雙回線路非同名相跨線接地故障方向判別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是設(shè)及一種雙回線路非同名相 跨線接地故障方向判別方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 同桿并架雙回線路具有占地面積少、造價成本低，連接電網(wǎng)運行穩(wěn)定可靠，已成為 電力系統(tǒng)一種常見輸電線路連接方式。同桿并架雙回線路發(fā)生非同名相跨線接地故障后， 流過故障線路的零序電流通過線間零序互感在相連線路上產(chǎn)生感應(yīng)零序電壓，受感應(yīng)零序 電壓的影響，零序方向元件會將正常運行的被保護線路誤判斷為故障線路，造成零序方向 元件誤動作，尤其是同桿并架雙回線路非同名相跨線經(jīng)高阻接地故障時，受感應(yīng)零序電壓 的影響，零序方向元件常常誤動作，導(dǎo)致正常運行線路被誤切除，給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來 非常不利的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種判別性能不受線間零序互 感、過渡電阻和負(fù)荷電流影響，適用于雙回線路非同名相跨線接地故障的故障方向判別方 法。
[0004] 為完成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] 雙回線路非同名相跨線接地故障方向判別方法，其特征在于，包括如下依序步 驟：
[0006] (1)保護裝置測量同桿并架雙回線路I回線路保護安裝處的故障相電壓故障 相電流與^和零序電流4;其中，4 =I回線路A相、I回線路B相、I回線路C相；
[0007] (2)保護裝置計算同桿并架雙回線路II回線路的零序電流相角a;
[0008] 曰=Ti+r]- n - 0
[000引其中，
Zm為同桿并架雙回線路I回線路與同桿并架雙回線路II回線路之間的零序互感；Zi。為同 桿并架雙回線路I回線路的零序阻抗；寫1為同桿并架雙回線路I回線路的正序阻抗；4 = I回線路A相、I回線路B相、I回線路C相；
的虛
函數(shù)值；j為復(fù)數(shù)算子；
[0010] 做保護裝置計算同桿并架雙回線路II回線路的零序電流4=/i〇(c〇sa+ysina);
[0011] (4)保護裝置計算方向判別系數(shù)k:
[0012]
[0013] 其中，Zm為同桿并架雙回線路I回線路與同桿并架雙回線路II回線路之間的零序 互感；寫。為同桿并架雙回線路I回線路的零序阻抗；ZII為同桿并架雙回線路I回線路的正 序阻抗；4 =I回線路A相、I回線路B相、I回線路C相；Re心為的實部；
[0014] (5)保護裝置判斷方向判別系數(shù)k〉0是否成立，若成立，則判斷同桿并架雙回線路 正方向發(fā)生非同名相跨線接地故障；保護裝置判斷方向判別系數(shù)k<0是否成立，若成立，貝U 判斷同桿并架雙回線路反方向發(fā)生非同名相跨線接地故障。
[0015] 本發(fā)明的特點及技術(shù)成果：
[0016] 本發(fā)明方法首先測量同桿并架雙回線路I回線路保護安裝處的故障相電壓、故障 相電流和零序電流，計算同桿并架雙回線路II回線路的零序電流，然后根據(jù)同桿并架雙回 線路正方向發(fā)生非同名相跨線接地故障時，同桿并架雙回線路I回線路保護安裝處到單相 接地故障點的電壓降可等效為正電阻-電感元件的電壓降；同桿并架雙回線路反方向發(fā)生 非同名相跨線接地故障時，同桿并架雙回線路I回線路保護安裝處到單相接地故障點的電 壓降可等效為負(fù)電阻-電容元件的電壓降該一特性計算方向判別系數(shù)，根據(jù)方向系數(shù)正負(fù) 判別雙回線路非同名相跨線接地故障方向。本發(fā)明方法只用到單端單回線路電氣量，不需 要引入另一回線路電氣量，雙回線路非同名相跨線接地故障方向判別結(jié)果不受電力系統(tǒng)運 行方式的影響，在電力系統(tǒng)運行方式發(fā)生較大改變時具有很強的適應(yīng)能力。本發(fā)明方法計 及線間零序互感和接地故障點電壓的影響，消除了線間零序互感、過渡電阻和負(fù)荷電流對 雙回線路非同名相跨線接地故障方向判別結(jié)果的影響，判別性能穩(wěn)定、正確可靠。
【附圖說明】
[0017] 圖1為應(yīng)用本發(fā)明的同桿并架雙回線路輸電系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 圖1為應(yīng)用本發(fā)明的同桿并架雙回線路輸電系統(tǒng)示意圖。圖1中PT為電壓互感 器、CT為電流互感器，m、n為同桿并架雙回線路的兩端編號。保護裝置測量同桿并架雙回 線路I回線路保護安裝處的故障相電壓、故障相電流/w和零序電流:其中，4 =I回 線路A相、I回線路B相、I回線路C相。
[0019] 保護裝置計算同桿并架雙回線路II回線路的零序電流相角a;
[0020] 曰=Ti+r]- n - 0
