混压同塔跨线故障对距离保护及选相的影响研究

摘要

随着电网规模不断扩张，为了解决随之而来的土地资源紧张问题，同塔架设多回线路的输电方式应运而生。与传统的单回线输电相比，同塔多回输电系统跨线故障对现有的保护装置产生了难以预估的影响。对于同塔架设不同电压等级线路的输电方式，即混压同塔多回线，故障特征更加复杂。为此，论文针对中高压输电系统常用的距离保护及选相进行研究，分析跨电压故障的影响问题。主要工作如下:
　　(1)针对弱电强磁混压同塔四回线系统，构建连接两个电压等级系统的复合序网，推导获得故障点处的短路电流计算方法。对于不同电压等级系统间带有强电气连接的，强电弱磁混压同塔输电系统，运用叠加原理将其分解为弱电强磁系统和等效电流源系统，分别计算两部分单独作用下的故障电流，叠加得到强电弱磁混压同塔四回线故障电流。
　　(2)基于故障电流计算方法，由故障点电气量计算得到测量阻抗关于系统故障参数的表达式。与整定值或实际的故障阻抗对比，分析距离保护的不正确动作现象，并提出判断测量阻抗进入或退出动作区，或者保护适应性受到影响时满足的关系式。
　　(3)研究了相电流差突变量选相原理和零负序比相分区选相原理在跨电压故障中的适应性及影响。分析表明，选相结果与不同电压等级电源的相角差有较大关联，在单相跨电压故障中，突变量选相和稳态量选相仍然满足理论上正确选相的条件，但适应性将受到影响;在两相跨电压故障中，两种选相原理都会发生误选为单相接地的情况。针对两相故障误选为单相的情况，论文提出了不同电压等级系统电源相角差及系统参数应满足的关系式。
　　在PSCAD中搭建混压同塔四回线的故障模型后，论文的理论分析也得到了仿真的验证。通过本文的影响分析及关系式计算，可以正确判断距离保护及选相元件的动作情况。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究意义

1．2 混压同塔跨线故障研究现状

1．3 本文的主要工作

第2章 混压同塔跨电压短路故障分析方法

2．1 引言

2．2 计及互感影响的正、负、零序网络归算

2．2．1 混压同塔四回线跨电压短路故障模型

2．2．2 正、负序阻抗的归算

2．2．3 零序网络变换及阻抗归算

2．3 多复合序网图的构造及短路电流计算

2．3．1 跨电压不接地故障

2．3．2 跨电压接地故障

2．4 强电弱磁系统跨电压故障短路电流计算方法

2．4．1 叠加原理的利用

2．4．2 等效电流源部分跨电压不接地故障短路电流计算方法

2．4．3 等效电流源部分跨电压接地短路故障电流计算方法

2．5 仿真验证

2．5．1 弱电强磁系统故障模型的仿真验证

2．5．2 强电弱磁系统故障模型的仿真验证

2．6 本章小结

第3章 跨电压故障对距离保护的影响

3．1 引言

3．2 跨电压故障对相间距离保护的影响

3．2．1 正、负序电流分布系数的计算

3．2．2 对完全故障相的影响

3．2．3 对不完全故障相的影响

3．3 跨电压故障对接地距离保护的影响

3．3．1 零序电流分布系数的计算

3．3．2 对故障相的影响

3．4 仿真验证

3．4．1 相间距离保护影响仿真验证

3．4．2 接地距离保护影响仿真验证

3．5 本章小结

4．1 引言

4．2 故障选相的作用及原理

4．3 跨电压故障对相电流差突变量选相的影响

4．4．1 对单相故障选相的影响

4．4．2 对两相故障选相的影响

4．4 跨电压故障对零负序比相分区选相的影响

4．4．1 对单相故障选相的影响

4．4．2 对两相故障选相的影响

4．5 仿真验证

4．5．1 突变量选相影响仿真验证

4．5．2 零序序比相选相影响仿真验证

4．6 本章小结

第5章 总结与展望

5．1 论文获得的结论

5．2 工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和参加的科研工作

致谢

附录