[发明专利]基于非同名相跨线接地点电压实测的双回线路非同名相跨线接地故障识别方法

摘要

本发明公开了一种基于非同名相跨线接地点电压实测的双回线路非同名相跨线接地故障识别方法。本发明方法通过判断同杆并架双回线路I回线路保护整定范围处到双回线路非同名相跨线接地故障点的电压降领先单端注入双回线路非同名相跨线接地故障点的零序电流的相位角落在(180°,360°)范围内是否成立，以决定是否发出动作跳闸信号，原理上消除了线间零序互感、过渡电阻、负荷电流和电力系统运行方式等因素对故障判别结果的影响，保护正方向出口发生双回线路非同名相跨线接地故障时无保护死区，保护反方向出口发生双回线路非同名相跨线接地故障时不误动作，适用于同杆并架双回线路单端电气量后备保护。

主权项

基于非同名相跨线接地点电压实测的双回线路非同名相跨线接地故障识别方法，其特征在于，包括如下依序步骤：(1)保护装置保护装置测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的故障相电压故障相电流和零序电流其中，φ为故障相；φ＝I回线路A相、I回线路B相、I回线路C相。(2)保护装置保护装置计算同杆并架双回线路I回线路的零序补偿电流$\mathrm{\Δ}\stackrel{\·}{I}={\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{I\φ}}+\frac{Z_{I0}-Z_{I1}}{Z_{I1}}{\stackrel{\·}{I}}_{I0}+\frac{Z_m}{3Z_{I1}}{\stackrel{\·}{I}}_{I0}(-\cos (r_1+r_2-\mathrm{\β})-j\sin (r_1+r_2-\mathrm{\β}))$其中，$r_1={\sin }^{-1}\left(\frac{a_3{b}_1}{\sqrt{{\left(a_3{b}_1\right)}^2+{\left(a_1{b}_3\right)}^2}}\right);r_2={\sin }^{-1}\left(\frac{a_1{b}_2-a_2{b}_1}{\sqrt{{\left(a_3{b}_1\right)}^2+{\left(a_1{b}_3\right)}^2}}\right);a_1=\mathrm{Re}\left(\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{I\φ}}}{Z_{I1}}\right);b_1=\mathrm{Im}\left(\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{I\φ}}}{Z_{I1}}\right);$$a_2=\mathrm{Re}({\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{I\φ}}+\frac{Z_{I0}-Z_{I1}}{Z_{I1}}{\stackrel{\·}{I}}_{I0});b_2=\mathrm{Im}({\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{I\φ}}+\frac{Z_{I0}-Z_{I1}}{Z_{I1}}{\stackrel{\·}{I}}_{I0});a_3=b_3=\left|\frac{Z_m}{3Z_{I1}}\stackrel{\·}{I}{I0}_{}\right|;\mathrm{\β}=\mathrm{Arg}\left(\frac{Z_m}{3Z_{I1}}{\stackrel{\·}{I}}_{I0}\right);$Z_m为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的零序互感；Z_I0为同杆并架双回线路I回线路的零序阻抗；Z_I1为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗；φ＝I回线路A相、I回线路B相、I回线路C相；为的实部；为的虚部；为的实部；为的虚部；为的幅值；为的相角；为的反正弦函数值；为的反正弦函数值；j为复数算子。(3)保护装置保护装置计算双回线路非同名相跨线接地故障点电压${\stackrel{\·}{U}}_f={\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{I\φ}}-\frac{\mathrm{Im}\left(\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{I\φ}}}{{\stackrel{\·}{I}}_{I0}+{\stackrel{\·}{I}}_{I0}(-\cos (r_1+r_2-\mathrm{\β})-j\sin (r_1+r_2-\mathrm{\β}))}\right)}{\mathrm{Im}\left(\frac{Z_{I1}\mathrm{\Δ}\stackrel{\·}{I}}{{\stackrel{\·}{I}}_{I0}+{\stackrel{\·}{I}}_{I0}(-\cos (r_1+r_2-\mathrm{\β})-j\sin (r_1+r_2-\mathrm{\β}))}\right)}{Z}_{I1}\mathrm{\Δ}\stackrel{\·}{I}$其中，为的虚部；Z_I1为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗；φ＝I回线路A相、I回线路B相、I回线路C相；为的虚部；为同杆并架双回线路I回线路的零序补偿电流；(4)保护装置计算单端注入双回线路非同名相跨线接地故障点的零序电流${\stackrel{\·}{I}}_{f0}={\stackrel{\·}{I}}_{I0}+{\stackrel{\·}{I}}_{I0}(-\cos (r_1+r_2-\mathrm{\β})-j\sin (r_1+r_2-\mathrm{\β}))$(5)保护装置计算同杆并架双回线路I回线路保护整定范围处l_set的故障相电压$\stackrel{\·}{U}\left(l_{\mathrm{set}}\right)={\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{I\φ}}-Z_{I1}\mathrm{\Δ}\stackrel{\·}{I}\frac{l_{\mathrm{set}}}{l}$其中，l为同杆并架双回线路I回线路长度；Z_I1为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗；为同杆并架双回线路I回线路的零序补偿电流；l_set为同杆并架双回线路I回线路保护整定范围，取0.85倍同杆并架双回线路I回线路长度；(6)保护装置判断落在(180°，360°)范围内是否成立，若成立，则判断双回线路非同名相跨线接地故障点位于同杆并架双回线路I回线路保护整定范围之内，发出动作跳闸信号；反之，若落在(0°,180°)范围之内，则发出闭锁信号。