抗分布电容电流和过渡电阻影响的输电线路接地故障选相方法

摘要

本发明公开了一种抗分布电容电流和过渡电阻影响的输电线路接地故障选相方法。本发明方法物理模型采用分布参数模型，利用利用零序电压差与A相负序电流矢量和的相位关系和零序电压差与A相正序电流矢量和的相位关系构成输电线路接地故障选相判据，准确判断输电线路接地短路故障类型。本发明方法物理模型采用分布参数模型，具有天然的抗分布电容电流影响的能力，适用于超高压、特高压输电线路。在弱电源侧和系统运行方式发生较大变化情况下输电线路发生高阻接地短路故障时，本发明方法在输电线路接地故障的整个故障过程中都具有足够高的选相灵敏度，能准确判断出具体的接地故障相，可为距离保护和自动重合闸正确动作提供正确可靠的故障相信息。

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，具体地说是涉及一种抗分布电容电流和 过渡电阻影响的输电线路接地故障选相方法。

背景技术

输电线路故障选相方法主要包括相电流突变量选相、相电压突变量选相和电压电 流突变量综合选相方法。在弱电源侧，相电流突变量选相灵敏度不够高；在强电源侧，相电 压突变量选相灵敏度存在不足；电压电流突变量综合选相方法虽然在弱电源侧和强电源侧 都具有较好选相灵敏度，但在三相短路故障选相和高阻接地短路故障方面灵敏度存在不 足。

输电线路故障选相正确与否关系着输电线路距离保护和自动重合闸装置的正确 动作与否，对加强输电线路继电保护动作正确性和可靠性具有十分重要影响，因此，研究一 种在弱电源侧和系统运行方式发生较大变化情况下都具有足够高选相灵敏度、能准确区分 单相接地短路故障和两相接地短路故障的输电线路接地故障选相方法具有十分重要的意 义。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种在弱电源侧和系统运行方 式发生较大变化情况下都具有足够高选相灵敏度、能准确区分单相接地短路故障和两相接 地短路故障的抗分布电容电流和过渡电阻影响的输电线路接地故障选相方法。

为完成上述目的，本发明采用如下技术方案：

抗分布电容电流和过渡电阻影响的输电线路接地故障选相方法，其要点在于，包 括如下依序步骤：

(1)保护装置测量输电线路m端保护安装处的零序电流零序电压A相负序 电流A相正序电流A相负序电压和A相正序电压测量输电线路n端保护 安装处的零序电压A相负序电流A相正序电流

(2)保护装置判断 且 是否成立，若成立， 则保护装置判断为A相输电线路发生单相接地短路故障；其中，γ₀为输电线路零序传播常 数；γ₁为输电线路正序传播常数；Z_c0为输电线路零序波阻抗；Z_c1为输电线路正序波阻抗； l_mn为输电线路长度；cosh(.)为双曲余弦函数；sinh(.)为双曲正弦函数；

(3)保护装置判断 且 是否成立，若成立， 则保护装置判断为BC相输电线路发生接地短路故障；

(4)保护装置判断 且 是否成立，若成立， 则保护装置判断为B相输电线路发生单相接地短路故障；

(5)保护装置判断 且 是否成立，若成立， 则保护装置判断为CA相输电线路发生接地短路故障；

(6)保护装置判断 且 是否成立，若成立， 则保护装置判断为C相输电线路发生单相接地短路故障；

(7)保护装置判断 且 是否成立，若成立，则 保护装置判断为AB相输电线路发生接地短路故障。

本发明与现有技术相比较，具有以下积极成果：

本发明方法物理模型采用分布参数模型，具有天然的抗分布电容电流影响的能 力，适用于超高压、特高压输电线路。本发明方法利用利用零序电压差与A相负序电流矢量 和的相位关系和零序电压差与A相正序电流矢量和的相位关系构成输电线路接地故障选相 判据，准确判断输电线路接地短路故障类型。在弱电源侧和系统运行方式发生较大变化情 况下输电线路发生高阻接地短路故障时，本发明方法在输电线路接地故障的整个故障过程 中都具有足够高的选相灵敏度，能准确判断出具体的接地故障相，可为距离保护和自动重 合闸正确动作提供正确可靠的故障相信息。

附图说明

图1为应用本发明的线路输电系统示意图。

具体实施方式

下面根据说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细表述。

图1为应用本发明的线路输电系统示意图。图1中CT为电流互感器、CVT为电压互感 器。保护装置测量输电线路m端保护安装处的零序电流零序电压A相负序电流 A相正序电流A相负序电压和A相正序电压测量输电线路n端保护安装 处的零序电压A相负序电流A相正序电流

保护装置判断 且 是否成立，若成立， 则保护装置判断为A相输电线路发生单相接地短路故障；其中，γ₀为输电线路零序传播常 数；γ₁为输电线路正序传播常数；Z_c0为输电线路零序波阻抗；Z_c1为输电线路正序波阻抗； l_mn为输电线路长度；cosh(.)为双曲余弦函数；sinh(.)为双曲正弦函数。

保护装置判断 且 是否成立，若成立， 则保护装置判断为BC相输电线路发生接地短路故障；

保护装置判断 且 是否成立，若成立， 则保护装置判断为B相输电线路发生单相接地短路故障；

保护装置判断 且 是否成立，若成立， 则保护装置判断为CA相输电线路发生接地短路故障；

保护装置判断且是否成立，若成 立，则保护装置判断为C相输电线路发生单相接地短路故障；

保护装置判断且是否成立，若成立， 则保护装置判断为AB相输电线路发生接地短路故障。

本发明方法物理模型采用分布参数模型，具有天然的抗分布电容电流影响的能 力，适用于超高压、特高压输电线路。本发明方法利用利用零序电压差与A相负序电流矢量 和的相位关系和零序电压差与A相正序电流矢量和的相位关系构成输电线路接地故障选相 判据，准确判断输电线路接地短路故障类型。

在弱电源侧和系统运行方式发生较大变化情况下输电线路发生高阻接地短路故 障时，本发明方法在输电线路接地故障的整个故障过程中都具有足够高的选相灵敏度，能 准确判断出具体的接地故障相，可为距离保护和自动重合闸正确动作提供正确可靠的故障 相信息。

以上所述仅为本发明的较佳具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任 何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都 应涵盖在本发明的保护范围之内。