利用分布參數實現輸電線路單相接地故障繼電保護方法

2023-04-25 21:34:21 1

專利名稱：利用分布參數實現輸電線路單相接地故障繼電保護方法
技術領域：
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分布參數模型實現輸電線路單相接地故障繼電保護方法。
背景技術：
距離保護由於受電力系統運行方式和結構變化影響小，能瞬間有選擇性的切除輸電線路各種故障，在電力系統輸電線路保護中獲得了廣泛應用。高壓輸電線路上距離保護被用作輸電線路主保護，超/特高壓交流輸電線路上距離保護被用作輸電線路後備保護。目前電力系統輸電線路廣泛應用的距離保護主要包括工頻變化量距離保護和阻抗距離保護。工頻變化量距離保護通過反應工作電壓幅值突變量構成距離保護，該方法具有受電力系統運行方式影響小和抗過渡電阻能力強等優勢。但由於該方法所採用的工作電壓幅值突變量僅在故障初期存在，無法用作超/特高壓交流輸電線路後備保護。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。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。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繼電器的動作性能。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。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
本發明的目的在於克服已有技術存在的不足，提供一種適用於特高壓交流輸電線路的利用分布參數模型實現輸電線路單相接地故障的繼電保護方法。本發明的目的是通過以下途徑來實現的:利用分布參數模型實現輸電線路單相接地故障繼電保護方法，其要點在於，包括如下步驟:(I)提供一種保護裝置，該保護裝置測量輸電線路保護安裝處的故障相電壓
故障相電故障相負序電流/彡2和零序電流其中，Φ=Α、Β、(:相；(2)保護裝置利用其測量到的故障相電氣量計算Φ相輸電線路的故障阻抗幅值Ζφ:
權利要求
1.利用分布參數實現輸電線路單相接地故障繼電保護方法，包括下列步驟: (1)提供一種保護裝置，該保護裝置測量輸電線路保護安裝處的故障相電圧、故障相電流&故障相負序電流4和零序電流/Q;其中，Φ=Α、Β、(:相；(2)保護裝置利用其測量到的故障相電氣量計算Φ相輸電線路的故障阻抗幅值IZ4J:
全文摘要
本發明公開了一種利用分布參數實現輸電線路單相接地故障繼電保護方法。該方法利採用長線方程精確描述輸電線路電壓、電流傳輸的物理特性，利用保護安裝處的故障相電氣量計算輸電線路保護安裝處到單相接地故障點的輸電線路故障阻抗幅值，比較輸電線路故障阻抗幅值與輸電線路保護整定阻抗幅值之間的大小關係，若輸電線路故障阻抗幅值小於輸電線路保護整定阻抗幅值，則保護髮出動作跳閘信號。應用本發明方法作為特高壓交流輸電線路單相接地故障繼電保護，能精確計算故障阻抗幅值，其動作性能不受接地故障點電壓、分布電容電流、過渡電阻和負荷電流的影響，其動作性能滿足繼電保護選擇性、可靠性、靈敏性和速動性的要求。
文檔編號H02H7/26GK103199508SQ20131007263
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月7日 優先權日2013年3月7日
發明者林富洪, 曾惠敏 申請人:福建省電力有限公司, 國家電網公司, 福建省電力有限公司莆田電業局, 福建省電力有限公司檢修分公司