[发明专利]具有全暂态动作特性的双回线路非同名相跨线接地故障电压保护方法

摘要

本发明公开了一种具有全暂态动作特性的双回线路非同名相跨线接地故障电压保护方法。本发明方法只用到单端单回线路电气量，不需要引入另一回线路电气量，动作性能不受电力系统运行方式的影响，在电力系统运行方式发生较大改变时具有很强的适应能力。本发明方法计及线间零序互感的影响，消除了线间零序互感对保护动作性能的影响。本发明方法无需对线路故障前电压进行记忆，无需设置线路故障前电压保持回路，简化继电保护装置硬件设计。本发明方法的动作特性圆经过第三象限，坐标原点位于动作特性圆内，保护正向出口非同名相跨线接地故障时无保护死区，保护反方向出口非同名相跨线接地故障时不误动作。

主权项

具有全暂态动作特性的双回线路非同名相跨线接地故障电压保护方法，其特征在于，包括如下依序步骤：(1)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测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的两正常相电压其中，φρδ＝I回线路ACB相、I回线路BAC相、I回线路CBA相；即I回线路φ相发生故障，ρδ为两正常相；φρδ构成I回线路ABC三相。(2)保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流相角α＝r₁+r₂‑π‑β；其中，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；φρδ＝I回线路ACB相、I回线路BAC相、I回线路CBA相；$a_3=b_3=\left|\frac{Z_m}{3Z_{I1}}{\stackrel{\·}{I}}_{I0}\right|,$为的幅值；$\mathrm{\β}=\mathrm{Arg}\left(\frac{Z_m}{3Z_{I1}}{\stackrel{\·}{I}}_{I0}\right),$为的相角；$a_2=\mathrm{Re}({\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{I\φ}}+\frac{Z_{I0}-Z_{I1}}{Z_{I1}}{\stackrel{\·}{I}}_{I0}),$为的实部；$b_2=\mathrm{Im}({\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{I\φ}}+\frac{Z_{I0}-Z_{I1}}{Z_{I1}}{\stackrel{\·}{I}}_{I0}),$为的虚部；$a_1=\mathrm{Re}\left(\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{I\φ}}}{Z_{I1}}\right),$为的实部；$b_1=\mathrm{Im}\left(\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{I\φ}}}{Z_{I1}}\right),$为的虚部；r₁、r₂为中间变量，无物理意义，且$r_1={\sin }^{-1}\left(\frac{a_3{b}_1}{\sqrt{{\left(a_3{b}_1\right)}^2+{\left(a_1{b}_3\right)}^2}}\right),r_2={\sin }^{-1}\left(\frac{a_1{b}_2-a_2{b}_1}{\sqrt{{\left(a_3{b}_1\right)}^2+{\left(a_1{b}_3\right)}^2}}\right);$为的反正弦函数值；为的反正弦函数值。(3)保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流其中，j为复数算子。(4)保护装置计算同杆并架双回线路I回线路正常运行时的φ相电压其中，φρδ＝I回线路ACB相、I回线路BAC相、I回线路CBA相。(5)保护装置判断领先的角度落在(‑90°，90°)范围内是否成立，若成立，则判断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内，保护装置发出动作跳闸信号；反之，若判断领先的角度落在(90°，270°)范围内，则保护装置发出闭锁信号；其中，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；l为同杆并架双回线路I回线路长度；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；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；φρδ＝I回线路ACB相、I回线路BAC相、I回线路CBA相。