[发明专利]一种适用于含串联电抗器输电线路的故障测距方法和装置

权利要求书

1.一种适用于含串联电抗器输电线路的故障测距方法，其特征在于，包括步骤：

当含串联电抗器输电线路发生故障后，两侧线路保护装置若判定为区外故障，则两侧线路保护装置均无测距结果；若两侧线路保护装置判定为区内故障并正确选相后，则分别计算串抗补偿电压；

计算串抗补偿电压和极化电压比值的辐角；判断所述辐角是否满足串抗补偿电压比相式欧姆继电器的动作方程，若满足，则判定为串联电抗器内部故障，加装串联电抗器的一侧的线路保护装置输出测距结果为零，并提示为串联电抗器内部故障，另一侧线路保护装置输出测距结果为线路全长，并提示为串联电抗器内部故障；若不满足，则判定为电抗器外部线路故障，两侧保护装置采用基于串抗补偿电压的双端测距法实现测距；

其中，串抗补偿电压计算公式为：

单相故障时，

相间故障时，其中，φ代表A、B或者C相，φφ代表AB、BC或者AC相间，U_CK代表串抗补偿电压，代表M侧母线A、B或者C相电压，代表故障时M侧保护安装处A、B或者C相电流，Z_CK代表线路M侧串联电抗器阻抗值，代表M侧母线AB、BC或者AC相间电压，代表故障时M侧保护安装处AB、BC或者AC相间电流；

所述辐角为：其中，极化电压U_P＝U₁，U₁为故障前M侧正序电压；

所述串抗补偿电压比相式欧姆继电器的动作方程为：

所述基于串抗补偿电压的双端测距法实现测距的方法为：

当发生串抗外输电线路内部故障时，依据双端测距原理得到：

加装串联电抗器的一侧为M侧，其线路保护输出测距结果

另一侧为N侧，其线路保护输出测距结果为：

L_mf为故障点距线路M侧距离，L_nf为故障点距N侧距离，L为线路全长，Z_L为线路全长阻抗，为N侧故障电压，为N侧故障电流，为M侧故障电流。

2.一种适用于含串联电抗器输电线路的故障测距装置，其特征在于，包括：

区内外故障判断模块，当含串联电抗器输电线路发生故障后，两侧线路保护装置若判定为区外故障，则两侧线路保护装置均无测距结果；若两侧线路保护装置判定为区内故障并正确选相后，则分别计算串抗补偿电压，计算串抗补偿电压和极化电压比值的辐角；

故障测距模块，判断所述辐角是否满足串抗补偿电压比相式欧姆继电器的动作方程，若满足，则判定为串联电抗器内部故障，加装串联电抗器的一侧线路保护装置输出测距结果为零，并提示为串联电抗器内部故障，另一侧线路保护装置输出测距结果为线路全长，并提示为串联电抗器内部故障；若不满足，则判定为电抗器外部线路故障，两侧保护装置采用基于串抗补偿电压的双端测距法实现测距；

其中，串抗补偿电压计算公式为：

单相故障时，

相间故障时，其中，φ代表A、B或者C相，φφ代表AB、BC或者AC相间，U_CK代表串抗补偿电压，代表M侧母线A、B或者C相电压，代表故障时M侧保护安装处A、B或者C相电流，Z_CK代表线路M侧串联电抗器阻抗值，代表M侧母线AB、BC或者AC相间电压，代表故障时M侧保护安装处AB、BC或者AC相间电流；

所述辐角为：其中，极化电压U_P＝U₁，U₁为故障前M侧正序电压；

所述串抗补偿电压比相式欧姆继电器的动作方程为：

所述基于串抗补偿电压的双端测距法实现测距的方法为：

当发生串抗外输电线路内部故障时，依据双端测距原理得到：

加装串联电抗器的一侧为M侧，其线路保护输出测距结果

另一侧为N侧，其线路保护输出测距结果为：

L_mf为故障点距线路M侧距离，L_nf为故障点距N侧距离，L为线路全长，Z_L为线路全长阻抗，为N侧故障电压，为N侧故障电流，为M侧故障电流。