本發(fā)明涉及一種零序反時限過流保護優(yōu)化方法。

背景技術：

零序反時限過流保護具有自適應功能，近端故障電流越大，動作時間越短；在遠端故障電流越小,動作時間越長。同時，解決了高壓輸電線路上采用定時限零序過流保護在保護區(qū)內(nèi)發(fā)生高阻接地時可能靈敏度不夠而拒動的情況以及定時限零序過流保護時間和定值配合的問題。因此，零序反時限過流在高壓線路保護中得到了廣泛的應用。

零序反時限過流保護在目前電網(wǎng)中一般作為高阻接地時距離保護不動作的補充，具有較高的靈敏度且定值基本統(tǒng)一，從而導致本側和鄰線都單回運行、本側雙回線和鄰線單回運行等分支系數(shù)不小于1的一些運行方式下零序反時限過流保護失去選擇性而誤動。《繼電器》2006年22期的文章“對輸電線反時限零序電流保護選擇性的分析”中分析了在某些情況下相鄰線路中的零序電流大于故障線路中的零序電流導致鄰線零序反時限過流保護誤動，并提出了額外增加延時的方案。但這種解決方案不能根本解決零序反時限選擇性問題，且會導致整定的繁瑣和給相鄰線的反時限保護時間配合帶來新的選擇性問題。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種零序反時限過流保護優(yōu)化方法，算法簡單，選擇性較好且提高保護動作速度，可保證和提高零序反時限過流保護的可靠性和選擇性。

為實現(xiàn)上述技術目的，達到上述技術效果，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種零序反時限過流保護優(yōu)化方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、采集保護安裝處A相、B相、C相電壓A相、B相、C相電流計算零序電壓和零序電流分別為

步驟2、根據(jù)下述判據(jù)進行判斷：

判據(jù)一：3I₀＞I_set；

判據(jù)二：

判據(jù)三：

判據(jù)四：

式中，I_set為零序反時限過流定值，3I₀為零序電流有效值，和分別為A、B、C中任一相電壓和電流，Z_1L為線路正序阻抗，k₁為可靠系數(shù)，k為線路零序補償系數(shù)，k₂為靈敏系數(shù)；

步驟3、根據(jù)判據(jù)一、二、三、四的判別結果確定加速系數(shù)A：

1)當判據(jù)一、二、三和四均滿足時，加速系數(shù)A＝A₁；

2)當判據(jù)一、二和四滿足，判據(jù)三不滿足時，加速系數(shù)A＝A₂；

3)否則，加速系數(shù)A＝A₃＝1；

步驟4、在零序反時限特性方程時間中增加加速系數(shù)A，優(yōu)化后，零序反時限動作時間t(3I₀)：

式中，T_P為零序反時限時間定值。

優(yōu)選，

優(yōu)選，A₁取值范圍是2.3‐3，A₂取值范圍是2‐2.2。

優(yōu)選，1＜k₂＜1.2。

本發(fā)明的有益效果是：

基于電抗線的零序反時限過流保護優(yōu)化方法，算法簡單，結合判據(jù)一、二、三、四的判別結果得到的加速條件對零序反時限過流保護進行了優(yōu)化，可在輸電線路發(fā)生正方向區(qū)內(nèi)接地故障時可靠動作并加速，在正方向區(qū)外故障時適時加速或不加速并保證了選擇性不超越誤動，提高了零序反時限過流保護的可靠性和選擇性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種零序反時限過流保護優(yōu)化方法的示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例中單回和雙回輸電線路的系統(tǒng)示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體的實施例對本發(fā)明技術方案作進一步的詳細描述，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。

一種零序反時限過流保護優(yōu)化方法，如圖1所示，包括如下步驟：

步驟1、采集保護安裝處A相、B相、C相電壓A相、B相、C相電流計算零序電壓和零序電流分別為

步驟2、根據(jù)下述判據(jù)進行判斷：

判據(jù)一：3I₀＞I_set，式中，I_set為零序反時限過流定值，3I₀為零序電流有效值，判據(jù)一用于判斷交流輸電線路是否發(fā)生故障，以圖2為例，圖2中，共有四個保護，即F1或F2處發(fā)生接地故障時，保護1和3的判據(jù)一均滿足。

