CN112630587A - 同杆架设四回线路单回三相断线故障分析方法 - Google Patents
同杆架设四回线路单回三相断线故障分析方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112630587A CN112630587A CN202011257707.2A CN202011257707A CN112630587A CN 112630587 A CN112630587 A CN 112630587A CN 202011257707 A CN202011257707 A CN 202011257707A CN 112630587 A CN112630587 A CN 112630587A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sequence
- voltage
- fault
- phase
- line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 10
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
- G01R31/085—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution lines, e.g. overhead
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
技术领域
本发明属于输电技术领域,尤其涉及一种同杆架设四回线路单回三相断线故障分析方法。
背景技术
同杆四回线输电技术在经济较发达、人口稠密的发达国家应用较为广泛,但国外公开的关于相模变换方法、故障分析方法、继电保护配置、故障选线方法和故障测距原理等方面的研究资料比较少,而在国内,同杆四回线也是一个较新的研究课题。
同杆四回线共12条线路,耦合情况复杂,复杂线间互感极大增加了线路解耦的难度,原来的研究方法无法应用于同杆四回线。同杆四回线故障种类繁多,除了单回线故障,还可能发生跨线故障,给继电保护的选线和整定等工作带来困难。依靠传统的对称分量法和六序分量法无法消除线路之间的零序互感,为了消除同杆四回线线间互感对故障分析及故障测距的影响,必须进一步研究线间互感和相间互感的解耦方法。
目前针对同杆四回线短路故障分析,有12序分量法,且该方法已经在故障测距、故障分析合继电保护等方面都得到了推广应用。12序分量法首先是解决同杆四回线之间互感的解耦。采用分步的矩阵变换可以先消去各回线之间的互感,再消去各相之间的互感,得到独立的12序分量。从矩阵变换的过程中可以得到各序分量的含义以及特点,推算出系统阻抗修正方法,从而建立短路故障时的各序网络,联立由故障边界条件方程,通过解方程组计算出短路点的各序电压、电流,从而可以得到系统中任意处的短路电压、电流,完成同杆四回线的短路故障计算。但上述方法只针对短路故障,而对于断线故障,各序网图和各序故障分量方程式与短路故障有所不同,需要对断线故障各序网图画法、边界条件方程组算法、复合序网图画法等内容进行深入研究,填补断线故障分析的空白,为故障定位、保护配置等研究提供坚实的基础。
发明内容
本发明的目的是提供一种同杆架设四回线路单回三相断线故障分析方法,包括:
步骤1,根据回线三相断线故障时的边界条件,在电压约束或电流约束唯一条件下,推算出回线三相断线复合故障序网图;
步骤3,基于所述方程式,根据电压电流约束关系,计算得出其它序电压和序电流,进而计算出断线两点间电压和正常相电流。
借由上述方案,通过同杆架设四回线路单回三相断线故障分析方法,通过化简边界条件方程组,得到电压电流约束关系,进而画出复合序网图,根据序网图,可以很快速推算出得到只包含一个未知序电压分量的方程式根据电压电流约束关系,可快速计算出其他序电压和序电流,进而计算出断线两点间电压和正常相电流,填补了断线故障分析的空白,为故障定位、保护配置等研究提供坚实的基础。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
图1是同杆四回线阻抗结构图;
图2是普通正序网图和e序网图;图2中,a)为正序(012)网图;b)为e序网图;
图3是本发明12序故障分量序网图;图3中a)为e1、e2序网图;b)为e0序网图;c)为f1、f2、g1、g2、h1、h2序网图;d)为f0、g0、h0序网图;
图4是本发明一实施例中IABC断线故障复合序网图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本实施例提供了一种同杆架设四回线路单回三相断线故障分析方法,包括:
步骤1,根据回线三相断线故障时的边界条件,在电压约束或电流约束唯一条件下,推算出回线三相断线复合故障序网图;
步骤3,基于所述方程式,根据电压电流约束关系,计算得出其它序电压和序电流,进而计算出断线两点间电压和正常相电流。
下面对本发明作进一步详细说明。
参图1所示的同杆四回线,设线路的自阻抗为zs,线路的相间互阻抗相等均为zm,不同回线之间的互阻抗也相等记为zx。
在图1所示的同杆四回线中,四回线相电压与相电流,阻抗之间有矩阵方程式(1-1)成立:
为同杆四回线线路电压降,为同杆四回线相电流列向量,[Z]表示四回线的阻抗矩阵,对角线上的元素表示各相的自阻抗,非对角上的元素分别表示单回线上各相间的相间互阻抗和各回线间的线间互阻抗。因为同杆四回线的ABC三相共12个电气量量之间,两两存在互感,因此研究四回线,需要先研究解耦,即消去互感。解耦分两步进行:先消去各回线外部的线间互感,再消去各回线内部的相间互感。将阻抗矩阵变换为对角阵,即除了对角线其他元素都为零,12个电气量解耦成各自独立的12序分量,不再存在互感。
记解耦矩阵为
则双回线相模变换记为:
根据式(1-2),可推导出
式(1-3)展开,即为
其中ze0=zs+2zm+9zx,zf0=zg0=zh0=zs+2zm-3zx
