[发明专利]基于压降函数幅值特性双回线路非同名相跨线接地故障定位方法

摘要

本发明公开了一种基于压降函数幅值特性双回线路非同名相跨线接地故障定位方法。本发明计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流，计算同杆并架双回线路I回线路的零序补偿电流，计算同杆并架双回线路I回线路保护安装处到非同名相跨线接地故障点的电压降，采用一维搜索方法依次计算同杆并架双回线路I回线路上每一点的压降函数值，利用同杆并架双回线路非同名相跨线接地故障点处压降函数值达到最小这一特性实现双回线路非同名相跨线接地故障的精确定位，消除了线间零序互感、过渡电阻和负荷电流对故障定位精度的影响，具有很强的抗过渡电阻和负荷电流影响的能力，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故障测距死区。

主权项

基于压降函数幅值特性双回线路非同名相跨线接地故障定位方法，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其中，φ＝I回线路A相、I回线路B相、I回线路C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；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}}_{\mathrm{II}0}$(4)保护装置计算的相位角度其中，l为同杆并架双回线路I回线路长度；Z_I1为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗；(5)保护装置计算同杆并架双回线路I回线路保护安装处到非同名相跨线接地故障点的电压降$\mathrm{\Δ}\stackrel{.}{U}=\frac{\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{U}}_{\mathrm{I\φ}}\right)\mathrm{Im}({\stackrel{.}{I}}_{I0}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{II}0})-\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{U}}_{\mathrm{I\φ}}\right)\mathrm{Re}({\stackrel{.}{I}}_{I0}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{II}0})}{\mathrm{Im}({\stackrel{.}{I}}_{I0}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{II}0})\cos \mathrm{\θ}-\mathrm{Re}({\stackrel{.}{I}}_{I0}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{II}0})\sin \mathrm{\θ}}(\cos \mathrm{\θ}+j\sin \mathrm{\θ});$其中，φ＝I回线路A相、I回线路B相、I回线路C相；为的实部；为的虚部；为的实部；为的虚部；(6)保护装置选取故障距离初始值为l_x，计算同杆并架双回线路I回线路保护安装处到l_x点的电压降$\mathrm{\Δ}{\stackrel{.}{U}}_x\left(l_x\right)=\frac{Z_{I1}{l}_x}{l}\mathrm{\Δ}\stackrel{.}{I};$(7)保护装置计算距离同杆并架双回线路I回线路保护安装处的l_x点的压降函数值；(8)故障距离l_x以固定步长Δl递增，返回步骤(6)，依次计算同杆并架双回线路I回线路上每一l_x点的压降函数值直至同杆并架双回线路I回线路全长；选取同杆并架双回线路I回线路上压降函数值最小对应的点为非同名相跨线接地故障点；其中，固定步长Δl取0.001l，l为同杆并架双回线路I回线路长度。