不同电压等级输电线路故障测距及距离保护分析

摘要

随着我国经济及电力行业的快速发展，电网不断地建设，土地资源变得越来越稀缺和珍贵，线路架设的空中走廊也越发紧张，所以不同电压等级线路同杆塔架设的现象越来越多。同杆多回线路能够有效的节约土地资源，在相同的土地面积上增大输电容量。但是在其带来便利的同时，由于不同电压等级多回线路间运行方式复杂、电压等级不同、参数不对称会导致线路间存在复杂的耦合关系，为线路的故障分析和测距带来了新的难题。同杆双回线网络至今已有大量的研究，但是对于同杆四回线网络研究较少，部分研究也是基于线路参数的完全对称的情况下进行。但是现在的同杆四回线基本是在以前的同杆双回线基础上再多架设两回线路形成的，在线路材质及电压等级上都可能与原先的两回线不同，导致线路参数不对称。因此，需要对同杆四回线参数不对称情况研究更为完善的解耦方法，在实现完全解耦的基础上对同杆四回新路进行故障测距和故障分析。
　　（1）详细概述了参数对称同杆双回线及同杆四回线的六序分量法及十二序分量法的相模变换方法，在此基础上提出参数不对称的不同电压等级同杆双回新的六序分量法和同杆四回线新的十二序分量法。此类型同杆四回线基本上是由两个内部参数对称的同杆双回线组成的。可以分别采用传统的六序分量法先对两组双回线内部进行解耦，可以得到完全解耦的同向、反向的正、负序分量。剩下没有解耦的同向、反向零序分量，再利用环流法进行解耦。因为两个双回线系统电压不同，所以解耦后的系统侧零序阻抗需要修正。选取某一电压等级为基准，分别将两个双回线的零序系统阻抗折算至该电压等级中。
　　（2）根据同杆四回线的解耦方法，结合该网络发生单线不对称故障时的临界条件，根据其特征推导出来的零序分量h0和g0的关系总结出选出故障线路的方法。再通过结合同杆四回输电线路模型，推导出保护安装处与故障点相电压之间的关系。在此基础上，通过从两侧电源计算故障点电压相等列出一个等式，选取通过相模变换得到的e序分量来计算，得到一个新的故障测距方程。再针对此算法进行仿真试验，验明其正确性。
　　（3）首先介绍一种同杆双回线经六序分量法解耦后，基于反序负序分量特征的距离保护新方案。就是一种以反序负序分量为距离保护判据，进而结合纵联电气量和纵联逻辑信号两种保护原理，得出同杆双回线纵联距离保护的一种方法。然后根据双回线距离保护的思路，提出一种同杆四回输电线路基于环流量h的负序（即h2）为判据的一种同杆四回线路保护新方案。并进行仿真验证。

目录

声明

选题的依据与意义

国内外文献资料综述

1 绪论

1.1研究的背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文主要内容

2 同杆塔多回线路的故障分析理论基础

2.1相模变换概念

2.2同杆双回线路的六序分量法变换矩阵推导

2.3解耦参数不对称的同杆双回线方法

2.4同杆四回线变换矩阵推导

2.5参数不对称同杆四回线十二序分量变换矩阵推导

2.6本章小结

3 参数不对称同杆四回线单相接地故障测距

3.1参数不对称同杆四回线路故障分量分析

3.2基于故障分量特点的故障选线方法

3.3故障测距

3.4仿真实验

3.5本章小结

4 基于环流量负序分量特征的距离保护新方法

4.1同杆双回线基于反序负序分量的距离保护

4.2同杆四回线基于环流量负序分量的距离保护

4.3仿真实验

4.4本章小结

5 总结与展望

5.1总结

5.2后续展望

参考文献

附录1：攻读工程硕士学位期间发表的部分科研成果

附录2：求故障距离程序

致谢