ze1=zf1=zg1=zh1=ze2=zf2=zg2=zh2=zs-zm
从M的逆矩阵中可以看出e序分量是反映四条线路同向流动的量,而f序分量,g序分量和h序分量是反映同杆四回线内部的环流量。f序分量,g序分量和h序分量由于只在同杆四回线内部环流,不流出外部,因此序分量f、g、h在同杆四回线的两端母线上电压为零,同杆四回线的线路以外只存在e序电压和电流。
同杆四回线与外界系统的联系通过e序分量体现,但是e序分量并不直接与外界系统的正序网相连而是需要做相应处理。从M的逆矩阵可知:
其中,(i=0,1,2)。
由方程式可看出,e1序电压等于四回线路的正序电压除以4,即平均值。参照图2正序(012)网图,由于四回线路均连在线路左端母线M上,故四条线路的正序电压相等,因此在母线M,e1电压等于普通正序电压。对于电流,流过系统阻抗的e1电流等于四回线路的正序电流之和除以4,而普通正序网络中流过系统阻抗的正序电流是四回线路的正序电流之和,所以e1序电流是普通正序电流的1/4。根据欧姆定律,e1序网图中,左侧系统阻抗应修正为普通正序网的系统阻抗值的4倍。e0序和e2也是同样的道理,N侧系统阻抗修正方法同M侧。同杆四回线的普通正序网图和e序网图可以参见图2。
根据短路故障各序网图,可以画出断线故障各序网图,但是和短路故障不同的是断线故障时,从断口处看进去,序阻抗为串联关系。12序故障分量序网图如图3所示。
由12序分量法可知,只有e1序为有源网络,其他序分量为无源网络。断线处各序电压与电流方程式如下:
(i=0、1、2)分别为断线处各序电压分量,为断线处向系统看进去的综合电动势,其中E为线路两侧等值电动势,δ为线路两侧电动势间相角,(i=0、1、2)分别为断线处各序电流分量,zkei、zkfi、zkgi、zkhi(i=0、1、2)分别为由断线处向系统看进去的各序阻抗。
以I回线三相断线故障为例,其边界条件为
将式(2-1)代入式(1-2),可得各序分量的关系如下:
经过化简,可得
根据电压约束和电流约束条件,即可画出I回线三相断线故障时的复合序网图,如图4所示,具体分析如下:
根据电压关系f0序电压经变比(1:3)的变压器后与e0序并联,f1序电压经变比(1:3)的变压器后与e1序并联,f2序电压经变比(1:3)的变压器后与e2序并联。由于只有e1序是有源网络,因此e0、e2、f0、f2序电流为0。为保持变压器副边序电流不变,需要对f1序阻抗进行修正。变压器副边经变比(1:3)的变压器后,原边电流变为保持序阻抗上的序电压即变压器原边电压不变,f1序阻抗修正为3Zf1。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,并不用于限制本发明,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011257707.2A CN112630587A (zh) | 2020-11-11 | 2020-11-11 | 同杆架设四回线路单回三相断线故障分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011257707.2A CN112630587A (zh) | 2020-11-11 | 2020-11-11 | 同杆架设四回线路单回三相断线故障分析方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112630587A true CN112630587A (zh) | 2021-04-09 |
Family
ID=75303701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011257707.2A Pending CN112630587A (zh) | 2020-11-11 | 2020-11-11 | 同杆架设四回线路单回三相断线故障分析方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112630587A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114019293A (zh) * | 2021-09-13 | 2022-02-08 | 大唐水电科学技术研究院有限公司 | 一种同杆四回线路三回线三相断线故障分析方法、装置 |
CN114019294A (zh) * | 2021-09-13 | 2022-02-08 | 大唐水电科学技术研究院有限公司 | 一种同杆四回线路四回线三相断线故障分析方法、装置 |
CN114019295A (zh) * | 2021-09-13 | 2022-02-08 | 大唐水电科学技术研究院有限公司 | 一种同杆四回线路两回线三相断线故障分析方法、装置 |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020053912A1 (en) * | 2000-07-11 | 2002-05-09 | Murari Saha | Method and device of fault location for distribution networks |
US20020118021A1 (en) * | 2000-12-20 | 2002-08-29 | Saha Murari Mohan | Method of fault location in parallel transmission lines with series compensation |
CN101267107A (zh) * | 2008-01-08 | 2008-09-17 | 江苏省电力试验研究院有限公司 | 抑制电网单相短路电流的方法 |
CN102023277A (zh) * | 2009-09-17 | 2011-04-20 | 上海市电力公司超高压输变电公司 | 基于12序分量的同杆四回线同名相跨线故障选相方法 |
