[发明专利]距离保护方法

说明书

技术领域

本发明是有关于这一种距离保护方法，且特别是有关于一种适用于超高压 带故障电流限制器(FCL)线路的距离保护方法。

背景技术

目前超高压线路的测量原理很多，利用线路一侧电压电流的距离保护由于 不需要额外的通信，目前广泛的应用于电流系统超高压线路保护中。

距离保护是反应故障点至保护安装点之间的电气距离(阻抗)，并根据距离远 近而确定动作与否的一种保护装置。距离保护作为一种性能较为完善的保护原 理，距离保护在结构复杂的高压电网中得到了广泛的应用。

以图1中安装在M处的距离保护为例，其保护范围为MP之间的线路。按 照继电保护选择性的要求，当故障发生在MP之间(如F1)时，保护应该动作。而 当故障发生在反向线路上(如F3)以及正向保护范围以外(如F2)时，则保护不应 动作。距离保护的主要元件为距离继电器，它可以根据其端子上所加的电压和 电流来测量故障点到保护安装处的阻抗值，这个阻抗值被称为距离继电器的测 量阻抗，即

式中，Z为一个复数，可以分解为电阻分量和电抗分量。图2在阻抗平面上 表示了F1、F2、F3发生金属性故障时保护的测量阻抗。当系统发生金属性故障 时，其测量阻抗总是落在与R轴正方向夹角为的直线上，如图2中的AB所 示，且故障发生点距离保护安装处的距离与测量阻抗的绝对值成正比。其中是 线路的阻抗角，对于220kV以上的线路，一般不低于75°。对于正向金属性故障 (F1，F2)，测量阻抗总是落在第I象限；而反向金属性故障(F3)时，测量阻抗则 落在第III象限。由于单位线路的电抗和电阻值是固定的，因此不难根据测量阻 抗的相位以及绝对值的大小来判断故障的发生位置。

距离保护的动作判据为：

|Z-Zzd2|<|Zzd2|---(2)]]>

当式(2)成立时，保护测量到的阻抗位于圆A的内部，此时故障位于保护 区内，距离保护动作。

为了限制电流系统发生短路故障时产生的短路电流，目前华东电网正在筹 备在超高压输电线路上安装谐振型故障电流限制器，其原理如图3所示。

系统正常运行时，开关B1与晶闸管阀T断开，电感L1与电容C发生串联 谐振，此时故障电流限制器的等效阻抗为0；系统发生短路故障时，开关B1与 晶闸管阀T导通，电容器C被旁路，此时故障电流限制器的等效阻抗为L1。旁 路开关B2用于将整个短路电流限制器退出运行。

但旁路开关B2打开，故障电流限制器投入工作时，F1点故障后保护测量 到的阻抗即为保护与故障点之间的线路阻抗与L1之和，即图4中的MF1’；而 B2合上时，F1故障后保护测量到的电抗为保护与故障点之间的线路电抗，即 MF1。

由于L1很大，导致距离保护的保护范围无法确定，因此对于安装有故障电 流限制器的线路，目前的距离保护是无法工作的。

发明内容

本发明提出一种适于超高压带故障电流限制器(FCL)线路的距离保护方法， 改善现有技术的缺失。

本发明的距离保护方法，包含下列步骤：提供一低定值距离继电器，低定 值距离继电器输出一第一信号；提供一高定值距离继电器，高定值距离继电器 输出一第二信号；提供一延时继电器，延时继电器接收第一信号，输出一第三 信号；提供一锁存器，锁存器接收第一信号，且第二信号经过一个非门作为锁 存器的复位信号；提供一逻辑与运算单元，逻辑与运算单元接收锁存器的输出 信号和和第二信号，输出第四信号；以及提供一逻辑或运算单元，逻辑或运算 单元接收第三信号和第四信号，输出一距离保护信号。