CN103368152A - 输电线路单相高阻接地故障电流保护方法 - Google Patents

输电线路单相高阻接地故障电流保护方法 Download PDF

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本发明公开了一种输电线路单相高阻接地故障电流保护方法。本发明方法首先测量输电线路电流互感器安装处的各采样时刻的电流瞬时值，对故障相电流波形瞬时值进行微分求导数处理，选取一周波微分求导数处理后的故障相电流，计算其后半周波与前半周波叠加绝对值的积分值，计算其前半周波绝对值的积分值，利用其后半周波与前半周波叠加绝对值的积分值除以其前半周波绝对值的积分值，得到输电线路高阻接地故障系数，判断输电线路高阻接地故障系数大于整定系数是否成立，若成立，则判断输电线路发生单相高阻接地故障。本发明方法利用单端电流量实现了输电线路单相高阻接地故障继电保护，输电线路单相高阻接地故障时本发明方法能正确可靠动作，动作性能不受过渡电阻、故障位置和负荷电流的影响。

Description

输电线路单相高阻接地故障电流保护方法
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单相高阻接地故障电流保护方法。
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，则容易造成输电线路保护区内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，则容易造成输电线路保护区外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无故障，传统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、故障位置和负荷电流影响的输电线路单相高阻接地故障电流保护方法。
为实现上述目的，本发明方法采用如下技术方案：
输电线路单相高阻接地故障电流保护方法，其特征在于，包括以下依序步骤：
（1）保护装置测量输电线路电流互感器安装处的各采样时刻的故障相电流瞬时值，以采样间隔时间Δt递增，依次计算每一个t采样时刻的输电线路故障相电流瞬时值i(t)对应的微分导数值
Figure BDA0000336036561
；其中，t为采样时刻；i(t)为t采样时刻的故障相电流采样值；i(t-Δt)为t-Δt采样时刻的故障相电流采样值；Δt为采样间隔时间；
（2）保护装置判断
Figure BDA0000336036562
>k是否成立，若成立，则保护装置判断输电线路发生单相经高电阻接地故障，发出动作跳闸信号，跳开输电线路两端的断路器；其中，i(t+xΔt)为t+xΔt时刻的故障相电流采样值；i(t+(x-1)Δt)为t+(x-1)Δt时刻的故障相电流采样值；为
Figure BDA0000336036564
时刻的故障相电流采样值；
Figure BDA0000336036565
为
Figure BDA0000336036566
时刻的故障相电流采样值；t为采样时刻；N为一周波采样点数；Δt为采样间隔时间；x为整数计数器；k为整定系数。
本发明的特点及技术成果：
本发明方法首先测量输电线路电流互感器安装处的各采样时刻的电流瞬时值，对故障相电流波形瞬时值进行微分求导数处理，选取一周波微分求导数处理后的故障相电流，计算其后半周波与前半周波叠加绝对值的积分值，计算其前半周波绝对值的积分值，利用其后半周波与前半周波叠加绝对值的积分值除以其前半周波绝对值的积分值，得到输电线路高阻接地故障系数，判断输电线路高阻接地故障系数大于整定系数是否成立，若成立，则判断输电线路发生单相高阻接地故障。本发明方法利用单端电流量实现了输电线路单相高阻接地故障继电保护，输电线路单相高阻接地故障时本发明方法能正确可靠动作，动作性能不受过渡电阻、故障位置和负荷电流的影响。
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。图1中CT为电流互感器。保护装置测量输电线路电流互感器安装处的各采样时刻的电流瞬时值。
保护装置以采样间隔时间Δt递增，依次计算每一个t采样时刻的输电线路故障相电流瞬时值i(t)对应的微分导数值
Figure BDA0000336036567
；其中，t为采样时刻；i(t)为t采样时刻的故障相电流采样值；i(t-Δt)为t-Δt采样时刻的故障相电流采样值；Δt为采样间隔时间。
保护装置判断
Figure BDA0000336036568
>k是否成立，若成立，则保护装置判断输电线路发生单相经高电阻接地故障，发出动作跳闸信号，跳开输电线路两端的断路器；其中，i(t+xΔt)为t+xΔt时刻的故障相电流采样值；i(t+(x-1)Δt)为t+(x-1)Δt时刻的故障相电流采样值；为
Figure BDA00003360365610
时刻的故障相电流采样值；
Figure BDA00003360365611
为
Figure BDA00003360365612
时刻的故障相电流采样值；t为采样时刻；N为一周波采样点数；Δt为采样间隔时间；x为整数计数器；k为整定系数。
本发明方法首先测量输电线路电流互感器安装处的各采样时刻的电流瞬时值，对故障相电流波形瞬时值进行微分求导数处理，选取一周波微分求导数处理后的故障相电流，计算其后半周波与前半周波叠加绝对值的积分值，计算其前半周波绝对值的积分值，利用其后半周波与前半周波叠加绝对值的积分值除以其前半周波绝对值的积分值，得到输电线路高阻接地故障系数，判断输电线路高阻接地故障系数大于整定系数是否成立，若成立，则判断输电线路发生单相高阻接地故障。本发明方法利用单端电流量实现了输电线路单相高阻接地故障继电保护，输电线路单相高阻接地故障时本发明方法能正确可靠动作，动作性能不受过渡电阻、故障位置和负荷电流的影响。
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.输电线路单相高阻接地故障电流保护方法，其特征在于，包括如下依序步骤：
（1）保护装置测量输电线路电流互感器安装处的各采样时刻的故障相电流瞬时值，以采样间隔时间Δt递增，依次计算每一个t采样时刻的输电线路故障相电流瞬时值i(t)对应的微分导数值
Figure FDA0000336036551
；其中，t为采样时刻；i(t)为t采样时刻的故障相电流采样值；i(t-Δt)为t-Δt采样时刻的故障相电流采样值；Δt为采样间隔时间；
（2）保护装置判断>k是否成立，若成立，则保护装置判断输电线路发生单相经高电阻接地故障，发出动作跳闸信号，跳开输电线路两端的断路器；其中，i(t+xΔt)为t+xΔt时刻的故障相电流采样值；i(t+(x-1)Δt)为t+(x-1)Δt时刻的故障相电流采样值；
Figure FDA0000336036553
为
Figure FDA0000336036554
时刻的故障相电流采样值；
Figure FDA0000336036555
为
Figure FDA0000336036556
时刻的故障相电流采样值；t为采样时刻；N为一周波采样点数；Δt为采样间隔时间；x为整数计数器；k为整定系数。
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