CN102074937A (zh) * | 2010-11-05 | 2011-05-25 | 江西省电力科学研究院 | 模型自适应输电线路故障测距方法 |
CN105510771A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-04-20 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 混压同塔四回线两相跨三相的跨电压故障电流计算方法 |
US20170324273A1 (en) * | 2016-05-05 | 2017-11-09 | Onesubsea Ip Uk Limited | Supply of auxiliary power to remote installations |
CN107367669A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-11-21 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 基于负序网络锁定断线输电线路的方法 |
CN107393383A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-11-24 | 华中科技大学 | 一种电力网动态模型及其构建方法 |
CN108020753A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-05-11 | 华南理工大学 | 一种断线与跨线同时故障的短路电流计算方法 |
CN108802568A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-11-13 | 国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司 | 一种智能站同杆并架双回线路的故障测距方法及装置 |
CN109327007A (zh) * | 2018-08-10 | 2019-02-12 | 中国电力科学研究院有限公司 | 基于站域信息的同塔多回线零序补偿系数整定装置与方法 |
WO2019166903A1 (en) * | 2018-02-28 | 2019-09-06 | Abb Schweiz Ag | Method and device for fault location in a two-terminal transmission system |
CN110361632A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-10-22 | 大唐水电科学技术研究院有限公司 | 一种部分耦合同杆双回线非同步故障测距方法 |
-
2020
- 2020-11-11 CN CN202011257707.2A patent/CN112630587A/zh active Pending
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020053912A1 (en) * | 2000-07-11 | 2002-05-09 | Murari Saha | Method and device of fault location for distribution networks |
US20020118021A1 (en) * | 2000-12-20 | 2002-08-29 | Saha Murari Mohan | Method of fault location in parallel transmission lines with series compensation |
CN101267107A (zh) * | 2008-01-08 | 2008-09-17 | 江苏省电力试验研究院有限公司 | 抑制电网单相短路电流的方法 |
CN102023277A (zh) * | 2009-09-17 | 2011-04-20 | 上海市电力公司超高压输变电公司 | 基于12序分量的同杆四回线同名相跨线故障选相方法 |
CN102074937A (zh) * | 2010-11-05 | 2011-05-25 | 江西省电力科学研究院 | 模型自适应输电线路故障测距方法 |
CN105510771A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-04-20 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 混压同塔四回线两相跨三相的跨电压故障电流计算方法 |
US20170324273A1 (en) * | 2016-05-05 | 2017-11-09 | Onesubsea Ip Uk Limited | Supply of auxiliary power to remote installations |
CN107367669A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-11-21 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 基于负序网络锁定断线输电线路的方法 |
CN107393383A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-11-24 | 华中科技大学 | 一种电力网动态模型及其构建方法 |
CN108020753A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-05-11 | 华南理工大学 | 一种断线与跨线同时故障的短路电流计算方法 |
