CN106253249A - 一种同杆双回线路纵联保护非全相故障开放的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种同杆双回线路纵联保护非全相故障开放的方法及装置。针对非全相接地故障时，现有的方向元件存在电压过低时不能动作造成保护拒动问题，本发明提出了一种电压方程判据，来替代目前的方向元件，该判据主要利用正、反方向故障保护测量电流与阻抗乘积电压幅值特征不同提出，判据公式:|I_Φ*Z_L|>k*Un，采用电压方程判据后能够保证非全相故障纵联保护动作的正确性。本发明技术方案的优点是具有明确的方向性，不受测量电压幅值影响，相比传统的方向元件具有更高的灵敏度。

Description

一种同杆双回线路纵联保护非全相故障开放的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种用于同杆双回线路纵联保护非全相接地故障开放的方法及装置，属于电力系统继电保护技术领域。

背景技术

同杆双回线是指有部分或者全程以较近的距离并行走线的两条线路，其出线走廊窄、输送容量大、投资少、见效快、运行维护简单。

同杆双回线路的跨线故障种类很多，在发生多相跨线故障线路跳开一相进入非全相后，如果故障仍然存在，此时需要纵联保护能够快速切除故障。纵联保护非全相时动作逻辑一般为距离继电器动作且非全相故障开放元件动作。

现有技术中传统的纵联保护非全相故障开放元件一般采用相间变化量方向元件开放，如果方向元件动作且距离继电器动作，则纵联保护能够快速动作切除故障。采用变化量方向时存在由于电压较低时无法保证方向元件正确性，目前国内有采取补偿的工频变化量方向进行判别的办法，即对方向元件的故障分量电压进行补偿，补偿公式如下：△U₁′＝△U₁-△I₁·Z_COM。采用这种做法虽然对电压故障分量进行补偿,增加了正向故障的动作灵敏度,但是对于如果故障持续时间较长，没有电流变化量时，纵联保护仍然无法动作。另外，也有一部分厂家采用选相元件开放的方法，在选相元件没有选跳开相时，开放非全相的距离保护，这种做法不能区分区内和区外故障，降低了高压线路保护的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于同杆双回线路纵联保护非全相接地故障开放的方法，即一种电压幅值比较的方法，用以解决由于电压灵敏度问题导致方向元件无法开放的问题，保证非全相下纵联保护动作的正确性。同时也提供了一种使用该方法的装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案是一种同杆双回线路纵联保护非全相故障开放的方法，包括以下步骤：

1)实时计算采集的电压电流量，判别故障；

2)故障保护启动后，若保护单相跳闸动作，则保护进入非全相故障处理：

投入电压方程判据，电压方程为：

其中，k为系统电势的二次额定值的系数，k取值大于1，Un为系统电势经PT转换后的二次额定值，额定值等于57.74V；

3)若满足所述电压方程，并且选相分区为本相，则开放本相的纵联非全相距离保护。

所述步骤2)中的k的取值范围为1.2<k<3.0，可取2.0。

若满足所述电压方程，并且选相分区为本相，以及对应相的阻抗四边形动作时，开放本相的纵联非全相距离保护。

一种同杆双回线路纵联保护非全相故障开放的装置，包括以下模块：

1)用于实时计算采集的电压电流量，判别故障的模块；

2)用于故障保护启动后，若保护单相跳闸动作，则保护进入非全相故障处理：投入电压方程判据，即电压方程为：的模块；

3)用于若满足所述电压方程，并且选相分区为本相，以及对应相的阻抗四边形动作时，则开放本相的纵联非全相距离保护的模块。

本发明主要利用正、反方向故障保护测量电流与阻抗乘积电压幅值特征不同，提供了一种电压判据方程，解决了传统的变化量方向由于电压灵敏度问题无法开放导致纵联保护无法动作的问题，并结合本侧或对侧选相分区是否为本相的判断条件，实现纵联保护非全相距离的正确动作。

