[發明專利]同桿并架雙回線的縱聯零序功率方向保護方法

有效

• 申請號: 200910065333.1
• 申請日: 2009-06-30
• 公開（公告）號: CN101593964A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 李瑞生;孟遠景;鄢安河;索南加樂;樊占峰
• 申請（專利權）人: 許繼電氣股份有限公司;河南省電力公司
• 主分類號: H02H3/32
• 分類號: H02H3/32
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳 浩

技術領域

本發明屬于電學領域、具體涉及一種適用同桿并架雙回線的縱聯零序功率方向保護方法。

背景技術

同桿并架雙回線由于具有出線走廊窄、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，目前得到了廣泛的應用。同桿并架雙回線間不僅有電氣聯系，也存在磁聯系，同桿并架雙回線線路之間存在著較大的零序互感影響，當其中一回線發生故障，另一回線中也有故障電流流過，兩回線的電壓電流通過互感相互作用，使得母線上的殘壓不僅取決于本線的電流，還受另一回線電流的影響，這使得同桿并架雙回線的保護問題變得復雜，不能簡單地套用單回輸電線路的保護方法。

同桿雙回線發生單回線不對稱接地時由于雙回線零序互感的影響，另一回線中會流過零序電流，保護安裝處的母線零序殘壓取決于兩回線中的零序電流；當發生跨線接地故障，兩回線中都有零序電流，零序電流的大小和方向不僅取決于故障類型和系統零序阻抗參數，而且受兩回線間零序互感的影響，也有可能出現與單回線故障的零序電流方向不一致現象。縱聯零序方向保護是目前國內使用最為廣泛和有效的快速保護之一，在發展性故障、高阻接地等故障時起著重要作用。到目前為止，傳統的同桿并架雙回線的零序功率方向保護判據是將用于單回線的零序功率方向保護直接應用到雙回線上，而沒有將雙回線作為一個整體來配置，當故障發生時，雙回線間的互感會導致雙回線間電壓電流相互作用，有可能導致零序功率方向保護判據的誤判或拒動，零序功率方向保護判據失去方向性。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明要解決的技術問題提出一種同桿并架雙回線的縱聯零序功率方向保護方法，以適用于同桿并架雙回線路的零序功率方向保護。

為解決上述技術問題，本發明采用了一種同桿并架雙回線的縱聯零序功率方向保護方法，該方法包括如下步驟：

(a)設置本側零序功率方向判據件和對側零序功率方向判據

本側零序功率方向判據為：

式中，3I_0M為本回線M側零序電流，為另一回線M側零序電流，3U_M0為保護安裝處M側的母線零序電壓，Arg表示對后面的相量取相角，K為零序互感影響系數；

對側零序功率方向判據為：

式中，3I_0N為本回線N側零序電流，為另一回線N側零序電流，3U_N0為保護安裝處N側的母線零序電壓，Arg表示對后面的相量取相角，K為零序互感影響系數，零序互感影響系數取值為式中，Z₀為線路的零序阻抗，Z_M為雙回線線間互阻抗；

(b)依據判據作出判定

當同時滿足(1)式與(2)式時，即可判定保護區內出現了接地故障，零序功率方向保護判據動作；若僅滿足(1)式或僅滿足(2)式，則判為另一回線接地故障或區外故障，保護判據不動作。

本發明提出的適用于同桿并架雙回線的縱聯零序功率方向保護方法的零序互感影響系數取值為式中，Z₀為線路的零序阻抗，Z_M為雙回線線間互阻抗。

與現有同桿并架雙回輸電線路的縱聯零序功率方向保護方法相比，本發明的縱聯零序功率方向保護判據具有以下特點：

1、本發明的縱聯零序功率方向保護判據是把雙回線以一個整體來配置的，通過線間通信及線路兩端電氣量的光纖通信，將保護線路對側的零序電流、零序電壓和另一回線的零序電流引入保護裝置中，來進行雙回線內部故障和外部故障的判別，從而提高了縱聯零序功率方向保護判據判別的準確性。

2、本發明的縱聯零序功率方向保護判據考慮了雙回線間的零序互感的影響，引入了另一回線的零序電流，提高了雙回線間出現跨線故障時縱聯零序功率方向保護判據判斷的準確性，而目前的采用單回線路縱聯零序功率方向保護判據的同桿雙回線縱聯零序功率方向保護判據在雙回線間出現異名相跨線接地故障時容易誤判。

3、本發明的縱聯零序功率方向保護判據能夠正確地識別保護線路的內、外故障，同時還能正確地識別雙回線路的哪一回線故障。

附圖說明

圖1為本發明的縱聯零序功率方向保護判據應用于正常運行雙回線內部Ⅰ線路接地故障時的系統示意圖；

圖2為本發明的縱聯零序功率方向保護判據應用于正常運行雙回線內部發生IBIIC跨線接地故障時的系統示意圖。

具體實施方式

圖1中，當同桿并架雙回線內部Ⅰ回線發生單相接地故障時，此時M側母線零序電壓為