一種同塔雙回線路故障選相方法
【專利摘要】發(fā)明公開了一種同塔雙回線路故障選相方法，該方法包括步驟：根據(jù)序電壓和相間電壓判別故障類型和故障相別，并根據(jù)故障類型采用不同判據(jù)判別本線實際故障相：兩相接地故障采用相間阻抗判據(jù)和接地阻抗判據(jù)；兩相不接地故障采用相間阻抗判據(jù)和阻抗方向判據(jù)；三相故障采用三相阻抗判據(jù)。本發(fā)明原理簡單可靠，在單回線故障及跨線故障下都能正確選相，為同塔線路保護提供了一種實際可行的選相方法。
【專利說明】一種同塔雙回線路故障選相方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種同塔雙回線路故障的選相方法，也可用于其它類型的同塔線路。

【背景技術】
[0002] 隨著我國電網(wǎng)建設的發(fā)展，同塔輸電技術以其具有占地面積小、輸電走廊窄，投資 成本少、輸電容量大等優(yōu)點得到了廣泛應用。與傳統(tǒng)輸電線路相比，同塔線路具有導線數(shù)目 多、回線間距離近、運行方式多樣等特點，由此導致其故障類型和故障暫態(tài)特性遠較單回線 路復雜。以同塔雙回線路為例，跨線故障有98種，約占全部故障類型的82%，且根據(jù)國內(nèi)外 運行經(jīng)驗，跨線故障發(fā)生的概率達百分之十幾。同塔線路跨線故障給保護選相帶來了新的 挑戰(zhàn)，現(xiàn)有的同塔線路選相方案存在跨線識別判據(jù)不完全、邏輯判斷復雜以及誤選相等問 題，嚴重時將導致保護拒動、誤動，危及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術問題，就是提供一種同塔雙回線路故障選相方法，該方法 不受系統(tǒng)運行方式變化及線路不同故障類型的影響，能在各種故障條件下可靠動作，且方 便工程應用。
[0004] 解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：
[0005] -種同塔雙回線路故障選相方法，其特征是包括以下步驟：
[0006] S1、采用零序電壓判據(jù)判斷是否接地故障
[0007] 計算零序電壓大小，若滿足零序電壓動作判據(jù)，則判為接地故障，轉入步驟S2 ;若 不滿足則判為不接地故障，轉入步驟S4 ;
[0008] 零序電壓動作判據(jù)為：
[0009] U〇>U〇.set (1);
[0010] 其中，％分別為當前零序電壓幅值；Uaset為零序電壓門檻值；
[0011] 所述的計算零序電壓和比相是現(xiàn)有技術。
[0012] S2、接地故障類型判別
[0013] 計算零序和負序電壓的比相結果，根據(jù)相位大小將單相接地和兩相接地所包括的 六種故障類型分到三個區(qū)域；
[0014] 分區(qū)判據(jù)為：

【權利要求】
1. 一種同塔雙回線路故障選相方法，其特征是包括以下步驟： S1，采用零序電壓判據(jù)判斷是否接地故障 計算零序電壓大小，若滿足零序電壓動作判據(jù)，則判為接地故障，轉入步驟S2 ;若不滿 足則判為不接地故障，轉入步驟S4 ; 零序電壓動作判據(jù)為： U0 >Uaset (1); 其中，Utl為當前零序電壓幅值；uasrt為零序電壓門檻值； 52, 計算零序和負序電壓的比相，根據(jù)相位大小將單相接地和兩相接地所包括的六種 故障類型分到三個區(qū)域； 分區(qū)判據(jù)為：
其中，％、^分別為當前零序電壓相量和A相負序電壓相量；若分區(qū)在A區(qū)，則是A 相接地或者BC相接地；如果在B區(qū)，則是B相接地或者是CA相接地；如果是C區(qū)，則是C相 接地或者AB相接地； 根據(jù)選相區(qū)域的兩種結果，利用正序電壓與負序電壓和零序電壓相量和比相來判斷具 體的故障類型，若滿足動作條件，則判為兩相接地或兩相跨線接地故障，轉入步驟S3 ;若不 滿足動作條件，則判為單相接地故障，選相結束； 序電壓同相判據(jù)為：
