[发明专利]利用故障前电压实测实现线路相间故障电压保护方法

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利用故障前电压实测实现线路相间故障电压保护方法。

背景技术

传统输电线路相间距离保护假设相间故障为金属性短路故障，通过故障相间电压和故障相间电流的比值计算测量阻抗，并根据测量阻抗大小来反映故障点的远近以决定是否发出动作跳闸信号。实际上，在电力系统中，除了人为构造的金属性相间短路故障外，实际输电线路相间故障点的过渡电阻并不为零，过渡电阻产生的附加阻抗会严重影响阻抗距离保护的动作性能。若过渡电阻产生的附加阻抗呈阻感性，则容易造成保护区内相间故障时阻抗距离保护拒动；若过渡电阻产生的附加阻抗呈阻容性，则容易造成保护区外相间故障时阻抗距离保护产生稳态超越。

现有输电线路相间距离保护的动作特性圆边界经过坐标原点，由于坐标原点位于动作特性圆边界上，保护正向出口相间短路故障时保护存在死区，且随着过渡电阻和负荷电流增大，保护正向出口死区越大。由于坐标原点位于动作特性圆边界上，保护反方向出口相间短路故障存在误动的可能，且过渡电阻越大，保护反方向出口相间短路故障时保护越容易误动作，严重威胁着电网安全稳定运行。因此，研究一种动作特性不受过渡电阻和负荷电流影响，保护正向出口无死区，保护反方向出口不误动的输电线路相间故障继电保护方法具有十分重要的学术研究意义和工程实践价值。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种保护正向出口相间短路故障时无保护死区，保护反方向出口相间短路故障时不误动作，无需对线路故障前电压进行记忆，继电保护硬件无需设置线路故障前电压保持回路，线路相间短路故障后两周波内的动作特性都为暂态动作特性，具有很强抗过渡电阻和负荷电流能力的利用故障前电压实测实现线路相间故障电压保护方法。

利用故障前电压实测实现线路相间故障电压保护方法，其特征在于，包括如下依序步骤：

（1）保护装置测量输电线路保护安装处的两故障相电压突变量和两故障相电流突变量测量正常相电压其中，φαβ为BCA或CAB或ABC相；

（2）保护装置计算输电线路正常运行时的φα相间电压其中，φαβ为BCA或CAB或ABC相；

（3）保护装置计算输电线路保护整定范围处的φα相间电压突变量其中，x_set为输电线路保护整定范围；z₁为单位长度输电线路正序阻抗；

（4）保护装置判断输电线路正常运行时的φα相间电压的幅值大于输电线路保护整定范围处的φα相间电压突变量的幅值是否成立，即判断是否成立，若成立，则保护装置发出动作跳闸信号，跳开输电线路两端的断路器。

本发明的特点及技术成果：

本发明方法无需记忆线路相间短路故障前的故障相间电压，利用线路相间短路故障后的正常相电压实时计算出线路相间短路故障前的故障相间电压，通过判断输电线路正常运行时的故障相间电压的幅值大于输电线路保护整定范围处的故障相间电压突变量的幅值是否成立，以决定是否发出动作跳闸信号。本发明方法无需对线路故障前电压进行记忆，继电保护硬件无需设置线路故障前电压保持回路。本发明方法对应的动作特性圆经过第三象限，坐标原点在动作特性圆内，因此本发明方法的动作特性在保护出口相间短路故障时无保护死区，保护反方向出口相间短路故障时不误动作。本发明方法的动作特性在线路相间短路故障后两周波内都为暂态动作特性，具有很强的抗过渡电阻和负荷电流影响的能力，适用于线路相间短路故障后两周波内的继电保护。

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CVT为电压互感器、CT为电流互感器。保护装置测量输电线路保护安装处的两故障相电压突变量和两故障相电流突变量测量正常相电压其中，φαβ为BCA或CAB或ABC相。

保护装置利用线路相间短路故障后的正常相电压实时计算出线路相间短路故障前的故障相间电压，即利用正常相电压实时计算输电线路正常运行时的φα相间电压其中，φαβ为BCA或CAB或ABC相。

保护装置计算输电线路保护整定范围处的φα相间电压突变量其中，x_set为输电线路保护整定范围；z₁为单位长度输电线路正序阻抗。