CN103545782B - 一种振荡闭锁的距离保护整定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种振荡闭锁的距离保护整定方法，包括下述步骤：采集保护安装处三相电流和三相电压；判断是否进入振荡闭锁状态；若且转至下一步；否则，转至步骤下下步；若振荡中心电压中任一满足时，延时开放距离保护，并设定相间距离保护动作区和接地距离保护动作区；若电流不对称度m≥0.65，开放距离保护，并设定相间距离保护动作区和接地距离保护动作区；若电流不对称度m＜0.65，且延时开放接地距离保护，并设定接地距离动作保护区。本发明通过平面分析振荡中故障的特征，对不同故障特征设定不同的距离保护动作区，提高接地距离保护的耐过渡电阻能力，在不降低动作性能的前提下，减少振荡中对称开放的时间。

Description

一种振荡闭锁的距离保护整定方法
技术领域
本发明涉及电力系统继电保护领域的整定方法，具体涉及一种振荡闭锁的距离保护整定方法。
背景技术
距离保护作为输电线路、变压器的后备保护被广泛用于不同电压等级电力系统中。
电力系统发生振荡时，测量阻抗周期性变化，距离保护存在误动的可能，对于距离保护I、II段，由于动作时间较短，微机保护装置采取振荡闭锁元件防止距离保护I、II段在振荡过程中误动作，对于距离保护III段，由于动作时间较长，依靠动作延时躲过振荡，对于振荡闭锁过程中又发生故障，利用振荡闭锁中的故障开放元件开放距离保护I、II段，故障开放元件分为不对称故障开放元件和对称故障开放元件。
常用电流不对称度m作为不对称故障开放元件，利用作为对称故障开放元件。对于不对称故障开放元件，当线路处于重负荷运行时，发生经大过渡电阻接地故障时，电流不对称度m不满足条件，无法开放距离保护，造成保护无法正确动作。对于对称故障开放元件开放时间与保护动作区有关，目前接地距离保护与相间距离保护的动作区一致，没有充分考虑相间故障和接地故障的特征，振荡中经高阻接地时，距离保护无法动作，三相短路时保护动作需要较长延时。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种振荡闭锁的距离保护整定方法，该方法通过平面分析振荡中故障的特征，对不同故障特征设定不同的距离保护动作区，提高接地距离保护的耐过渡电阻能力，在不降低动作性能的前提下，减少振荡中对称开放的时间。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
本发明提供一种振荡闭锁的距离保护整定方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：
（1）采集保护安装处三相电流和三相电压；
（2）判断是否进入振荡闭锁状态；
（3）若相为基准的负序电流的绝对值小于负序电流定值且相为基准的零序电流的绝对值小于零序电流定值转至步骤（4）；否则，转至步骤（5）；
（4）若振荡中心电压中任一满足时，延时开放距离保护，并设定相间距离保护动作区和接地距离保护动作区；
（5）若电流不对称度m≥0.65，开放距离保护，并设定相间距离保护动作区和接地距离保护动作区；
（6）若电流不对称度m＜0.65，且延时开放接地距离保护，并设定接地距离动作保护区。
进一步地，所述步骤（1）中，保护安装处三相电流分别为和三相电压分别为和
进一步地，所述步骤（2）中，若距离保护未进入振荡闭锁，直接开放距离保护，若距离保护进入振荡闭锁，计算相为基准的正序电流相为基准的负序电流相为基准的零序电流电流不对称度m和振荡中心电压
进一步地，所述电流不对称度所述振荡中心电压中的i分别为A、B、C、AB、BC和CA；
所述振荡中心电压中的Ui分别为UA、UB、UC、UAB、UBC和UCA，分别用下述表达式表示： U A = | U · A | , U B = | U · B | , U C = | U · C | , U AB = | U · A - U · B | , U BC = | U · B - U · C | 和 U CA = | U · C - U · A | ;
所述振荡中心电压中的分别为分别用下述表达式表示： 为线路阻抗角。
进一步地，所述步骤（4）中，线路发生对称故障时，若相为基准的负序电流的绝对值小于负序电流定值且相为基准的零序电流的绝对值小于零序电流定值满足延时开放距离保护，延时与相间距离保护动作区和接地距离保护动作区相关，动作区越小，延时越短；
