[發明專利]基于故障全過程暫態特性線路相間故障電壓相位保護方法

有效

• 申請號: 201410053659.3
• 申請日: 2014-02-18
• 公開（公告）號: CN103779848A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 林富洪
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網福建省電力有限公司;國網福建省電力有限公司莆田供電公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

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基于故障全過程暫態特性線路相間故障電壓相位保護方法。

背景技術

工頻變化量距離保護通過反應工作電壓幅值突變量構成距離保護，該方法具有受電力系統運行方式影響小和抗過渡電阻能力強等優勢。但由于該方法所采用的工作電壓幅值突變量僅在故障初期存在，無法用作高電壓等級輸電線路后備保護。

阻抗距離保護根據測量阻抗大小反映故障距離長度以區分故障點位于保護區內還是位于保護區外。阻抗距離保護由于受電力系統運行方式和結構變化影響小，用于計算測量阻抗的電氣量為全故障分量，適用于整個故障過程的輸電線路保護。

傳統輸電線路相間距離保護假設相間故障為金屬性短路故障，通過故障相間電壓和故障相間電流的比值計算測量阻抗，并根據測量阻抗大小來反映故障點的遠近以決定是否發出動作跳閘信號。實際上，在電力系統中，除了人為構造的金屬性相間短路故障外，實際輸電線路相間故障點的過渡電阻并不為零，過渡電阻產生的附加阻抗會嚴重影響阻抗距離保護的動作性能。若過渡電阻產生的附加阻抗呈阻感性，則容易造成保護區內相間故障時阻抗距離保護拒動；若過渡電阻產生的附加阻抗呈阻容性，則容易造成保護區外相間故障時阻抗距離保護產生穩態超越。

現有輸電線路相間距離保護的動作特性圓邊界經過坐標原點，由于坐標原點位于動作特性圓邊界上，保護正向出口相間短路故障時保護存在死區，且隨著過渡電阻和負荷電流增大，保護正向出口死區越大。由于坐標原點位于動作特性圓邊界上，保護反方向出口相間短路故障存在誤動的可能，且過渡電阻越大，保護反方向出口相間短路故障時保護越容易誤動作，嚴重威脅著電網安全穩定運行。因此，研究一種動作特性不受過渡電阻和負荷電流影響，保護正向出口無死區，保護反方向出口不誤動的輸電線路相間故障繼電保護方法具有十分重要的學術研究意義和工程實踐價值。

發明內容

本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種保護正向出口相間短路故障時無保護死區，保護反方向出口相間短路故障時不誤動作，具有很強抗過渡電阻和負荷電流影響的能力，無需對線路故障前電壓進行記憶，繼電保護硬件無需設置線路故障前電壓保持回路，線路相間短路故障的整個故障過程中動作特性都為暫態動作特性，動作性能比傳統相間距離保護更優越的輸電線路相間故障電壓相位保護方法。

基于故障全過程暫態特性線路相間故障電壓相位保護方法，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兩故障相電壓和兩故障相電流測量正常相電壓其中，φαβ為ACB或BAC或CBA相；

（2）保護裝置計算輸電線路正常運行時的φα相間電壓其中，φαβ為ACB或BAC或CBA相；

（3）保護裝置計算輸電線路保護整定范圍處的φα相間電壓其中，x_set為輸電線路保護整定范圍；z₁為單位長度輸電線路正序阻抗；