[0021] 其中，Zm為同桿并架雙回線路I回線路與同桿并架雙回線路II回線路之間的 零序互感；寫。為同桿并架雙回線路I回線路的零序阻抗；Z。為同桿并架雙回線路I回 線路的正序阻抗；4 =I回線路A相、I回線路B相、I回線路C相；

[0022] 保護裝置計算同桿并架雙回線路II回線路的零序電流知〇 =/,<,(〇)S? + ./sim/):其 中，j為復(fù)數(shù)算子。
[0023] 保護裝置計算方向判別系數(shù)k:
[0024]
[0025] 其中，Zm為同桿并架雙回線路I回線路與同桿并架雙回線路II回線路之間的零序 互感；寫。為同桿并架雙回線路I回線路的零序阻抗；ZII為同桿并架雙回線路I回線路的正 序阻抗；4 =I回線路A相、I回線路B相、I回線路C相；Rc心為的實部；]m心
[0026] 保護裝置判斷方向判別系數(shù)k〉0是否成立，若成立，則判斷同桿并架雙回線路正 方向發(fā)生非同名相跨線接地故障。
[0027] 保護裝置判斷方向判別系數(shù)k<0是否成立，若成立，則判斷同桿并架雙回線路反 方向發(fā)生非同名相跨線接地故障。
[0028] 本發(fā)明方法首先測量同桿并架雙回線路I回線路保護安裝處的故障相電壓、故障 相電流和零序電流，計算同桿并架雙回線路II回線路的零序電流，然后根據(jù)同桿并架雙回 線路正方向發(fā)生非同名相跨線接地故障時，同桿并架雙回線路I回線路保護安裝處到單相 接地故障點的電壓降可等效為正電阻-電感元件的電壓降；同桿并架雙回線路反方向發(fā)生 非同名相跨線接地故障時，同桿并架雙回線路I回線路保護安裝處到單相接地故障點的電 壓降可等效為負(fù)電阻-電容元件的電壓降該一特性計算方向判別系數(shù)，根據(jù)方向系數(shù)正負(fù) 判別雙回線路非同名相跨線接地故障方向。本發(fā)明方法只用到單端單回線路電氣量，不需 要引入另一回線路電氣量，雙回線路非同名相跨線接地故障方向判別結(jié)果不受電力系統(tǒng)運 行方式的影響，在電力系統(tǒng)運行方式發(fā)生較大改變時具有很強的適應(yīng)能力。本發(fā)明方法計 及線間零序互感和接地故障點電壓的影響，消除了線間零序互感、過渡電阻和負(fù)荷電流對 雙回線路非同名相跨線接地故障方向判別結(jié)果的影響，判別性能穩(wěn)定、正確可靠。
[0029] W上所述僅為本發(fā)明的較佳具體實施例，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任 何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都 應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.雙回線路非同名相跨線接地故障方向判別方法，其特征在于，包括如下依序步驟： (1) 保護裝置測量同桿并架雙回線路I回線路保護安裝處的故障相電壓、故障相電 流/i彳和零序電流/|():其中，巾=I回線路A相、I回線路B相、I回線路C相； (2) 保護裝置計算同桿并架雙回線路II回線路的零序電流相角a: a=r1+r2~ji- 0;zm為同桿并架雙回線路I回線路與同桿并架雙回線 ) 路II回線路之間的零序互感；ZM為同桿并架雙回線路I回線路的零序阻抗；zn為同桿 并架雙回線路I回線路的正序阻抗；巾=I回線路A相、I回線路B相、I回線路C相；⑶保護裝置計算同桿并架雙回線路II回線路的零序電流/IIQ=/m(c〇犯+ ./Sirm): (4)保護裝置計算方向判別系數(shù)k:其中，Zm為同桿并架雙回線路I回線路與同桿并架雙回線路II回線路之間的零序互 感；ZM為同桿并架雙回線路I回線路的零序阻抗；Zn為同桿并架雙回線路I回線路的正 序阻抗；巾=I回線路A相、I回線路B相、I回線路C相；Re#^)為的實部；(5)保護裝置判斷方向判別系數(shù)k>0是否成立，若成立，則判斷同桿并架雙回線路正方 向發(fā)生非同名相跨線接地故障；保護裝置判斷方向判別系數(shù)k〈0是否成立，若成立，則判斷 同桿并架雙回線路反方向發(fā)生非同名相跨線接地故障。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙回線路非同名相跨線接地故障方向判別方法。本發(fā)明根據(jù)同桿并架雙回線路I回線路保護安裝處到單相接地故障點的電壓降可等效為正電阻-電感元件的電壓降；同桿并架雙回線路反方向發(fā)生非同名相跨線接地故障時，同桿并架雙回線路I回線路保護安裝處到單相接地故障點的電壓降可等效為負(fù)電阻-電容元件的電壓降這一特性計算方向判別系數(shù)，根據(jù)方向系數(shù)正負(fù)判別雙回線路非同名相跨線接地故障方向。本發(fā)明方法只用到單端單回線路電氣量，不需要引入另一回線路電氣量，雙回線路非同名相跨線接地故障方向判別結(jié)果不受電力系統(tǒng)運行方式的影響，在電力系統(tǒng)運行方式發(fā)生較大改變時具有很強的適應(yīng)能力。
【IPC分類】G01R31/08
【公開號】CN104950225
【申請?zhí)枴緾N201510336788
【發(fā)明人】曾惠敏
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月17日