雙回線路非同名相跨線接地故障單端電氣量穩態保護方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙回線路非同名相跨線接地故障單端電氣量穩態保護方法，它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，采用集中參數建模，計算同桿并架雙回線路II回線路的零序電流相角和零序電流，計算同桿并架雙回線路I回線路的零序補償電流，計算非同名相跨線接地故障點到同桿并架雙回線路I回線路保護安裝處的電壓降實部并與保護整定范圍處到同桿并架雙回線路I回線路保護安裝處的電壓降實部構成單端電氣量穩態保護判據，消除了線間零序互感、過渡電阻和負荷電流對保護動作性能的影響，具有很強的抗過渡電阻和負荷電流影響的能力，適用于雙回線路非同名相跨線接地故障整個故障過程的繼電保護。
【專利說明】雙回線路非同名相跨線接地故障單端電氣量穩態保護方法
【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雙回線路非同名相 跨線接地故障單端電氣量穩態保護方法。
【背景技術】
[0002] 同桿并架雙回線路具有占地面積少、造價成本低，連接電網運行穩定可靠，已成為 電力系統一種常見輸電線路連接方式。同桿并架雙回線路線間存在零序互感，零序互感對 零序補償系數產生影響，進而產生附加阻抗，因零序互感引起的附加阻抗會導致保護裝置 測量到的故障阻抗大于實際故障阻抗，造成同桿并架雙回線路保護區內靠近保護整定范圍 處發生接地故障時，保護出現誤動作，對電網安全穩定運行不利。
[0003] 同桿并架雙回線路即使發生經桿塔直接接地故障，在土壤電阻率較低的地區過渡 電阻也在10 Ω附近；在電阻率較高的地方過渡電阻可達30 Ω，或甚至更高。過渡電阻不為 零使得保護裝置計算得到的故障阻抗除包含反應真實故障距離的故障阻抗分量外，還包含 了因過渡電阻而產生的附加阻抗。過渡電阻產生的附加阻抗呈阻感性或呈阻容性容易造成 接地阻抗距離保護拒動或穩態超越。保護誤動或拒動，會給電力系統安全運行帶來重大的 損失，甚至有可能會威脅到電力系統的穩定性。
[0004] 現有同桿并架雙回線路接地距離保護的動作特性圓邊界經過坐標原點，由于坐標 原點位于動作特性圓邊界上，保護正向出口接地故障時保護存在死區，且隨著過渡電阻和 負荷電流增大，保護正向出口死區越大。由于坐標原點位于動作特性圓邊界上，保護反方向 出口接地故障存在誤動的可能，且過渡電阻越大，保護反方向出口接地故障時保護越容易 誤動作。
[0005] 由于同桿并架雙回線路線間存在很強的零序互感，現有接地距離保護無法獲取另 一回線路的零序電流，算法模型中無法消除線間零序互感的影響，受線間零序互感的影響， 傳統單相接地距離保護應用于同桿并架雙回線路時其保護范圍將大大擴大，在保護整定范 圍處故障常常存在穩態超越，使得保護區外故障時容易發生誤動作，容易造成潮流大轉移， 引發大面積停電事故發生。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種雙回線路非同名相跨線接 地故障單端電氣量穩態保護方法，該方法利用非同名相跨線接地故障點到同桿并架雙回線 路I回線路保護安裝處的電壓降實部與保護整定范圍處到同桿并架雙回線路I回線路保護 安裝處的電壓降實部構成雙回線路非同名相跨線接地故障的單端電氣量穩態保護判據，消 除了線間零序互感、過渡電阻和負荷電流對保護動作性能的影響，具有很強的抗過渡電阻 和負荷電流影響的能力。
[0007] 本發明解決其技術問題的所采用的技術方案是：
[0008] 雙回線路非同名相跨線接地故障單端電氣量穩態保護方法，它包括如下依序步 驟：
[0009] (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
【權利要求】
1.雙回線路非同名相跨線接地故障單端電氣量穩態保護方法，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
和零序電流
其中，Φ = 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α =Γι+ι·2-π-β ; 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(I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；Φ = I回線路A相、I回線路B相、I回線路C相；
為
的實部；
為
的虛部；
為
的實部；
為
的虛部； (3) 保護裝置計算同桿并架雙回線路II回線路的零序電流
其 中，j為復數算子； (4) 保護裝置計算同桿并架雙回線路I回線路的零序補償電流
(5) 保護裝置計算非同名相跨線接地故障點到同桿并架雙回線路I回線路保護安裝處 的電壓降
的實部
其中，1為同桿并架雙回線路I回線路長度；Zn為同桿并架雙回線路I回線路的正序阻抗； Φ = I回線路A相、I回線路B相、I回線路C相；
為
的實部；
為
的虛 部；
為
的實部；
為
的虛部；
為
的實 部； 為 的虛部； (6)保護裝置判斷
是否成立，若成立，則判斷非同名相跨線接地 故障點位于同桿并架雙回線路I回線路保護整定范圍之內，發出動作跳閘信號；其中，lsrt 為同桿并架雙回線路I回線路保護整定范圍，
為保護整定范圍處到同桿并 架雙回線路I回線路保護安裝處的電壓降實部。
【文檔編號】H02H7/26GK104092200SQ201410361573
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月25日 優先權日:2014年7月25日
【發明者】曾惠敏 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檢修分公司