[發明專利]六相輸電線路的序分量縱聯方向保護方法

有效

• 申請號: 201110221696.7
• 申請日: 2011-08-04
• 公開（公告）號: CN102437556A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 張艷霞;程璐璐
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

技術領域

本發明屬于電力系統的六相輸電技術領域，特別涉及一種特高壓、超高壓和高壓六相輸電線路的縱聯繼電保護方案。?

背景技術

六相輸電是多相輸電的一種，典型原理接線如圖1所示，由四臺變壓器和六相輸電線路構成。通過2臺變壓器將并行的三相系統變成六相系統，在另一端再通過兩臺變壓器將六相系統轉變成三相系統。四臺變壓器的接線方式分別是：D，y11、Y，d1、D，y1、Y，d11。六相輸電線路的六相分別為A、B、C、D、E和F，一般排列成正六邊形，相鄰兩相(例如A和B，E和F等)之間的相角差為60°?？梢詫⒘嘞到y分解為(A，C，E和B，D，F)兩個三相系統的組合，各系統中三相之間互差120°。?

六相輸電系統與三相輸電系統相比具有以下優點：1、功率密度大大提高。Barthold和Barnes在1972年的GIGRE上指出六相裸線傳輸線的極限功率密度為12000MW/m²，這是三相輸電線的好幾倍；2、六相輸電系統易于與三相系統協調、兼容運行；3、相間電壓較低；4、對高電壓斷路器觸頭的斷流容量要求較低；5、輕巧的桿塔結構、較窄的線路走廊；6、運行時的可聞噪聲、無線電噪聲和地面電場等環境指標均優于三相。?

1992年，美國紐約電力和天然氣公司(NYSEG)將Goudey到Oakdale之間的一條2.4km長的雙回線路改造成了六相輸電線，并投入了商業運行。我國能源產地和需求地極不平衡，煤炭資源主要集中在西北地區，而大量的能源用戶集中在東部沿海地區，這決定了需要用特高壓、超高壓或高壓輸電線作為電能傳輸的骨干網架。但輸電線路需要較寬的線路走廊，例如1000kV級別的線路走廊寬度達到90米。因此，要節約線路走廊、提高單位走廊寬度下的輸電容量，六相輸電技術是一種較理想的解決方案。?

目前，對六相輸電線路保護的研究論文很少。文獻[1]提出了基于半正、半負、半零序分量的縱聯方向保護判據，不足之處是不能判斷六相故障，在六相故障時需要切換到其他判據上；文獻[2]提出了基于半正、半負、半零序分量的相差動保護判據，但動作特性受線路長度的影響，當線路長度達到一定值時，兩側需要相機跳閘。由此可見，研究特高壓、超高壓和高壓六相輸電線路的縱聯繼電保護方案，是具有前瞻性的工作，具有重要的理論和現實意義。?

參考文獻?

[1]趙慶明，賀家李等.六相輸電線路的相差縱聯方向保護研究[J].中國電機工程學報.2007，26(25)：37-41?

[2]趙慶明，賀家李等.六相輸電線路的縱聯方向保護方案[J].電力系統自動化，2007，31(3)：57-60?

發明內容

本發明的目的是提供一種判據簡單，易于實現，并能反映六相系統的所有故障的六相輸?電線路的序分量縱聯方向保護方法。本發明的技術方案如下：?

一種六相輸電線路的序分量縱聯方向保護方法，包括下列步驟：?

(1)通過保護安裝處的電流互感器和電壓互感器采集六相電流和六相電壓數據；?

(2)將六相電壓和六相電流分別轉化為六個序電壓分量和六個序電流分量：?為同零序分量；?為反零序分量；?為同正序分量；?為反正序分量；?為同負序分量；?為反負序分量；?

(3)對于?反正序分量，利用故障后的該序分量減去故障前一周對應時刻的該序分量，得到?反正序故障分量?

(4)進行六相系統縱聯方向保護判據的判斷：?

1)T₁分量方向判據為?

2)F₀分量方向判據為?

3)F₁故障分量方向判據為?

(5)如果三個判據中有大于一個的判據判為正方向故障，則保護判為本側正方向發生短路；若三個判據均判為反方向，則保護判為本側的反方向發生短路；?

(6)縱聯方向保護通過通信通道比較線路兩側的方向判斷結果，若本側和對側均判為正方向短路，則保護動作跳閘；若兩側有一側判為反方向短路或者兩側均判為反方向短路，則保護不動作。?

本發明具有如下的有益效果：1、特高壓、超高壓或高壓輸電線作為電能傳輸的骨干網架，采用六相輸電是節約線路走廊、提高單位走廊寬度下的輸電容量的理想方案，是未來的發展方向。本發明提出的六相輸電線路的序分量縱聯方向保護新方法可以為六相輸電線路提供一種保障其安全穩定運行的技術支撐。2、本發明提出的六相輸電線路的序分量縱聯方向保護新方法，判據簡單，易于實現，能反映六相系統的所有故障，是一種較理想的主保護方案。?