_{m} + γ_{m})} | < 1

是否成立，若成立，则保护装置判断mt支路为T接线路的故障支路；T接线路的三条支路分别为mt支路、nt支路和pt支路；t为三条支路mt支路、nt支路和pt支路的T接结点；z₁为单位长度输电线路正序阻抗；z₀为单位长度输电线路零序阻抗；l_mt为T接线路mt支路的长度；α_m＝Arg(z₁)；

β_{m} = A r g (\frac{{\overset{\cdot}{U}}_{m φ}}{{\overset{\cdot}{I}}_{m φ 2}}); γ_{m} = A r g (\frac{{\overset{\cdot}{I}}_{m φ} + \frac{z_{0} - z_{1}}{z_{1}} {\overset{\cdot}{I}}_{m 0}}{{\overset{\cdot}{I}}_{m φ 2}});

(3)保护装置判断nt支路的故障因子

k_{n t} = | \frac{{\overset{\cdot}{U}}_{n φ}}{l_{n t} z_{1} ({\overset{\cdot}{I}}_{n φ} + \frac{z_{0} - z_{1}}{z_{1}} {\overset{\cdot}{I}}_{n 0})} \frac{{sinβ}_{n}}{\sin (α_{n} + γ_{n})} | < 1

是否成立，若成立，则保护装置判断nt支路为T接线路的故障支路；l_nt为T接线路nt支路的长度；α_n＝Arg(z₁)；

β_{n} = A r g (\frac{{\overset{\cdot}{U}}_{n φ}}{{\overset{\cdot}{I}}_{n φ 2}}); γ_{n} = A r g (\frac{{\overset{\cdot}{I}}_{n φ} + \frac{z_{0} - z_{1}}{z_{1}} {\overset{\cdot}{I}}_{n 0}}{{\overset{\cdot}{I}}_{n φ 2}});

(4)保护装置判断pt支路的故障因子

k_{p t} = | \frac{{\overset{\cdot}{U}}_{p φ}}{l_{p t} z_{1} ({\overset{\cdot}{I}}_{p φ} + \frac{z_{0} - z_{1}}{z_{1}} {\overset{\cdot}{I}}_{p 0})} \frac{{sinβ}_{p}}{\sin (α_{p} + γ_{p})} | < 1

是否成立，若成立，则保护装置判断pt支路为T接线路的故障支路；l_pt为T接线路pt支路的长度；α_p＝Arg(z₁)；

β_{p} = A r g (\frac{{\overset{\cdot}{U}}_{p φ}}{{\overset{\cdot}{I}}_{p φ 2}}); γ_{p} = A r g (\frac{{\overset{\cdot}{I}}_{p φ} + \frac{z_{0} - z_{1}}{z_{1}} {\overset{\cdot}{I}}_{p 0}}{{\overset{\cdot}{I}}_{p φ 2}}) .