[发明专利]一种纵联电流差动保护的保护启动辅助方法

说明书

本发明公开了一种纵联电流差动保护的保护启动辅助方法，在现有电流差动保护判据条件的基础上增加了高阻故障发生时的判断条件，进一步增加了电流辅助启动判据条件，综合考虑了电压辅助启动判据中PT断线的影响，以及CT断线对电流辅助启动判据的影响，消除了传统高阻辅助启动元件因电压特征量不灵敏导致的拒动情况，可靠性更高，能够保证电力系统高压线路发生区内高阻接地故障时差动保护可靠切除故障。

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，尤其涉及一种纵联电流差动保护的保护启动辅助方法。

背景技术

随着我国电力产业的飞速发展，继电保护已经成为电力系统中的重要组成部分，对电力系统的安全运行起着至关重要的作用。高压输电线路由于电压等级高、传输距离远、输送功率大，快速、灵敏、可靠的切除线路上发生的故障对维护电网的稳定运行意义重大。电流差动保护由于具有动作速度快、灵敏度高、简单可靠等优点，在高压线路保护中已经逐步取代纵联距离保护，成为线路纵联保护的首选。

电流差动保护作为纵联电流差动保护装置的主保护，需要线路两侧保护装置同时启动后才能出口，用来保证动作的可靠性，防止保护误动。这就要求线路发生区内短路故障时，本侧和对侧保护装置应能正确识别故障状态并可靠启动。高压线路保护的保护启动元件主要包括基于暂态的电流突变量启动元件和基于稳态的零序电流启动元件，通常还包括静稳破坏、弱馈、跳位继电器等辅助启动元件，可以保证一般情况下两侧线路保护装置均能可靠启动。

图1中Z_SM表示M侧电源到保护安装处的等值阻抗，Z_SN表示N侧电源到保护安装处的等值阻抗，Z_LM表示M侧保护安装处到短路点的等值阻抗，Z_LN表示N侧保护安装处到短路点的等值阻抗。根据图2的零序网络图可求得：

当线路一侧发生区内高阻接地故障时，过渡电阻Zf较大，则零序电流较小，且非故障侧电流较小，达不到突变量和零序启动门槛。而零序电压大小为流经本侧的零序电流和系统零序阻抗的乘积，当系统零序阻抗较小时，电压变化量也很小，这就导致通过弱馈侧电压识别故障状态的电压辅助启动元件灵敏度降低，因此可能会因为一侧保护无法启动造成电流差动保护拒动。另外，在PT断线的情况下，电压辅助启动元件是不可以投入的。国网规范文件要求高压线路保护应具备耐受过渡一定电阻的能力，如500kV 线路要求经300Ω过渡电阻短路时保护应能正确动作，而1000kV线路甚至要求600Ω。

因此，需要一种更为有效的电流差动保护高阻模块的设计方法，保证电力系统高压线路发生区内高阻故障时电流差动保护能够可靠切除故障。

发明内容

发明目的：针对现有高压线路纵联电流差动保护在发生高阻接地故障时一侧保护可能存在拒动的问题，本发明提供一种纵联电流差动保护的保护启动辅助方法，能够保证电力系统高压线路发生区内高阻接地故障时差动保护可靠切除故障。

技术方案：为实现上述目的，本发明中纵联电流差动保护的保护启动辅助方法，包括保护启动判据和电流差动保护动作判据；对于某一侧线路，该侧的电流突变量和零序电流值分别大于预设的启动门限则该侧满足保护启动判据条件；若两侧线路的保护装置均满足保护启动判据条件，则进行电流差动保护动作判据条件判断；若电流差动保护动作判据条件满足则进行电流差动保护动作；其特征在于，所述电流差动保护动作判据还包括高阻启动模式电流差动保护动作条件，具体为：

式中，I_op·Φ为稳态差动电流，I_re·Φ为稳态制动电流，I_mk为差动电流定值，k为比率制动系数，k取0.2-0.3。

进一步地，该方法还包括以下判据：电压辅助判据和差流辅助启动判据；