[发明专利]六相输电系统中的变压器后备保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统的新输电方式----六相输电和继电保护领域，具体涉及一种应用于六相输电系统中的变压器后备保护方法。

背景技术

六相输电具有巨大的经济环境效益，不仅能够提高线路传输自然功率，减少线路走廊占地面积，还能够抑制电晕的发生，减小无线电干扰，是超高压输电的重要发展方向[1]。附图1是典型的六相输电系统，由四台变压器和六相输电线路构成，通过两台变压器将并行的三相系统变成六相系统，在另一端再通过两台变压器将六相转变成并行三相系统。四台变压器的接线方式分别为：D,y11、Y,d1、D,y1和Y,d11。1992年美国纽约电力和天然气公司（NYSEG）将Goudey和Oakdale之间的一条115kV电压等级的2.4km双回线路改造成了六相输电线路投入商业运行，其六相呈对称六角形排列，各相导线位于六角形的各顶点上。

系统六相输电虽然具有诸多优点，但是其故障类型繁多，全相运行情况下有120余种，复杂的故障种类给六相输电的故障分析和继电保护带来了困难。目前，针对六相输电的故障分析主要采用解耦方法，将故障后的六相系统解耦成相互独立的分量系统，再进行分析。文献[2]将六相系统解耦为两个互相独立的三相系统，并分析了六相线路完全换位的系统阻抗矩阵。文献[3]将六相系统解耦为互相独立的六序分量，分析了几种有代表性故障的特征。目前，关于六相输电线路保护研究方面的文章比较少，文献[4]在分析了不同故障的六序分量特征基础上，提出了针对六相输电的选相方案，进行了仿真验证。文献[5]将同杆双回线故障分析方法应用到六相输电的故障分析中去，据此提出了新的六相输电选相方案。

从附图1可见，在六相输电系统中，变压器起着联结六相系统和三相系统的桥梁作用，其安全运行对系统至关重要。但是，目前尚未发现对其保护原理和方案进行研究的报道。考虑到六相系统的相邻相间电压相差60°，相对于三相输电系统线电压减小，因此其发生相间短路特别是相邻相相间短路时，相对于三相系统而言流过保护装置的故障电流大为减小。这意味着：如果六相系统中的变压器仍采用与三相变压器相同的传统后备保护，其作为变压器本身后备及六相输电线路远后备的灵敏度将大为降低，极可能不满足灵敏性要求。因此，有必要发明一种专门针对六相输电系统中变压器后备保护方案。

参考文献

[1]王明佳,张艳霞.特高压六相输电线路与同杆双回线路特性比较[J].电力系统自动化,2013,37(7):113-118.

WANG Mingjia,ZHANG Yanxia.Contrast Between Six-phase Transmission Line and Double-circuit Line in UHV Transmission System[J].Automation of Electric Power Systems,2013,37(7):113-118.

[2]Portela C M,Tavares M C.Six-phase transmission line-propagation characteristics and new three-phase representation[J].Power Delivery,IEEE Transactions on,1993,8(3):1470-1483.

[3]Bhatt N B,Venkata S S,Guyker W C,et al.Six-phase(Multi-Phase)power transmission systems:Fault analysis[J].Power Apparatus and Systems,IEEE Transactions on,1977,96(3):758-767.

[4]赵庆明,贺家李,李永丽,等.六相输电线路的故障选相[J].天津大学学报,2007,40(6):704-709.

ZHAO Qingming,HE Jiali,LI Yongli,et al.Fault Phase Selection for Six-Phase Transmission Lines[J].JOURNAL OF TIANJIN UNIVERSITY,2007,40(6):704-709.

[5]张艳霞,王艳,伍仕,等.基于六序分量法的六相输电系统故障选相[J].电力系统自动化,2009,33(24):49-53.