利用雙曲正切函數幅值特性實現線路單相接地故障繼電保護方法

2023-06-20 16:33:01

利用雙曲正切函數幅值特性實現線路單相接地故障繼電保護方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用雙曲正切函數幅值特性實現線路單相接地故障繼電保護方法，該方法首先採用分布參數建模，通過單端故障相電氣量計算輸電線路單相接地故障點處的雙曲正切函數幅值，判斷輸電線路單相接地故障點處的雙曲正切函數幅值小於輸電線路保護整定範圍處的雙曲正切函數幅值是否成立，若成立，則保護裝置發出動作跳閘信號。本發明方法實現了輸電線路單相接地故障繼電保護，克服了過渡電阻、分布電容、故障位置和負荷電流對保護動作性能的影響，適用於特高壓交流輸電線路單相接地故障繼電保護。
【專利說明】利用雙曲正切函數幅值特性實現線路單相接地故障繼電保護方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力系統繼電保護【技術領域】，具體地說是涉及一種利用雙曲正切函數幅值特性實現線路單相接地故障繼電保護方法。
【背景技術】
[0002]阻抗距離保護根據故障阻抗大小反映故障距離長度以區分故障點位於保護區內或是位於保護區外。阻抗距離保護由於受電力系統運行方式和系統結構變化影響小，用於計算故障阻抗的電氣量為全故障分量，適用於整個故障過程。因此，阻抗距離保護既可用於高壓輸電線路主保護，也可用作超/特高壓交流輸電線路後備保護。
[0003]然而，傳統接地阻抗距離保護前提假設接地故障點電壓為零，通過故障相電壓和故障相電流比值計算故障阻抗，並根據故障阻抗大小來反映故障點的遠近以決定是否發出跳閘信號。實際上，在電力系統中，除了人為構造的金屬性接地短路故障外，接地故障點電壓幾乎不可能為零，因此，接地故障點電壓會對接地阻抗距離保護動作性能造成嚴重影響。
[0004]實際電力系統中，特高壓交流輸電線路的電壓、電流傳輸具有明顯的波過程，沿線分布電容電流大，對阻抗距離保護動作性能的影響不能忽略。考慮線路沿線對地電容的影響，故障阻抗與故障距離呈雙曲正切函數關係，雙曲正切函數特性決定了阻抗繼電器耐過渡電阻能力差，過渡電阻所帶來的附加阻抗將嚴重影響阻抗距離保護的動作性能。特壓交流輸電線路輸送大容量電能，是重負荷輸電線路，重負荷電流會使阻抗距離保護的動作靈敏度降低，重負荷電流對阻抗距離保護動作性能的影響不能忽略。
[0005]據國家電網公司統計，電力系統輸電線路發生的各種故障類型中單相接地故障佔80%以上，因此，研究一種適用於特高壓交流輸電線路單相接地故障的繼電保護方法具有非常重要的工程意義。

【發明內容】

[0006]本發明提供了一種動作性能不受分布電容電流、過渡電阻、故障位置和負荷電流影響的利用雙曲正切函數幅值單調遞減特性實現線路單相接地故障繼電保護方法，其克服了【背景技術】中所述的現有技術的不足。
[0007]本發明解決其技術問題的所採用的技術方案是:
[0008]利用雙曲正切函數幅值特性實現線路單相接地故障繼電保護方法，其特徵在於，包括如下依序步驟:
[0009]步驟1，保護裝置測量輸電線路保護安裝處的故障相電壓、故障相電流&、故障相負序電流/p和零序電流1其中:Φ為A、B、C相；
[0010]步驟2，保護裝置計算輸電線路保護整定範圍1&處的雙曲正切函數幅值^h(Y1Iset) I ；[0011]步驟3，保護裝置計算輸電線路單相接地故障點處的雙曲正切函數幅值th (Y1If) I:
【權利要求】
1.利用雙曲正切函數幅值特性實現線路單相接地故障繼電保護方法，其特徵在於，包括如下依序步驟: 步驟1，保護裝置測量輸電線路保護安裝處的故障相電壓&、故障相電流&、故障相負序電流和零序電流/o ;其中:Φ為A、B、C相； 步驟2，保護裝置計算輸電線路保護整定範圍I srt處的雙曲正切函數幅值^h(Y1Iset) I ； 步驟3，保護裝置計算輸電線路單相接地故障點處的雙曲正切函數幅值Ith(Y1If)I:
【文檔編號】H02H7/26GK103762571SQ201410053958
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年2月18日 優先權日:2014年2月18日
【發明者】林富洪 申請人:國家電網公司, 國網福建省電力有限公司, 國網福建省電力有限公司莆田供電公司