判據(jù)二：零序正方向判據(jù)arg：argument of a complex number，復數(shù)的輻角。判據(jù)二用于判斷故障是否發(fā)生在正方向，圖2中F1或F2處發(fā)生接地故障時，保護1和3的判據(jù)二均滿足。

判據(jù)三：有可靠性的零序電抗線和分別為A、B、C中任一相電壓和電流，Z_1L為線路正序阻抗，k₁為可靠系數(shù)，一般，k₁小于1，優(yōu)選k₁取值范圍是0.6‐0.9，比如，k₁等于0.9(保證是保護本線路范圍內(nèi)，提高電抗線的可靠性)，k為線路零序補償系數(shù)，判據(jù)三用于判斷接地故障是否發(fā)生在本線路區(qū)內(nèi)。

圖2中α＜k₁時，α為線路L2的百分數(shù)，F(xiàn)1處發(fā)生接地故障時，保護3的判據(jù)三滿足，保護1不滿足；F2處發(fā)生接地故障，保護1和保護3均不滿足。

判據(jù)四：有靈敏度的零序電抗線k₂為靈敏系數(shù)，1＜k₂＜1.2，優(yōu)選，k₂為1.1(保證是保護本線路全長，提高電抗線的靈敏性)。判據(jù)四用于判斷接地故障是否發(fā)生在本線路k₂倍阻抗范圍內(nèi)，圖2中0.1＜α＜k₁，F(xiàn)1或F2處發(fā)生接地故障時，保護3的判據(jù)四滿足，保護1不滿足。

設置了兩條零序電抗線，且k₁為零序電抗線一的可靠系數(shù)，取值小于1，k₂為零序電抗線二的靈敏系數(shù)，零序電抗線的動作特性是直線，不論保護處于送端或受端，也不管接地電阻多大，都能達到區(qū)外故障不超越，區(qū)內(nèi)故障非常靈敏的特點，從而零序反時限過流保護結合零序電抗線來優(yōu)化，提高可靠性和選擇性。

步驟3、根據(jù)判據(jù)一、二、三、四的判別結果確定加速系數(shù)A：

1)當判據(jù)一、二、三和四均滿足時，加速系數(shù)A＝A₁；

2)當判據(jù)一、二和四滿足，判據(jù)三不滿足時，加速系數(shù)A＝A₂；

3)否則，加速系數(shù)A＝A₃＝1。

考慮分支系數(shù)的影響，優(yōu)選，A₁取值范圍是2.3‐3，A₂取值范圍是2‐2.2，比如，A₁取2.4，A₂取2.1。結合圖2進行舉例說明：當α＜0.1時，F(xiàn)1處發(fā)生接地故障時，保護1滿足條件2，則加速系數(shù)A＝A₂＝2.1；保護3滿足條件1，則加速系數(shù)A＝A₁＝2.4。F2處發(fā)生接地故障時，保護1不滿足條件1和2，則加速系數(shù)A＝A₃＝1；保護3滿足條件2，則加速系數(shù)A＝A₂＝2.1。

步驟4、在零序反時限特性方程時間中增加加速系數(shù)A，優(yōu)化后，零序反時限動作時間t(3I₀)：

式中，T_P為零序反時限時間定值。

結合圖2進行舉例說明：當α＜0.1時，F(xiàn)1處發(fā)生接地故障時，保護1滿足條件2，則動作時間縮短為保護3滿足條件1，則動作時間縮短為3I₁₀和3I₃₀分別為保護1和3計算的零序電流。圖2中有可能3I₁₀＞3I₃₀但小于1.1倍的3I₃₀，則優(yōu)化后保護3先于保護1動作。從而解決了零序反時限過流保護統(tǒng)一定值整定后，保護1可能誤動，保護3失去選擇性的情況。

基于電抗線的零序反時限過流保護優(yōu)化方法，算法簡單，結合判據(jù)一、二、三、四的判別結果得到的加速條件對零序反時限過流保護進行了優(yōu)化，可在輸電線路發(fā)生正方向區(qū)內(nèi)接地故障時可靠動作并加速，在正方向區(qū)外故障時適時加速或不加速并保證了選擇性不超越誤動，提高了零序反時限過流保護的可靠性和選擇性。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或者等效流程變換，或者直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。