[发明专利]一种过负荷防误动输电线路相间故障后备保护方法

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过负荷防误动输电线路相间故障后备保护方法。

背景技术

工频变化量距离保护通过反应工作电压幅值突变量构成距离保护，该方法具有受电力系统运行方式影响小和抗过渡电阻能力强等优势。但由于该方法所采用的工作电压幅值突变量仅在故障初期存在，无法用作高电压等级输电线路后备保护。

阻抗距离保护根据测量阻抗大小反映故障距离长度以区分故障点位于保护区内还是位于保护区外。阻抗距离保护由于受电力系统运行方式和结构变化影响小，用于计算测量阻抗的电气量为全故障分量，适用于整个故障过程的输电线路保护。

传统相间阻抗距离保护假设相间短路故障为金属性短路故障，通过相间故障电压和相间故障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，实际相间短路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容易造成保护区外相间故障时阻抗距离保护产生超越。

高/超/特压交流输电线路往往也是重负荷输电线路，重负荷电流会使阻抗距离保护误动或拒动，重负荷电流对阻抗距离保护动作性能的影响不能忽略。过负荷输电情况下线路无故障，传统距离保护的测量阻抗由于受过负荷电流影响会严重偏离实际测量阻抗，容易导致传统距离保护误动作，造成电网停电范围扩大，甚至造成负荷大量转移从而威胁线路正常运行，给电网安全造成了巨大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种实时计算输电线路相间短路故障点相间弧光等效电阻和相间弧光电压、动作性能不受过渡电阻、负荷电流和电力系统运行方式影响，利用相间弧光电压幅值特性实现输电线路相间短路故障的后备保护方法。

为完成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种过负荷防误动输电线路相间故障后备保护方法，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故障相间电压故障相间负序电流和故障相间电流

其中，φφ为AB相或者BC相或者CA相；

2）保护装置计算输电线路相间弧光等效电阻

其中，z₁为单位长度输电线路正序阻抗；为的虚部；为的虚部；φφ为AB相或者BC相或者CA相；为故障相间电压；为故障相间负序电流；为故障相间电流；

3）保护装置计算输电线路相间弧光电压

4）保护装置判断是否成立，若成立，则判断输电线路保护整定范围内发生相间短路故障，向输电线路两端的断路器发出动作跳闸信号；

其中，k为整定系数，k在（0.050.1）范围内取值；为输电线路额定相电压。

本发明与现有技术相比较，具有以下积极成果：

本发明方法首先测量输电线路保护安装处故障相间电压、故障相间电流和故障相间负序电流，计算输电线路相间弧光等效电阻，利用输电线路相间弧光等效电阻和故障相间负序电流计算输电线路相间短路故障点的相间弧光电压，然后利用相间弧光电压幅值和输电线路额定相电压幅值构成输电线路相间短路故障后备保护判据。本发明方法计算能真实反应过渡电阻和负荷电流影响的输电线路相间短路故障点的相间弧光电压，利用相间弧光电压幅值特性构成输电线路相间短路故障继电保护判据，动作性能不受过渡电阻、负荷电流和电力系统运行方式的影响，有效防止输电线路过负荷情况下后备保护误动作造成电网潮流大转移引发电网大面积停电事故发生，增强电网运行安全稳定性。

附图说明

图1为实施本发明所述的方法的线路输电系统示意图；

图中：PT为电压互感器、CT为电流互感器。

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为实施本发明所述的方法的线路输电系统示意图，保护装置对输电线路保护安装处的电压互感器PT的电压波形和电流互感器CT的电流波形进行采样得到电压、电流瞬时值，并利用傅里叶算法计算输电线路保护安装处的故障相间电压故障相间负序电流和故障相间电流其中，φφ为AB相或者BC相或者CA相。