本发明中的接地四边形阻抗是为了保证测量阻抗的正确性，保证故障点位于定值范围内。

附图说明

图1是本发明的纵联保护非全相接地故障开放逻辑图；

图2是本发明的纵联非全相接地故障程序流程图；

图3是反向区外F1点故障电压示意图；

图4是正向区外F2点故障电压示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

同杆双回线路纵联保护非全相接地故障开放方法实施例

本发明的一种同杆双回线路纵联保护非全相故障开放的方法，主要是采用电压幅值比较的方法，并结合本侧或对侧选相分区是否为本相的判断条件，以及对应相的阻抗四边形动作时，实现纵联保护非全相距离的正确动作。

下面以A相非全相开放为例进行说明，如图1和2所示。其中，B、C相非全相开放逻辑同A相。其开放保护如下所述：

实时计算采集的电压电流量，判别故障；

故障保护启动后，若保护单相跳B或C后，假设此处保护B单相跳闸，则保护进入非全相故障处理：

投入电压方程判据，电压方程为：其中，k取2.0，Un为57.74V；

进一步判别本侧或对侧选相分区是否为A区；

再进一步判别A相是否为接地四边形；

当满足上述步骤判据时，判定非全相A相接地正向动作，则开放本相纵联非全相距离动作保护。

本发明中采用的电压幅值比较方法，即反、正方向故障保护测量电流与阻抗乘积电压幅值特征不同，如图3和4所示，反方向区外F1点故障，保护装置的测量电流与线路阻抗乘积一定小于或等于对侧系统的电势；正方向区外F2点故障，保护装置的测量电流与线路阻抗乘积一定小于或等于保护安装处背后系统的电势。即若保护装置的测量电流和线路阻抗的乘积不大于系统电势，则可判断为区外故障；若大于系统电势，则可判断为区内故障。

本发明中的选相方法比较多，比如中国专利公开号为CN 104267311A中的选相方法都可以采用。

同杆双回线路纵联保护非全相故障开放方法装置实施例。

一种同杆双回线路纵联保护非全相故障开放方法装置，包括以下模块：

1)用于实时计算采集的电压电流量，判别故障的模块；

2)用于故障保护启动后，若保护单相跳闸动作，则保护进入非全相故障处理：投入电压方程判据，即电压方程为：的模块；

3)用于若满足所述电压方程，并且选相分区为本相，以及对应相的阻抗四边形动作时，则开放本相的纵联非全相距离保护的模块。

上述装置实施例中所指的装置，实际上基于本发明方法流程的一种计算机解决方案，即一种功能模块构架，上述模块即为与方法流程相对应的处理进程。该软件可以运行于继电保护设备或智能设备中。由于对上述方法的介绍已经足够清楚完整，而本实施例所声称的装置实际上是一种功能模块构架，故不再详细进行描述。

Claims (4)

1.一种同杆双回线路纵联保护非全相故障开放的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)实时计算采集的电压电流量，判别故障；

2)故障保护启动后，若保护单相跳闸动作，则保护进入非全相故障处理：

投入电压方程判据，电压方程为：

其中，k为系统电势的二次额定值的系数，k取值大于1，Un为系统电势经PT转换后的二次额定值，额定值等于57.74V；

3)若满足所述电压方程，并且选相分区为本相，则开放本相的纵联非全相距离保护。

2.根据权利要求1所述的同杆双回线路纵联保护非全相故障开放的方法，其特征在于：所述步骤2)中的k的取值范围为1.2<k<3.0，可取2.0。

3.根据权利要求1所述的同杆双回线路纵联保护非全相故障开放的方法，其特征在于：若满足所述电压方程，并且选相分区为本相，以及对应相的阻抗四边形动作时，开放本相的纵联非全相距离保护。

4.一种同杆双回线路纵联保护非全相故障开放的装置，其特征在于：包括以下模块：

1)用于实时计算采集的电压电流量，判别故障的模块；

2)用于故障保护启动后，若保护单相跳闸动作，则保护进入非全相故障处理：投入电压方程判据，即电压方程为：的模块；

3)用于若满足所述电压方程，并且选相分区为本相，以及对应相的阻抗四边形动作时，则开放本相的纵联非全相距离保护的模块。