[发明专利]一种用于振荡中发生不对称故障的继电器及继电保护方法

说明书

本申请公开了一种用于振荡中发生不对称故障的继电器及继电保护方法，在电力系统振荡过程中发生不对称故障时，采用系统电压作为极化量的阻抗继电器，作为距离保护元件。采用正序电压作为极化量的姆欧继电器，在电力系统振荡中发生区内不对称故障时可能拒动、发生区外不对称故障时可能误动。采用系统电压作为极化量的阻抗继电器的方法，不受保护安装处的非故障相电压影响，在电力系统振荡中发生区内不对称故障时能够正确动作，发生区外不对称故障时可靠不动作。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，涉及一种用于振荡中发生不对称故障的继电器及继电保护方法。

背景技术

电力系统或发电厂之间出现功率在大范围内的周期性变化时，即为电力系统振荡。振荡时，系统两侧等效电动势间的夹角可能在0°～360°范围内变化，从而使线路两侧电压、电流的大小及方向出现周期性的变化，因此阻抗也会出现周期性的变化，可能导致距离保护在振荡中出现误动。

在振荡中发生区内故障，要求距离保护正确动作。因此需要距离保护有振荡过程中再故障的判别逻辑，在确认发生故障后，投入故障相别的阻抗元件，满足动作条件后出口动作。

姆欧继电器是目前比较常用的阻抗继电器，可用于各种故障的距离保护元件。典型姆欧继电器的一个主要特点是采用正序电压作为极化量。

但在试验中发现，系统振荡过程中发生不对称故障时，在某些系统情况下，使用正序极化电压的姆欧继电器，在计算正序极化电压时，因非故障相电压受两侧系统电压的影响，正序电压会随着两侧系统电压的变化而变化，因此，当改变保护安装处背后系统阻抗和两侧电源之间的等值阻抗关系时，可能会出现区内故障时姆欧继电器拒动、区外故障时姆欧继电器误动的情况。

各种距离保护元件，都会根据现场运行经验以及试验情况，不断改进完善，以适应各种复杂的运行条件。姆欧继电器同样需要不断改进，实现在振荡过程中发生故障时能够正确动作，以满足现场要求。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本申请提供一种用于振荡中发生不对称故障的继电器及继电保护方法，采用系统电压作为极化量的阻抗继电器，可以消除系统振荡的影响，在系统发生不对称故障时能够正确动作。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

一种用于振荡中发生不对称故障的继电器，在电力系统振荡过程中发生不对称故障时，采用系统电压作为极化量的阻抗继电器，作为距离保护元件。

本发明进一步包括以下优选方案：

优选地，单相接地故障时，采用的阻抗继电器动作方程为：

其中，为保护安装处的故障相正序电压，为故障相的相别，为A相、B相或C相，为保护安装处的负序电压，为保护安装处的负序电流，为保护安装处的故障相正序电流，为保护安装处的故障相电压，Z_set1为接地距离保护元件的阻抗整定值，为保护安装处的故障相电流，为零序补偿系数，为保护安装处的零序电流。

优选地，两相短路故障时，采用的阻抗继电器动作方程为：

其中，为保护安装处的故障相正序电压，为故障相的相别，为AB相、BC相或CA相，为保护安装处的故障相正序电流，为保护安装处的故障相电压，Z_set2相间距离保护元件的阻抗整定值，为保护安装处的故障相电流。

优选地，所述和分别为同一相别的负序电压和负序电流，可同时为A相、B相、C相、AB相、BC相或CA相。

优选地，所述和分别为A相的负序电压和负序电流。

本发明还公开了一种用于振荡中发生不对称故障的继电保护方法，包括以下步骤：