[发明专利]抑制带并联电抗器补偿线路三相重合闸过电压的重合时序整定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抑制带并联电抗器补偿线路三相重合闸过电压的重合时序整定方法，属于电力系统继电保护技术领域。

背景技术

自动重合闸装置作为提高输电可靠性和暂态稳定性的有效措施之一，已得到广泛应用。目前，实际中应用的重合闸，采用检无压侧首先重合的方式，这一方式是依据电力系统安全稳定导则与电气操作导则，并结合当前重合闸技术的实际应用水平而制定的。出于解决两侧断路器工作条件不对等问题的考虑，实际中往往由线路首、末端轮换投入同步检定首先重合。

从抑制工频过电压的角度，在双端电源供电的线路中，应使电源容量较小的一端先断开；相反，在投入输电线路时，应使电源容量较大的一端先合闸。高电压等级输电线路的绝缘问题突出，合闸过电压，尤其是重合过电压，更是影响电网绝缘水平的决定性因素。线路发生单相接地故障而进行三相重合时，将会产生十分严重的过电压，因此，需要提出一种有效的三相重合闸过电压重合时序整定方法。

Ward等值是一种有效的网络静态等值方法，在利用WARD等值法确定线路两侧系统容量大小关系的基础上，若能提出抑制带并联电抗器补偿线路三相重合闸过电压的重合时序整定方法，则可用于降低线路发生单相故障而进行三相重合闸时的过电压问题。经检索，目前尚无此类技术的文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种抑制带并联电抗器补偿线路三相重合闸过电压的重合时序整定方法，用于降低带并联电抗器补偿的线路在发生单相故障而进行三相重合闸时的过电压水平。

本发明抑制带并联电抗器补偿线路的三相重合闸过压重合时序整定方法，具体步骤如下：

1.1利用WARD等值法求取故障线路首、末端母线处等值阻抗                                                、，根据等值阻抗判定线路首、末端的大、小电源侧；若<，则线路首端为大电源侧、末端为小电源侧，若>，则线路首端为小电源侧、末端为大电源侧；

1.2通过故障相两端断路器跳闸后故障相的端电压和最大负载条件下两相运行时的感应电压，判别单相故障的性质；若，判定为瞬时性故障，转至步骤1.3；反之，判定为永久性故障, 则转至步骤1.4；其中，；

1.3瞬时性故障重合时序整定

按式，计算临界补偿度，其中，为相移系数，为线路长度；

根据线路实际补偿度与临界补偿度，判断故障重合时序；若<,首先重合大电源侧；反之，则首先重合小电源侧；

1.4永久性故障重合时序整定

1.4.1按式，计算大电源侧首先重合时的工频电压升高系数和单相接地故障引起健全相电压升高系数二者的乘积；其中：

；

；

为并联电抗器电抗，为线路波阻抗，为大电源侧等值电抗，，为大电源侧首先重合时故障点处看入的系统正序、零序等值电抗；

1.4.2按式，计算小电源侧首先重合时的工频电压升高系数和单相接地故障引起健全相电压升高系数二者的乘积：其中：

，

，

为小电源侧等值电抗，，为小电源侧首先重合时故障点处看入的系统正序、零序等值电抗；

1.4.3比较和的大小，若<，由大电源侧首先重合；若>，则由小电源侧首先重合。

本发明的原理是：

1、故障性质的判别

利用线路一相因故障跳闸后，另外两个正常相在断开相上引起的电容耦合电压和电磁耦合电压的区别来判别故障性质。对于瞬时性故障，由于跳开相故障点已经消除，电容耦合电压和电磁耦合电压同时存在；而对于永久性故障，由于故障点一直存在，电容耦合电压对地放电并迅速下降至零，只剩下电磁耦合电压。也就是说，在一般情况下，瞬时性故障时的断开相电压大于永久性故障时的断开相电压值。因此可以找出一个临界值作为识别故障性质的整定值，从而区分故障性质。

2、临界补偿度

单端电源与双端带有并联电抗器的长线相连时，对于均匀无损空载长线路，线路末端电压传递系数为：

                                               （1）

式中，系统阻抗的系数：，与系统阻抗无关项。

对进行整理，得到：

      （2）

当距线路末端距离()时，沿线电压出现最大值，该处的电压传递系数为：

                                            （3）