满足表示为：满足 和中的任意一个；其中pu表示标幺值；
相间距离保护动作区和接地距离保护动作区相同，均为相间最大过渡电阻R1的取值为0.05Un/（IB-IC），其中Un为电力系统额定电压；IB和IC分别为系统B相和C相的额定电流。
进一步地，所述步骤（5）中，线路发生不对称故障时，当A相为基准的负序电流的绝对值大于负序电流定值或A相为基准的零序电流的绝对值大于零序电流定值时，且电流不对称度m≥0.65，开放距离保护；
相间距离保护动作区R3的取值为0.05Un/（IB-IC），接地距离保护动作区R2的取值为5R1。
进一步地，所述步骤（6）中，线路发生大过渡电阻接地故障时，m＜0.65，若振荡中心电压延时开放接地距离保护，排除振荡后，扩大接地距离保护动作；
振荡中心电压表示为： 和
接地距离保护动作区R4的取值为10R1。
与现有技术比，本发明达到的有益效果是：
现有技术对于对称故障和不对称故障不区分，相间距离保护与接地距离保护的动作区一样，对于振荡闭锁开放及耐过负荷能力较差。本发明提供一种适应振荡闭锁的距离保护整定方法，通过平面分析了振荡中对称故障与不对称故障的特征，针对不同故障特征设定了不同的距离保护动作区，对于对称故障，由于过渡电阻很小，所以减小动作区，减少了振荡中对称开放的时间，同时提高了其耐受过负荷的能力；对于严重不对称故障，通过减小动作区，减少振荡闭锁开放时间，提高相间距离保护的耐过渡电阻能力，对于经过渡电阻的单相接地故障，通过扩大动作区，提高接地距离保护的耐过渡电阻能力。
附图说明
图1是本发明提供的振荡闭锁的距离保护整定方法流程图；
图2是本发明提供的二维平面图；
图3是本发明提供的对称故障距离保护动作区示意图；图中，X1取值分别按照I、II段保护范围整定，X2取值为-0.5欧姆（CT二次额定电流为5A时），R1的取值为0.05Un/（IB-IC）。R2的取值为-R1/5；
图4是本发明提供的不对称故障接地距离保护动作区示意图；图中，X1取值分别按照I、II段保护范围整定，X2取值为-0.5欧姆（CT二次额定电流为5A时），R3的取值为5R1。R2的取值为-R1/5；
图5是本发明提供的经大过渡电阻接地故障接地距离保护动作区示意图；图中，X1取值分别按照I、II段保护范围整定。X2取值为-0.5欧姆（CT二次额定电流为5A时），R4的取值为10R1。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明提供一种适应振荡闭锁的距离保护整定方法，其流程图如图1所示，包括下述步骤：
（1）采集保护安装处三相电流和三相电压：三相电流分别为和三相电压分别为和
（2）判断是否进入振荡闭锁状态：
若距离保护未进入振荡闭锁，直接开放距离保护，若距离保护进入振荡闭锁，计算相为基准的正序电流相为基准的负序电流相为基准的零序电流电流不对称度m和振荡中心电压
所述电流不对称度所述振荡中心电压中的i分别为A、B、C、AB、BC和CA；
所述振荡中心电压中的Ui分别为UA、UB、UC、UAB、UBC和UCA，分别用下述表达式表示： U A = | U · A | , U B = | U · B | , U C = | U · C | , U AB = | U · A - U · B | , U BC = | U · B - U · C | 和 U CA = | U · C - U · A | ;
所述振荡中心电压中的分别为分别用下述表达式表示： 为线路阻抗角。
（3）若相为基准的负序电流的绝对值小于负序电流定值且相为基准的零序电流的绝对值小于零序电流定值转至步骤（4）；否则，转至步骤（5）；
（4）若振荡中心电压中任一满足时，延时开放距离保护，并设定相间距离保护动作区和接地距离保护动作区。相间距离保护动作区如图3所示，接地距离保护动作区与相间距离保护动作区相同。
（5）若电流不对称度m≥0.65，开放距离保护，并设定相间距离保护动作区和接地距离保护动作区；相间距离保护的动作区为如图3所示，接地距离保护的动作区为如图4所示。
（6）若电流不对称度m＜0.65，且延时开放接地距离保护，并设定接地距离动作保护区。接地距离保护的动作区为如图5所示。
实施例1：对称故障距离保护动作区设定。
如图2和3所示，线路发生对称故障时，若A相为基准的负序电流的绝对值小于负序电流定值且A相为基准的零序电流的绝对值小于零序电流定值满足延时开放距离保护，延时与相间距离保护动作区和接地距离保护动作区相关，动作区越小，延时越短；
