[发明专利]零序综合阻抗纵联保护判定方法

说明书

(一)、技术领域

本发明涉及电力系统继电保护领域的电力系统线路纵联保护判定方法，具体涉及一种零序综合阻抗纵联保护判定方法。 

(二)、背景技术

线路光纤电流差动保护已广泛应用于电力系统中。但受电容电流的影响，电流差动保护的灵敏度较低。也有文献提出了一些新的差动保护原理，如基于故障分量综合阻抗的线路纵联保护原理，在发生区内故障时，故障分量综合阻抗反映系统和线路阻抗，数值较小；在发生区外故障时，故障分量综合阻抗反映线路容抗，数值较大，该原理据此区分线路上是否有故障。该原理本身具备选相功能，适用于各种类型的故障，适合用于高压及超高压线路。但故障分量综合阻抗的计算结果同时受接地电容和相间电容的影响，对于发生区内故障时的健全相，随故障类型和故障点的不同，故障分量综合阻抗的计算结果有较大的变化。为保证可靠性，整定时需取较低的阻抗定值，这限制了该原理的灵敏度，且故障分量仅能短期使用。 

随着国民经济的发展，在城市电网中，高压电缆的使用趋于广泛，具备较大的电容电流，限制了电流差动保护原理的性能。而电网越来越紧密，三相重合闸的使用越来越广泛，在这种场合下，不具备选相能力的保护方法就成为重要的研究方向。 

(三)、发明内容

本发明旨在提供一种零序综合阻抗纵联保护判定方法，用以克服现有保护判定方法的缺陷。所要解决的技术问题是：通过计算零序综合阻抗，根据零序综合阻抗模值的大小区分线路上是否有故障，从而控制保护装置的动作。 

本发明所采用的技术方案如下： 

一种零序综合阻抗纵联保护判定方法，其特征在于：在被保护线路段的两侧分别设有第一保护装置和第二保护装置，两装置之间通过通信信道交换数据，首先，第一保护装置采集本侧三相电压和电流值，计算本侧零序电压相量 零序电流相量 ，并通过通信信道，获取第二保护装置提供的对侧同时刻的零序电压相量 和电流相量 

其次，根据本侧和对侧同时刻的零序电压相量和电流相量，计算零序综合阻抗Z_cd0， 其中 

最后，进行判定，如果|Z_cd0|＜Z_set，Z_set为阻抗定值，且 I_set为电流定值，则确定该线路段内发生了接地故障，第一保护装置动作。 

所述阻抗定值Z_set的整定原则为：Z_set＝(0.5～0.6)×|Z_c0|，Z_c0为2倍的线路零序容抗；所述电流定值I_set的整定原则为：I_set＝(0.2～0.5)I_n，I_n是线路本侧电流互感器二次额定值。 

同理，线路对侧的第二保护装置类似的执行上述步骤，然后产生动作。 

本发明的积极效果在于：零序综合阻抗Z_cd0为线路段两侧的零序电压相量和与零序电流相量和的比值。通过计算零序综合阻抗，根据零序综合阻抗模值的大小来区分线路段内是否有接地故障。在发生区内接地故障时，零序综合阻抗反映系统和线路的零序阻抗，数值较小；在发生区外接地故障时，零序综合阻抗仅反映线路零序容抗，数值较大，该原理据此区分线路上是否有接地故障。在区外接地故障时，该原理仅反映零序容抗，数值较大，且计算结果稳定。该判据不需要对电容电流进行补偿，不受过渡电阻的影响，可以在故障后长期使用。灵敏度高。本方法不具备选相功能，可以直接应用在不要求选相跳闸的线路。 

(四)、附图说明

图1是第一、第二保护装置连接图。 

图2是mn段线路发生内部接地故障时的零序网络图。 

图3是mn段线路发生外部接地故障时的零序网络图。 

图4是本发明的逻辑判断框图，图中“&”代表“与”，“+”代表“或”，只有在满足逻辑框图所示逻辑条件时判断为线路内部接地故障，发出跳闸指令。 

(五)、具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。