[发明专利]基于故障位置因子相位特性线路相间故障判别方法

摘要

本发明公开了一种基于故障位置因子相位特性线路相间故障判别方法。本发明方法采用长线方程精确描述输电线路电压、电流传输的物理特性，首先计算输电线路保护安装处到相间短路故障点的故障阻抗与输电线路保护安装处到输电线路保护整定范围处的线路阻抗之比值，得到输电线路相间故障位置因子b，然后通过判断输电线路相间故障位置因子b小于0或大于0是否成立，以准确判断输电线路保护反方向发生相间短路故障或输电线路保护正方向发生相间短路故障，原理上消除了相间短路故障点电压、过渡电阻和负荷电流对输电线路相间短路故障方向判别结果的影响，有效防止输电线路相间距离保护误动作，特别适用于特高压交流输电线路相间故障继电保护。

主权项

基于故障位置因子相位特性线路相间故障判别方法，其特征在于，包括如下依序步骤：(1)保护装置测量输电线路保护安装处的故障相间电压故障相间电流和故障相间负序电流其中，φφ＝AB、BC、CA相；(2)保护装置计算γ₁l_set的双曲余弦函数值ch(γ₁l_set)，计算γ₁l_set的双曲正切函数值th(γ₁l_set)；其中，l_set为输电线路保护整定范围，取0.85倍输电线路长度；γ₁为输电线路正序传播系数。(3)保护装置计算输电线路相间故障位置因子b：$b=\frac{\mathrm{Re}\left({\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\φ\φ}}\right)\mathrm{Im}\left(\frac{{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}2}}{\mathrm{ch}\left({\mathrm{\γ}}_1{l}_{\mathrm{set}}\right)}\right)-\mathrm{Im}\left({\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\φ\φ}}\right)\mathrm{Re}\left(\frac{{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}2}}{\mathrm{ch}\left({\mathrm{\γ}}_1{l}_{\mathrm{set}}\right)}\right)}{\mathrm{Re}\left(Z_{c1}\mathrm{th}\left({\mathrm{\γ}}_1{l}_{\mathrm{set}}\right){\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}}\right)\mathrm{Im}\left(\frac{{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}2}}{\mathrm{ch}\left({\mathrm{\γ}}_1{l}_{\mathrm{set}}\right)}\right)-\mathrm{Im}\left(Z_{c1}\mathrm{th}\left({\mathrm{\γ}}_1{l}_{\mathrm{set}}\right){\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}}\right)\mathrm{Re}\left(\frac{{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}2}}{\mathrm{ch}\left({\mathrm{\γ}}_1{l}_{\mathrm{set}}\right)}\right)}$其中，φφ＝AB、BC、CA相；l_set为输电线路保护整定范围，取0.85倍输电线路长度；_γ1为输电线路正序传播系数；Z_c1为输电线路正序波阻抗；为的实部；为的虚部；为的实部；为的虚部；为的实部；为的虚部；(4)保护装置判断输电线路故障位置因子b小于0是否成立，若成立，则判断输电线路保护反方向发生相间短路故障；(5)保护装置判断输电线路故障位置因子b大于0是否成立，若成立，则判断输电线路保护正方向发生相间短路故障，保护装置发出动作跳闸信号，跳开输电线路两端的断路器。