[發明專利]同桿并架雙回線保護的故障選相方法

無效

• 申請號: 200910064655.4
• 申請日: 2009-04-15
• 公開（公告）號: CN101814730A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 樊龍;孟遠景;鄢安河;李瑞生;樊占峰;索南加樂
• 申請（專利權）人: 河南省電力公司;許繼電氣股份有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;G01R31/08
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術領域

本發明屬于電學領域、具體涉及一種同桿并架雙回線保護的故障 選相方法。

背景技術

同桿并架雙回線由于具有節省出線走廊、輸送容量大、投資少、 見效快、可提高供電可靠性、運行維護簡單等優點，能很好地適應現 代電力系統可靠、經濟、輸電容量大等要求，所以得到了廣泛的應用。 然而同桿并架雙回線路的故障種類很復雜，故障多達120種，包括單 回線故障22種，跨線故障98種。對于繼電保護來說，當雙回線發生 故障時，從如此復雜的故障類型中準確選出故障相別對于保護的正確 動作具有至關重要的作用。

目前，微機保護中常用的選相原理主要有兩類：相電流差突變量 選相及穩態量選相。相電流差突變量選相原理通過比較三個相電流差 的突變量值的大小來實現來判斷故障相，相電流差突變量選相元件具 有不受負荷電流的影響，動作迅速靈敏的優點，一般作為故障初期的 選相元件；缺點是長線路末端帶過渡電阻單相接地時靈敏度不足。因 此三相電流大小及相位將影響選相結果。雙回線的跨線故障與單回線 故障情況不同，后者的非故障相電流故障前后變化較小，而前者的非 故障相如果是鄰線的同名跨線故障相，則存在由兩側電源提供的故障 電流(在出口故障時電流僅由對側電源提供)，并且如果線路輸送的負 荷很重，則負荷也會壓至該相，這些都將影響此種選相元件的動作性 能。由于同桿并架雙回線路故障后非故障線電流的變化，這種選相原 理用于同桿雙回線時動作性能不可避免地會受到一定的影響。

穩態量選相原理主要有阻抗選相、序電流選相等。阻抗選相主要 依據阻抗測量元件的測量結果來確認故障相，在大多數簡單故障下能 正確選擇故障相。但它受系統運行方式、故障點過渡電阻的影響較大， 選相結果往往不理想。應用于同桿并架雙回線時要采用同時計算6個 阻抗測量元件的方法來判斷故障相，一般情況下發生跨線故障時可正 確選相，但計算量太大，且無法判斷出口跨線故障類型(此時兩相或 三相電壓為零)。

序電流選相是采用故障電流序分量相對相位關系的選相方法，具 有受故障點過渡電阻的影響小且不受負荷電流影響等優點，因而在單 回線中得到了廣泛應用，常作為保護的后續故障選相元件，但它用于 同桿并架雙回線系統時具有無法區別區內相間故障和跨線故障的缺 點，這主要表現在：(1)當同桿雙回線路兩側電源大小差異較大時， 靠近小電源側發生含非同名相單相跨線故障，本側非故障相電流(是 鄰線同名故障相)可能接近或超過故障相電流，導致序電流相位變化 不能反映故障情況，當線路較短時這種情況更惡劣。(2)對于單相跨 兩相(含同名單相)的故障情況，則處于兩相故障的線路可能誤選相， 其原因是這種跨線故障中兩相故障的線路呈不完全的相間短路(或接 地)特征，即同名相故障電流只有另一故障相的一半左右，使負序零 序電流相位差可能落入錯誤的故障相區。

可見，目前的輸電線路的故障選相方法應用于同桿并架雙回線路 故障選相時存在著選相結果不準確(某些特殊情況下會出現誤判)且 計算量過大等缺點，由于同桿雙回線路的故障類型的特殊性，在單回 線上廣泛應用的選相方法目前難以滿足同桿雙回線保護的選相要求。

發明內容

本發明的任務是提出一種同桿并架雙回線保護的故障選相方法， 該方法可以提高同桿并架雙回輸電線路故障選相尤其是跨線故障時 的準確選相問題的準確性且計算量較小。

本發明所提出的同桿并架雙回線保護的故障選相方法由低壓選 相元件和基于故障分量方向的選相判據構成；

(1)首先由低壓相元件選出故障相，

式中：為雙回線A、B，C三相的電壓值中的任一項，U_set為 設定的電壓門檻定值；

(2)然后用基于故障分量方向的判據判別出是 故障類型，

式中，和分別為由式(1)低電壓選相元件選出的故障相別 的故障分量電壓和電流，為二者之間的相角差；

當同時滿足步驟(1)和步驟(2)時，判定故障相為區內故障 相，保護動作，否則若僅滿足(1)式，則判定故障相為區外故障， 保護不動作。

該適用于同桿并架雙回線的基于故障分量方向的綜合選相元件 的設定的電壓門檻值U_set整定為整定為0.4U_N～0.7U_N，U_N為額定 電壓值。