其中，p取A、B、C，為對應分區(qū)的單相故障相，、C>2p分別為對應故障相的正序和負 序電壓相量，則為零序電壓相量； 53, 采用相間阻抗判據(jù)和接地阻抗判據(jù)判別兩相接地故障的本線實際故障相別，當相 間阻抗判據(jù)滿足時，則判為兩相接地故障，選相結束；當相間阻抗判據(jù)不滿足時，則使用單 相接地阻抗判據(jù)進一步判斷本線的故障相； 54, 采用負序電壓判據(jù)區(qū)分兩相與三相相間短路故障； 55, 采用兩相短路判據(jù)判斷兩相故障相別； 56, 采用相間阻抗判據(jù)和阻抗方向判據(jù)判別兩相故障的本線實際故障相別； 57, 采用三相阻抗判據(jù)判別三相故障的本線實際故障相別。
2. 根據(jù)權利要求1所述的同塔雙回線路故障選相方法，其特征是：所述的步驟S3的相 間阻抗判據(jù)為：
其中，L為相間電壓相量，4、A,分別為相電流相量，為正序相間電壓相量，W 取BC、CA、AB，分別對應三個分區(qū)中的兩相故障相別，口為超前相，（^為滯后相，如分區(qū)結果 為A區(qū),則相間阻抗判據(jù)中￠5為B相，為C相，則為Z srtl為整定阻抗；9 1為偏移 角，可取0°、15°、30° ;所述的單相接地阻抗判據(jù)為：
式中，4、分別為相電壓相量，夂、夂分別為相電流相量V、為正序相電 壓相量，P、小為對應分區(qū)的兩相故障相別；I為零序電流相量；KO為零序補償系數(shù)，根據(jù) 線路參數(shù)整定；Zsrt2為整定阻抗；02為偏移角，可取0°、15°、30° ; 當滿足式（5)中任一單個判據(jù)時則判為對應相接地故障，若兩個都滿足，則判為兩相 接地故障，選相結束。
3. 根據(jù)權利要求2所述的同塔雙回線路故障選相方法，其特征是：所述的步驟S4具體 為：計算負序電壓大小，若滿足動作條件，則判為兩相短路或兩相跨線短路故障，進入步驟 S5 ;若不滿足動作條件，則判為三相故障或三相跨線故障，進入步驟S7 ; 負序電壓判據(jù)為： U2 > u2.set (6)； 其中，U2分別為當前負序電壓幅值；u2.srt為負序電壓門檻值。
4. 根據(jù)權利要求3所述的同塔雙回線路故障選相方法，其特征是：所述的步驟S5具體 為： 判斷為兩相短路故障后，根據(jù)相間電壓大小判別具體的故障相別，若滿足其中一個判 據(jù)，則判為對應的兩相短路故障，進入步驟S6 ; 其動作判據(jù)為：
其中，I、II、II分別為對應相間電壓幅值。
5. 根據(jù)權利要求4所述的同塔雙回線路故障選相方法，其特征是：所述的步驟S6具體 為： 確定兩相故障相別后，進一步利用相間阻抗判據(jù)和阻抗方向判據(jù)確定本線故障相，相 間阻抗判據(jù)同式（4)，當相間阻抗判據(jù)滿足時，則判為對應的兩相短路故障，選相結束；當 相間阻抗判據(jù)不滿足時，則使用阻抗方向判據(jù)進一步判斷本線的故障相，其判據(jù)為：
其中，為極化電壓，取健全相電壓相量；I、4分別為相電流相量，P、小為對應 分區(qū)的兩相故障相別；當滿足其中任一判據(jù)時則判為對應相短路故障，若兩個都滿足，則判 為兩相短路故障，選相結束。
6.根據(jù)權利要求5所述的同塔雙回線路故障選相方法，其特征是：所述的步驟S7具體 為： 當判斷為三相故障時，也包括三相跨線故障，使用三相阻抗判據(jù)進一步判斷本線的故 障相；當滿足其中任一判據(jù)時則判為對應相短路故障，若三個都滿足，則判為三相短路故 障，選相結束； 三相阻抗判據(jù)為：
式中，分別為對應相間電壓相量，LL分別為對應相電流相 量，分別為對應正序相間電壓相量；ZS6t3為整定阻抗；03為偏移角，取 0。 、15。 、30。。
【文檔編號】G01R31/08GK104267311SQ201410464836
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權日:2014年9月12日
【發(fā)明者】安然然, 盛超, 張哲 , 尹項根, 何茂慧, 王奕, 胡玉嵐, 唐萃, 隆茂, 張健, 李田剛, 張遠, 羅勇, 翁洪杰, 張俊峰, 趙艷軍, 朱良合, 王玲, 孫聞, 馬明, 陳銳 申請人:廣東電網(wǎng)公司電力科學研究院, 華中科技大學