CN103956712A - 一种适应过负荷状态接地距离保护解决方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种适应过负荷状态接地距离保护解决方法，所述解决方法包括：根据过负荷情况下距离继电器测量阻抗范围，构建负荷限制继电器，该继电器在过负荷条件下不动作，在接地故障情况下满足动作条件；通过零序电流和正序电流比值关系，调整该负荷限制继电器的动作范围，以实现不同过负荷程度下特性动态调整；仅当负荷限制继电器动作时，对应相的接地距离继电器才允许投入，从而可避免过负荷情况下接地距离继电器不正确动作。

Description

一种适应过负荷状态接地距离保护解决方法
技术领域
本发明涉及电力系统领域中的一种继电保护技术，尤其涉及一种适应过负荷状态接地距离保护解决方法。
背景技术
由于大电网的交流互联和提高超高压线路的输送容量，在电网互联的断面上，正常运行时联络线上的输电功率就已经很高，甚至是满负荷运行，此时若线路上发生故障现象，保护正确动作跳开故障线路，会造成线路上的功率的重新分配，这样就会造成其他线路上的功率输送进一步增加，在这些线路上出现事故性过负荷现象。过负荷对于后备距离提出了很高的要求，如果继电保护在过负荷时不正确动作，将会引发潮流大转移等连锁反应，继而可能造成系统崩溃。
目前针对距离保护在重负荷情况下可能出现的不正确动作问题，主要通过增加“负荷限制线”的方式，将过负荷情况下的测量阻抗值限制在距离元件的动作区之外，典型负荷限制线在阻抗平面特性如附图1所示。从该解决方案可以看出，由于并没有完全拟合过负荷情况下测量阻抗的轨迹区间，该负荷限制线的设置在解决过负荷问题的同时对于后备距离元件的耐受过渡电阻能力有较大的影响，同时该负荷限制措施不能随过负荷程度进行自动的调节，适应性相对较低。
发明内容
为解决过负荷问题对于距离保护的影响，本发明提出了一种适应过负荷状态接地距离保护解决方法，对于接地距离继电器增加负荷限制继电器。
本发明采取的技术方案是：
在距离保护中，一般包含三个反应单相故障的接地距离继电器对于上述三个继电器，按相对应增加负荷限制继电器，仅当对应相的负荷限制继电器满足时，相应的接地距离继电器才允许投入。
该负荷限制继电器按如下方法形成。
动作判据1如下：
     式（1）
式中：
为保护安装处相电压向量；
为保护安装处相电流向量；
为保护安装处零序电流向量；
k为距离保护零序补偿系数定值；
对应A、B、C三个相别。
其中，上式中的R根据过负荷的程度进行调节，以实现过负荷情况下负荷限制范围的可变，R值的具体调节方式如下：
R = ( 1 + 0.5 I 0 I 1 ) R set      式（2）
式中：
I0为保护安装处零序电流有效值；
I1为保护安装处正序电流有效值；
Rset为按照线路过负荷情况下最小测量电阻值整定，该值为继电保护装置中的一项可供整定的值。
动作判据2如下：
OR    式（3）
上式中：
和的定义和式（1）相同。
式（3）中任一不等式满足，则动作判据2满足。
对应于A、B、C三相，由上述方法可计算形成三个动作判据1和三个动作判据2，当同一相的动作判据1和动作判据2均满足时，对应相负荷限制继电器动作条件满足，允许投入对应相接地距离继电器。
该负荷限制器在阻抗平面特征如附图2所示，图2中，圆为典型接地距离继电器阻抗平面动作特性；阴影部分为负荷限制继电器不满足的区域；R为根据零序电流和正序电流比例关系实时调整的系数。该负荷限制继电器的特性在兼顾过负荷状态的同时，尽可能保证了距离继电器耐受过渡电阻的能力，同时动作判据1能够依据负荷大小实时调节限制范围。
本发明的有益效果是：通过更为真实的拟合过负荷时测量阻抗进入距离元件的区域，构建了更为合理的负荷限制线的动作特征，改善了距离继电器在过负荷情况下的动作性能。
附图说明
图1为目前应用的典型负荷限制继电器的动作特性；
图2为本发明负荷限制继电器阻抗平面动作特性示意图；
图3为本发明负荷限制继电器动作逻辑图。
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说明。
对采集到的保护安装处的三相电压和三相电流经过滤波、傅里叶变换等措施进行处理，形成本方案计算所需的相电压、相电流向量、零序电流向量及正序、零序电流有效值。
负荷限制继电器按如下步骤形成。
其中，动作判据1如下：
      式（4）
式中：
为保护安装处相电压向量；
为保护安装处相电流向量；
为保护安装处零序电流向量；
k为距离保护零序补偿系数定值；
对应A、B、C三个相别。
其中，上式中的R根据过负荷的程度进行调节，以实现过负荷情况下负荷限制范围的可变，R值的具体调节方式如下：
R = ( 1 + 0.5 I 0 I 1 ) R set       式（5）
式中：
I0为保护安装处零序电流有效值；
I1为保护安装处正序电流有效值；
Rset为按照线路过负荷情况下最小测量电阻值整定，该值为继电保护装置中的一项可供整定的值。
动作判据2如下：
OR     式（6）
上式中：
和的定义和式（1）相同。
按照附图3所示的逻辑示意图，形成对应相负荷限制继电器的动作逻辑：式（4）满足，且式（6）中任一不等式满足时，负荷限制继电器的动作条件满足，允许对应相的接地距离继电器投入。

Claims (5)

1.一种适应过负荷状态接地距离保护解决方法，其特征在于，所述方法包括：根据过负荷时距离元件测量阻抗的范围，构建和所述距离元件匹配的负荷限制继电器，将负荷阻抗限制在距离元件动作区之外；根据零序电流和负序电流比例情况，识别过负荷程度，将该比例系数引入到负荷限制继电器动作判据中，实时调节负荷限制继电器动作特性。
2.根据权利要求1所述的一种适应过负荷状态接地距离保护解决方法，其特征在于：构建负荷限制继电器的动作判据1为：
其中：
为保护安装处相电压向量；
为保护安装处相电流向量；
为保护安装处零序电流向量；
k为距离保护零序补偿系数定值；
R为自动调整系数；
对应A、B、C三个相别。
3.根据权利要求2所述的一种适应过负荷状态接地距离保护解决方法，其特征在于：引入零负序电流的比例关系，实时调节负荷限制继电器动作特性，自动调整系数R按下式形成：
R = ( 1 + 0.5 I 0 I 1 ) R set
其中：
I0为保护安装处零序电流有效值；
I1为保护安装处正序电流有效值；
Rset为按照线路过负荷情况下最小测量电阻值整定。
4.根据权利要求1或2所述的一种适应过负荷状态接地距离保护解决方法，其特征在于：构建负荷限制继电器的动作判据2为：
OR
其中：
为保护安装处相电压向量；
为保护安装处相电流向量；
当上述两个不等式中任一满足时，动作判据2满足。
5.根据权利要求4所述的一种适应过负荷状态接地距离保护解决方法，其特征是：当动作判据1和动作判据2均满足时，负荷限制继电器满足动作条件，否则，负荷限制继电器不满足，对应相的接地距离继电器不开放。
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