[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

技術領域

本發明涉及一種電網繼電保護定值校核技術，特別涉及單回線串接雙回輸電線路的特殊方式的距離保護元件靈敏度校核的技術。

背景技術

隨著工業和居民用電需求的日益增長，電力系統裝機容量的快速增長，原有輸電線路輸送容量接近極限，而新增的輸電線路代價越來越高，為盡量利用現有的輸電走廊，出現了單回線中間串入雙回線的輸電線路新模式。

目前距離保護元件靈敏度的校核方法，通常是計算線路末端發生單相接地故障和相間故障時測量阻抗，將該值和距離元件定值相比較以確定保護動作靈敏度，該方式的基本依據是輸電線路故障時測量阻抗隨故障點遠離單調增加。而單回線串接雙回的接線方式，由于雙回線的分支作用，改變了測量阻抗全線單調增加的趨勢，使既有的校驗方法無法適應該特殊線路需求，從而影響了距離保護元件的動作性能。

發明內容

本發明的目的，在于為單回線串接雙回輸電線路提供一種距離保護定值的校驗方法，解決該系統下由于故障時測量阻抗隨故障位置非單調變化造成距離保護定值無法校驗的問題。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

首先，對于單回線路段，故障時測量阻抗和距離長度成正比，可依據如下公式形成測量阻抗：

上式中：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；

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。如附圖2所示為歸并后的系統結構，該線路結構下區內故障時對應的正序、負序和零序網絡分別如附圖3、附圖4、附圖5所示，根據該網絡結構圖，可以計算雙回線段發生單相接地故障時，測量阻抗如下式所示：

其中：

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。

根據正序網絡和負序網絡示意圖，可以計算雙回線段發生相間故障時，測量阻抗如下式所示：

其中：

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:

其中：

相間故障時，按如下計算：

其中：

將全線按照固定步長(如0.01*L_PQ)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。

附圖說明

圖1是本發明針對的典型單回線串接雙回線的網絡結構示意圖；

圖2是雙回線外部線路進行等效歸并后的系統示意圖；

圖3是歸并后系統正序網絡示意圖；

圖4是歸并后系統負序網絡示意圖；

圖5是歸并后系統零序網絡示意圖；

圖6是本發明適用的三種演化網絡結構示意圖一；

圖7是本發明適用的三種演化網絡結構示意圖二；