[发明专利]一种适用于输电线路发生断线时的故障判别方法

说明书

本发明公开了一种适用于输电线路发生断线时的故障判别方法，利用故障序分量分区法识别故障区；根据识别出的故障区所对应回路的相电流值和无流条件，判定故障区是否满足单相或两相的断线条件；若满足断线条件，则根据线路的零序方向元件和负序方向元件确定故障方向。本发明充分利用线路双端信息，将故障序分量分区法、无流条件及零序方向元件和负序方向元件结合起来判断断线故障，提高了断线故障时保护的灵敏性并且从原理上消除了线路互感的影响。

技术领域

本发明涉及一种适用于输电线路发生断线时的故障判别方法，属于电力系统技术领域。

背景技术

断线故障发生后，如图3所示，故障相电流消失，非故障相电流略有增大，对于电力元件的损害有限，并且大概率会转化为接地故障。但是在实际运行中，虽然电力系统发生断线故障时不会产生大的故障电流，但是将会在系统中产生不平衡的零序和负序电流，对旋转电机的运行造成不利影响，也会对电网保护中的零序电流保护产生影响，存在越级跳闸的风险。因此，需要快速可靠的切除故障。但因断线故障时故障电流小，现有故障方向判别元件灵敏度可能不够，影响保护动作的正确性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种适用于输电线路发生断线时的故障判别方法，灵敏可靠，快速可靠地切除断线故障，保障了电力系统的安全稳定运行。

为达到上述目的，本发明提供一种适用于输电线路发生断线时的故障判别方法，包括步骤：

利用故障序分量分区法识别故障区；

根据识别出的故障区所对应回路的相电流值和无流条件，判定故障区是否满足单相或两相的断线条件；

若满足断线条件，则根据线路的零序方向元件和负序方向元件确定故障方向。

优先地，确定故障方向后还包括：

若故障方向满足正方向则向线路对侧发送请求允许命令；

收到线路对侧的允许命令后，间隔一段时间后三相跳闸且闭锁重合闸，切除断线线路。

优先地，在利用故障序分量分区法识别故障区之前，利用对称分量法，计算出零序电压、零序电流、负序电压和负序电流，包括：

获取线路两侧三相电压和线路两侧的三相电流，计算获得线路两侧的A相电压工频相量、B相电压工频相量、C相电压工频相量、A相电流工频相量、B相电流工频相量和C相电流工频相量；

计算出零序电压、零序电流、负序电压和负序电流：

式中，a＝e^j120o，a²＝e^j240o，k＝m或n，m表示线路的m侧，n表示线路的n侧，j为虚数单位，为线路本侧和线路对侧两端的零序电压，为线路本侧和线路对侧两端的零序电流，为线路本侧和线路对侧两端的负序电压，为线路本侧和线路对侧两端的负序电流；

为线路两侧的A相电压工频相量，为线路两侧的B相电压工频相量，为线路两侧的C相电压工频相量，为线路两侧的A相电流工频相量，为线路两侧的B相电流工频相量，为线路两侧的C相电流工频相量。

优先地，利用故障序分量分区法识别故障区，包括：

计算零序电流的相位和负序电流的相位；

根据零序电流和负序电流之间的相位关系确定三个选相分区：

分区A区；

分区B区；

分区C区；