满足表示为：满足 和中的任意一个；其中pu表示标幺值；
对称故障时相间距离保护与接地距离保护的测量阻抗相同，动作区亦可设置相同，均为相间最大过渡电阻R1的取值为0.05Un/（IB-IC），其中Un为电力系统额定电压；IB和IC分别为系统B相和C相的额定电流，此时考虑了相间最大过渡电阻。由于振荡闭锁仅针对距离保护I、II段，图3中的距离保护电抗整定值X13取值可分别按照I、II段保护范围整定。距离保护电抗整定值X2、电阻整定值R2的取值为负，为了保证线路出口发生故障时距离保护正确动作。
实施例2：不对称故障距离保护动作区设定。
如图2、图3和图4所示，线路发生不对称故障时，以A相接地为例，当A相为基准的负序电流的绝对值大于负序电流定值或A相为基准的零序电流的绝对值大于零序电流定值时，且电流不对称度m≥0.65，开放距离保护；
由于m较大，所以过渡电阻较小，相间距离保护动作区设定与图3一致。对于接地距离保护，为了提高耐过渡电阻能力，保护动作区进行放大，接地距离保护动作区R2的取值为5R1。其他定值设定与相间距离保护动作区设定一致。相间距离保护动作区R3的取值为0.05Un/（IB-IC）。
实施例3：经大过渡电阻接地故障接地距离保护动作区设定。
如图2和图5所示，线路发生经较大过渡电阻接地故障时，m＜0.65，若延时开放接地距离保护，排除振荡后，扩大接地距离保护动作，提高其耐过渡电阻能力，动作区R4的取值为10R1。振荡中心电压表示为： 和
本发明通过平面分析振荡中故障的特征，对不同故障特征设定不同的距离保护动作区，提高接地距离保护的耐过渡电阻能力，在不降低动作性能的前提下，减少振荡中对称开放的时间。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种振荡闭锁的距离保护整定方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
(1)采集保护安装处三相电流和三相电压；
(2)判断是否进入振荡闭锁状态；
(3)若相为基准的负序电流的绝对值小于负序电流定值且相为基准的零序电流的绝对值小于零序电流定值转至步骤(4)；否则，转至步骤(5)；
(4)若振荡中心电压中任一满足时，延时开放距离保护，并设定相间距离保护动作区和接地距离保护动作区；
(5)若电流不对称度m≥0.65，开放距离保护，并设定相间距离保护动作区和接地距离保护动作区；
(6)若电流不对称度m＜0.65，且延时开放接地距离保护，并设定接地距离动作保护区；
所述步骤(2)中，若距离保护未进入振荡闭锁，直接开放距离保护，若距离保护进入振荡闭锁，计算相为基准的正序电流 相为基准的负序电流 相为基准的零序电流电流不对称度m和振荡中心电压
所述电流不对称度所述振荡中心电压中的i分别为A、B、C、AB、BC和CA；
所述振荡中心电压中的Ui分别为UA、UB、UC、UAB、UBC和UCA，分别用下述表达式表示：和
所述振荡中心电压中的分别为分别用下述表达式表示： 为线路阻抗角；
所述步骤(4)中，线路发生对称故障时，若相为基准的负序电流的绝对值小于负序电流定值且相为基准的零序电流的绝对值小于零序电流定值满足延时开放距离保护，延时与相间距离保护动作区和接地距离保护动作区相关，动作区越小，延时越短；
满足表示为：满足 和中的任意一个；其中pu表示标幺值；
相间距离保护动作区和接地距离保护动作区相同，均为相间最大过渡电阻R1的取值为0.05Un/(IB-IC)，其中Un为电力系统额定电压；IB和IC分别为系统B相和C相的额定电流；
所述步骤(5)中，线路发生不对称故障时，当相为基准的负序电流的绝对值大于负序电流定值或相为基准的零序电流的绝对值大于零序电流定值时，且电流不对称度m≥0.65，开放距离保护；
相间距离保护动作区R3的取值为0.05Un/(IB-IC)，接地距离保护动作区R2的取值为5R1；
所述步骤(6)中，线路发生大过渡电阻接地故障时，m＜0.65，若振荡中心电压延时开放接地距离保护，排除振荡后，扩大接地距离保护动作；
振荡中心电压表示为： 和
接地距离保护动作区R4的取值为10R1。
2.如权利要求1所述的距离保护整定方法，其特征在于，所述步骤(1)中，保护安装处三相电流分别为和三相电压分别为和
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