[發明專利]一種適用于單回線串接雙回輸電線路距離保護定值靈敏度校核方法

有效

• 申請號: 201410092523.3
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN103904623B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 李志宏;朱曉彤;宿昌;沈軍;鄒紹平;張麗;趙青春;謝華;羅誠
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網江西省電力公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司36115
• 代理人: 施秀瑾

1.一種適用于單回線串接雙回輸電線路距離保護定值靈敏度校核方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

(1)對于單回線路段，故障時測量阻抗和距離長度成正比，測量阻抗公式如下：

$Z=Z_{PM}*\frac{L_f}{L_{PM}}$

其中：L_PM為單回段PM線路全長，L_f為故障點距離P側繼電保護安裝處的線路長度，Z_PM為PM段全線正序阻抗；

(2)對于雙回輸電線路中的單回線發生單相接地和相間故障時，其測量阻抗值和故障距離不成正比，將雙回線以外的部分進行歸并，即將兩側單回線段的阻抗和對應的系統阻抗串聯后的阻抗值作為等效系統阻抗，形成典型的雙端電源經過雙回線輸電方式，計算雙回線段發生單相接地故障時，測量阻抗公式如下：

$Z=Z_{PM}+k_B{Z}_{l1}\frac{1+\left(1+3K_{set}\right)D}{2\left(1+C\right)+\left(1+3K_{set}\right)AD}+k_B{Z}_{m0}\frac{\left(A-1\right)D}{2\left(1+C\right)+\left(1+3K_{set}\right)AD}$

其中：

$A=\frac{2Z_{n0}+(1-k_B)(Z_{l0}+Z_{M0})}{Z_{n0}+(1-k_B)(Z_{m0}+Z_{l0}+Z_{M0})}$

$B=\frac{2Z_{m0}+k_B(Z_{l0}+Z_{M0})}{Z_{m0}+k_B(Z_{n0}+Z_{l0}+Z_{M0})}$

$C=\frac{Z_{m1}+k_B(Z_{l1}+Z_{m1}+Z_{n1})}{Z_{n1}+(1-k_B)(Z_{l1}+Z_{m1}+Z_{m1})}$

$D=\frac{(1-B)(1+C)}{A-B}$

$k_B=\frac{L_f-L_{PM}}{L_{MN}}$

Z_m1、Z_n1、Z_m0、Z_n0分別為歸并后m側系統正序阻抗、n側系統正序阻抗、m側系統零序阻抗，n側系統零序阻抗；

Z_l1、Z_l0、Z_M0分別為雙回線中單回線路全長正序阻抗、零序阻抗、零序互阻抗；

K_set為距離元件零序補償系數定值；

L_MN為雙回段MN線路全長；

(3)計算雙回線段發生相間故障時，測量阻抗公式如下：

$Z=Z_{l1}+\frac{k_B{Z}_{l1}}{1+k_B-E(1-k_B)}$

其中：

$E=\frac{\left(1+k_B\right)Z_{m1}+k_B\left(Z_{l1}+Z_{n1}\right)}{\left(1-k_B\right)Z_{m1}+\left(2-k_B\right)Z_{n1}+\left(1-k_B\right)Z_{l1}}$

(4)綜合上述不同位置下故障測量阻抗計算公式，可形成全線的測量阻抗計算方法，有單相接地故障時，按如下計算:

$Z=\left\{\begin{array}{cc}{Z}_{PM}*\frac{L_f}{L_{PM}}& 0\≤L_f\≤L_{PM}\\ Z_{PM}+k_B{Z}_{l1}\frac{1+\left(1+3K_{set}\right)D}{2\left(1+C\right)+\left(1+3K_{set}\right)AD}+k_B{Z}_{m0}\frac{\left(A-1\right)D}{2\left(1+C\right)+\left(1+3K_{set}\right)AD}& L_{PM}\<L_f\≤L_{PN}\\ Z^{\′}+Z_{NQ}*\frac{L_f-L_{MN}}{L_{NQ}}& L_{PN}\<L_f\≤L_{PQ}\end{array}\right.$

其中：

$Z^{\′}=Z_{PM}+k_B{Z}_{l1}\frac{1+(1+3K_{set})D}{2(1+C)+(1+3K_{set})AD}+k_B{Z}_{m0}\frac{(A-1)D}{2(1+C)+(1+3K_{set})AD}{|}_{L_f=L_{PN}}$

相間故障時，按如下計算：

$Z=\left\{\begin{array}{cc}{Z}_{PM}*\frac{L_f}{L_{PM}}& 0\≤L_f\≤L_{PM}\\ Z_{PM}+\frac{k_B{Z}_{l1}}{1+k_B-E\left(1-k_B\right)}& L_{PM}\<L_f\≤L_{PN}\\ Z^{\′\′}+Z_{NQ}*\frac{L_f-L_{MN}}{L_{NQ}}& L_{PN}\<L_f\≤L_{PQ}\end{array}\right.$

其中：

$Z^{\′\′}=Z_{PM}+\frac{k_B{Z}_{l1}}{1+k_B-E(1-k_B)}{|}_{L_f=L_{PN}}$

(5)將全線按照固定步長繪制出測量阻抗的軌跡，即可獲得該輸電線路在單相接地故障時測量阻抗極大值Z_{max_p}和相間故障測量阻抗極大值Z_{max_pp}，該極大值和距離保護元件定值相比較,即可分別獲取接地距離元件和相間距離元件的靈敏度如下：

K_{K_p}＝Z_{max_p}/Z_{set_p}

K_{K_pp}＝Z_{max_pp}/Z_{set_pp}

針對任一參數確定的單回線串入雙回線運行系統，通過上述步驟，可以實現對距離保護元件靈敏度的校核，從而判別該距離元件定值整定的合理性，保證線路故障時能夠可靠動作，切除區內的故障。