[發明專利]抗過渡電阻和負荷電流影響的線路單相接地故障單端測距方法

有效

• 申請號: 201310185890.3
• 申請日: 2013-05-19
• 公開（公告）號: CN103293444A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 林富洪;曾惠敏
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;福建省電力有限公司;福建省電力有限公司莆田電業局;福建省電力有限公司檢修分公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 福州展暉專利事務所 35201
• 代理人: 林天凱

技術領域

本發明涉及電力系統繼電保護技術領域，具體地說是涉及一種抗過渡電阻和負荷電流影響的線路單相接地故障單端測距方法。

背景技術

根據電氣量來源劃分，故障測距方法主要分為雙端測距方法和單端測距方法。雙端測距方法利用輸電線路兩端電氣量進行故障定位，需要通過數據傳輸通道獲取對端電氣量，對數據傳輸通道依賴性強，實際使用中還易受雙端采樣值同步性的影響。特高壓交流輸電線路往往是遠距離輸電線路，鋪設測距所需的數據傳輸通道需要附加投資大量資金，因此，單端測距方法比雙端測距方法更具實用性。單端測距方法僅利用輸電線路一端電氣量進行故障定位，無須通訊和數據同步設備，運行費用低且算法穩定，在高中低壓輸電線路中獲得廣泛應用。

目前，單端測距方法主要分為行波法和阻抗法。行波法利用故障暫態行波的傳送性質進行單端故障測距，精度高，不受運行方式、過度電阻等影響，但對采樣率要求很高，需要專門的錄波裝置，應用成本高。阻抗法利用故障后的電壓、電流量計算故障回路阻抗，根據線路長度與阻抗成正比的特性進行單端故障測距，簡單可靠，但測距精度受到過渡電阻和負荷電流等因素影響嚴重，尤其過渡電阻較大時，阻抗法測距結果會嚴重偏離真實故障距離，甚至出現測距失敗。

發明內容

本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種抗過渡電阻和負荷電流影響的線路單相接地故障單端測距方法。

抗過渡電阻和負荷電流影響的線路單相接地故障單端測距方法，其特征在于，包括如下依序步驟：

（1）保護裝置測量輸電線路保護安裝處的故障相電壓、故障相電流、故障相負序電流和零序電流；其中，Φ=A相、B相、C相；

（2）保護裝置計算單相接地故障點到輸電線路保護整定范圍處的線路距離Δx：

其中，z₁為單位長度輸電線路正序阻抗；z₀為單位長度輸電線路零序阻抗；x_set為輸電線路保護整定范圍；β=Arg(z₁)為單位長度輸電線路正序阻抗z₁的相角；為領先的角度；為領先的角度。

（3）保護裝置利用輸電線路保護整定范圍x_set減去單相接地故障點到輸電線路保護整定范圍處的線路距離Δx得到輸電線路保護安裝處到單相接地故障點的故障距離x：

本發明與現有技術相比較，具有以下積極成果：

本發明方法首先利用單端故障相電氣量計算單相接地故障點到輸電線路保護整定范圍處的線路距離，然后利用輸電線路保護整定范圍減去單相接地故障點到輸電線路保護整定范圍處的線路距離，得到輸電線路保護安裝處到單相接地故障點的故障距離。本發明方法利用單端電氣量實現輸電線路單相接地故障的單端測距，測距精度不受過渡電阻和負荷電流的影響，具有很高的測距精度。本發明方法是一種搜索式的方法，不存在解方程法的偽根問題和迭代法的不收斂問題，具有很強的實用性。

附圖說明

圖1為應用本發明的線路輸電系統示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明的技術方案做進一步詳細表述。

圖1為應用本發明的線路輸電系統示意圖。圖1中CVT為電壓互感器、CT為電流互感器。保護裝置對輸電線路保護安裝處的電壓互感器CVT的電壓和電流互感器CT的電流波形進行采樣得到電壓、電流瞬時值，然后保護裝置對采集到的電壓、電流瞬時值利用傅里葉算法計算輸電線路保護安裝處的故障相電壓、故障相電流、故障相負序電流和零序電流，作為輸入量；其中，Φ=A相、B相、C相。

保護裝置計算單相接地故障點到輸電線路保護整定范圍處的線路距離Δx：

其中，z₁為單位長度輸電線路正序阻抗；z₀為單位長度輸電線路零序阻抗；x_set為輸電線路保護整定范圍；β=Arg(z₁)為單位長度輸電線路正序阻抗z₁的相角；為領先的角度；為領先的角度。

保護裝置利用輸電線路保護整定范圍x_set減去單相接地故障點到輸電線路保護整定范圍處的線路距離Δx得到輸電線路保護安裝處到單相接地故障點的故障距離x：