WO2019166903A1 (en) * | 2018-02-28 | 2019-09-06 | Abb Schweiz Ag | Method and device for fault location in a two-terminal transmission system |
CN108802568A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-11-13 | 国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司 | 一种智能站同杆并架双回线路的故障测距方法及装置 |
CN109327007A (zh) * | 2018-08-10 | 2019-02-12 | 中国电力科学研究院有限公司 | 基于站域信息的同塔多回线零序补偿系数整定装置与方法 |
CN110361632A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-10-22 | 大唐水电科学技术研究院有限公司 | 一种部分耦合同杆双回线非同步故障测距方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
李博通;李永丽;李洪波;苏斌;李幼仪;: "同杆双回线断线故障复合序网分析法", 电力系统自动化, no. 08, 25 April 2010 (2010-04-25), pages 1 - 3 * |
田羽;范春菊;龚震东;: "同杆4回线12序分量法", 电力系统自动化, no. 21, 10 November 2007 (2007-11-10) * |
邓孟华;范春菊;刘玲;舒巧俊;龚震东;涂崎;: "基于12序分量的同杆4回线短路故障计算", 电力系统自动化, no. 14, 25 July 2008 (2008-07-25) * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114019293A (zh) * | 2021-09-13 | 2022-02-08 | 大唐水电科学技术研究院有限公司 | 一种同杆四回线路三回线三相断线故障分析方法、装置 |
CN114019294A (zh) * | 2021-09-13 | 2022-02-08 | 大唐水电科学技术研究院有限公司 | 一种同杆四回线路四回线三相断线故障分析方法、装置 |
CN114019295A (zh) * | 2021-09-13 | 2022-02-08 | 大唐水电科学技术研究院有限公司 | 一种同杆四回线路两回线三相断线故障分析方法、装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112630587A (zh) | 同杆架设四回线路单回三相断线故障分析方法 | |
Akke et al. | Some improvements in the three-phase differential equation algorithm for fast transmission line protection | |
Fan et al. | A fault-location method for 12-phase transmission lines based on twelve-sequence-component method | |
CN107121604B (zh) | 一种不对称短路电流直流分量衰减时间常数获取方法 | |
CN108092266A (zh) | 一种考虑零序阻抗的适用于电磁暂态仿真的大电网等值方法 | |
CN110880764B (zh) | 一种含逆变型分布式电源不平衡配电网的故障处理方法 | |
CN105958429A (zh) | 一种降低交直流系统中工频故障分量距离保护误动率的单相重合时序整定方法 | |
CN112684375A (zh) | 超高压同杆架设四回线路两相断线的故障分析方法 | |
CN112630588A (zh) | 同杆四回线单相断线故障分析方法 | |
CN112526396A (zh) | 多回线接地故障分析方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN109669096B (zh) | 同杆双回输电线路的单回线单相接地故障定位方法 | |
CN112684374A (zh) | 同塔四回线同相跨线断线的故障分析方法 | |
CN111551817A (zh) | 一种谐振接地配电网单相接地故障电流计算方法 | |
CN110011347A (zh) | 确定直流分层接入方式下交直流系统稳定性的方法和装置 | |
CN1202538C (zh) | 一种三相变两相平衡变压器 | |
CN106356860B (zh) | 一种配电系统三相潮流计算的电压初值设置方法 | |
CN112838610A (zh) | 一种基于二端口网络考虑中性点电流的mmc换流站接地故障分析方法 | |
CN114019295A (zh) | 一种同杆四回线路两回线三相断线故障分析方法、装置 | |
CN114019294A (zh) | 一种同杆四回线路四回线三相断线故障分析方法、装置 | |
CN101202444A (zh) | 用于多相耦合输电线路的稳态非解耦方法 | |
CN112865048B (zh) | 交直流混联输电系统保护方法、装置及终端设备 | |
CN110535365A (zh) | 三相共模电流与开关损耗协同抑制的逆变系统 | |
CN114019293A (zh) | 一种同杆四回线路三回线三相断线故障分析方法、装置 | |
CN114188948B (zh) | 一种考虑不对称三角形恒功率负荷的潮流计算方法 | |
CN112332371B (zh) | 基于定子双层绕组模型的发电机差动保护方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |