CN110609201B - 一种线路断线判别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种线路断线判别方法。该方法包括以下步骤：采集线路两侧的三相电压、三相电流和开关位置信号；根据线路两侧的三相电流计算线路的分相差动电流与制动电流；根据所述分相制动电流分别计算零序制动电流、负序制动电流和正序制动电流；计算零序制动电流和负序制动电流分别与正序制动电流的比值；当分相差动电流不变，而零序制动电流或负序制动电流与正序电流的比值超过设置门槛，且任一相制动电流为电容电流或无流，且两侧开关均在合闸位置，则判为线路断线。本发明通过识别线路断线和CT断线对系统的不同影响，提出来对应的识别方法，解决了困扰电力系统业界关于线路断线无法准确判别问题,极大地提高了系统运行可靠性。

Description

一种线路断线判别方法
技术领域
本发明涉及线路断线判别领域，具体涉及一种线路断线判别方法。
背景技术
当线路发生线路耐张塔跳线、线路导线断线(但没发生接地故障)时，由于感受不到故障，线路保护一般不会跳闸，但是由此产生的不对称分量，对系统及电气设备可能造成较大的影响，严重情况下可能损坏电气设备，引起系统越级跳闸等等，因此及时检测到线路断线异常现象，断开断线线路，恢复系统正常三相对称运行，对系统稳定运行、保证设备的安全至关重要。
目前国内对线路断线没有有效的措施，主要基于零序过流保护动作切除断线线路，但是零序过流保护判别线路断线存在以下问题：
1、负荷轻时灵敏度可能不够；
2、可能造成越级跳闸，给系统造成更大的影响；
3、无法识别CT断线，不该动作时会误动；
4、无法识别系统故障；
5、无法识别对侧线路断开情况。
国外识别线路断线主要基于以下几点：
1、基于单端的负序电流与正序电流的比值以及长延时来确定。这种识别方案无法识别线路故障以及CT断线情况
2、基于一相无流，另外两相有流的识别方案。这种方案在系统三相不对称的情况下，可能会产生误判，同时也无法识别CT断线的情况。
对于输电线路，正常情况下线路的差动电流为电容电流，而制动电流为两倍的负荷电流，当发生单相线路断线时，断线相的差动电流不变，而制动电流由于该相负荷电流的消失而发生较大的变化，断线相无流或者为电容电流，单相断线相当于两相接地短路，未断线的两相线路的电流相位发生较大的变化，不在是相差120°的关系，符合两相接地短路电流计算特性；而发生CT断线时，仅仅CT断线相的测量电流发生变化，其它两相电流不会发生变化。基于上述这些电流特征，可判别线路单相断线或者CT断线。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，解决因线路断线越级跳闸误动问题，提供了一种判别线路断线的方法。该方法基于线路断线和CT断线时计算到的不同特性的线路差动电流和制动电流，可快速准确地识别线路断线情况，并能有效区分出是否CT断线。确保线路断线时线路不会发生越级跳闸，提高了系统运行可靠性。
为实现上述目的，本发明提供了一种线路断线判别方法，包括以下步骤：
采集线路两侧的三相电压、三相电流和开关位置信号；
根据线路两侧的三相电流计算线路的分相差动电流与制动电流；
根据所述分相制动电流分别计算零序制动电流、负序制动电流和正序制动电流；
计算零序制动电流和负序制动电流分别与正序制动电流的比值；
当分相差动电流不变，而零序制动电流或负序制动电流与正序电流的比值超过设置门槛，且任一相制动电流为电容电流或无流，且两侧开关均在合闸位置，则判为线路断线。
进一步的，当无法获取线路分相差动电流时，基于本侧的三相电流和三相电压进行判别：当一相电流变为无流或者为电容电流，另外两相电流非电容电流，本侧开关在合闸位置，三相电流满足两相接地故障故障特征，零序电流或者负序电流与正序制动电流的比值超过门槛，线路三相电压正常，经适当延时，判为线路断线。
有益效果：本发明通过识别线路断线和CT断线对系统的不同影响，提出来对应的识别方法，解决了困扰电力系统业界关于线路断线无法准确判别问题,极大地提高了系统运行可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例的线路断线判别方法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种线路断线判别方法，包括以下步骤：
采集线路两侧的三相电压、三相电流和开关位置信号。三相电压和三相电流信号可通过电压传感器和电流传感器进行采集，开关位置信号则有开关辅助触点提供。
根据线路两侧的三相电流计算线路的分相差动电流与制动电流。分相差动电流与分相制动电流的计算公式如下所示：
Figure BDA0002214035840000031
其中
Figure BDA0002214035840000032
是各相差动电流，
Figure BDA0002214035840000033
是各相制动电流，
Figure BDA0002214035840000034
分别为M侧、N侧的分相电流，
Figure BDA0002214035840000035
对于分相差动电流，正常情况下其值为线路的电流电容，不受线路断线影响，当发生线路断线时，线路断线相差流仍然为电容电流而保持不变；发生CT断线时，CT断线相差流发生变化。对于分相制动电流，正常情况下的分相制动电流为线路的两倍的负荷电流，发生CT断线时，CT断线相制动电流即为未断线侧的负荷电流；发生单相线路断线时，线路断线相制动电流为线路一部分的电容电流。
根据分相制动电流分别计算零序制动电流、负序制动电流和正序制动电流；
计算零序制动电流和负序制动电流分别与正序制动电流的比值。
当分相差动电流不变，而零序制动电流或负序制动电流与正序电流的比值超过设置门槛，且任一相制动电流为电容电流或无流，且两侧开关均在合闸位置，则判为线路断线。断线时，零序制动电流和负序制动电流与正序制动电流的比值与系统阻抗有关，类似于两相接地短路。
当不具备通信及同步条件而无法获取线路分相差动电流时，基于本侧的三相电流和三相电压进行判别：当一相电流变为无流或者为电容电流，另外两相电流非电容电流，本侧开关在合闸位置，三相电流满足两相接地故障故障特征，零序电流或负序电流与正序制动电流的比值超过门槛，线路三相电压正常，经适当延时，判为线路断线。发生CT单相断线时，断线侧零序和负序电流与正序电流的比值永远是0.5，而发生线路单相断线时，比值不等于0.5。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，其它未具体描述的部分，属于现有技术或公知常识。在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种线路断线判别方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集线路两侧的三相电压、三相电流和开关位置信号；
根据线路两侧的三相电流计算线路的分相差动电流与分相制动电流；
根据所述分相制动电流分别计算零序制动电流、负序制动电流和正序制动电流；
计算零序制动电流和负序制动电流分别与正序制动电流的比值；
当分相差动电流不变，而零序制动电流或负序制动电流与正序制动电流的比值超过设置门槛，且任一相制动电流为电容电流或无流，且两侧开关均在合闸位置，则判为线路断线。
2.根据权利要求1所述的线路断线判别方法，其特征在于，当无法获取线路分相差动电流时，基于本侧的三相电流和三相电压进行判别：当一相电流变为无流或者为电容电流，另外两相电流非电容电流，本侧开关在合闸位置，三相电流满足两相接地故障的故障特征，零序电流或者负序电流与正序制动电流的比值超过门槛，线路三相电压正常，经适当延时，判为线路断线。
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