專利名稱：與負(fù)荷電流和接地電阻無關(guān)的相間距離測(cè)量元件實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及繼電保護(hù)的方法，尤其涉及到線路相間距離測(cè) 量的方法。
背景技術(shù)：
輸電線路是電力系統(tǒng)發(fā)電、輸送電等的基本設(shè)備，在電力系統(tǒng)中占有非常重要 的地位。輸電線路故障時(shí)，若不能及時(shí)切除或誤切除，則對(duì)主系統(tǒng)影響較大，容易 造成電網(wǎng)解列，以及變壓器越級(jí)跳閘等重大事故。高壓/超高壓/特高壓線路保護(hù)擔(dān) 負(fù)輸送電的重要任務(wù)，是電力系統(tǒng)的重要樞紐。它們?cè)靸r(jià)極為昂貴， 一旦因故障而 遭到損壞，檢修難度大、時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成的直接和間接損失十分巨大。這 樣就對(duì)高壓/超高壓/特高壓線路保護(hù)裝置的選擇性、快速性、可靠性、靈敏性提出 了更高的要求。距離保護(hù)是根據(jù)測(cè)量阻抗的大小來反映故障點(diǎn)的遠(yuǎn)近，其性能基本 上不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，在復(fù)雜電網(wǎng)中都可以有選擇性的切除故障，而且具有 足夠的靈敏性和快速性，所以距離保護(hù)一直是高壓/超高壓/特高壓線路保護(hù)的主要 保護(hù)方式。在高壓/超高壓/特高壓線路上，過度電阻和負(fù)荷電流對(duì)阻抗計(jì)算有很大的影響， 過度電阻可使得測(cè)量阻抗發(fā)生變化，距離計(jì)算可能不準(zhǔn)，可能縮短或者超范圍，或 者方向相反。本發(fā)明針對(duì)目前高壓/超高壓/特高壓線路負(fù)荷電流和故障電阻對(duì)相間 距離測(cè)量元件的影響，提出了一種新的方法，該方法可較好的解決負(fù)荷電流和故障 電阻對(duì)相間距離保護(hù)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表面該方法確實(shí)較好的消除負(fù)荷電流和故障 電阻對(duì)相間距離保護(hù)的影響。發(fā)明內(nèi)容對(duì)于高壓/超高壓/特高壓線路，負(fù)荷電流和接地電阻對(duì)相間距離保護(hù)的影響是 多方面的，導(dǎo)致距離保護(hù)可能會(huì)誤動(dòng)作或拒動(dòng)作。為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案一種在電力系統(tǒng)的高壓、超高壓以及特高壓輸電線路中與負(fù)荷電流和故障電阻 無關(guān)的相間距離測(cè)量元件的實(shí)現(xiàn)方法，包括如下內(nèi)容線路保護(hù)裝置對(duì)保護(hù)安裝處線路互感器的電壓、電流波形采樣得到電壓、電流 瞬時(shí)值；通過傅氏算法求出三相線路相間電流/"、相間電壓f/"、相間突變量電流A7， 的相量形式，p = "6,6c,ca;其中，A/^^Re(A/，) + y'Im(A/J;通過下式計(jì)算故障處的相間電壓值相量〃=/7 —x7 f"卿/ "岬C/岬,=Re("w - xVw) + _/ Im(C/w -《；)；相間電阻性接地時(shí)，故障處的相間電壓、相間電流以及保護(hù)安裝處相間突變量電 流A/^同相位，如下式所示得到^^("W/) = ^^(A/W) 于是有Re(A/w) —Re("卿-xV萍);根據(jù)上式可以計(jì)算得到與負(fù)荷電流和故障電阻無關(guān)的故障距離X_牽仰)Re(Z;。一寧柳)In]d)其中，z,為每公里正序阻抗，x為到保護(hù)安裝處的故障距離。 本發(fā)明的技術(shù)方案較好地解決了負(fù)荷電流和故障電阻對(duì)相間距離保護(hù)的影響。 能夠消除負(fù)荷電流和故障電阻對(duì)相間距離保護(hù)的影響。
圖i為線路兩相故障示意圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)說明書附圖結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步詳細(xì)表述。以下論述中的符號(hào)使用如下電流互感器(簡(jiǎn)稱TA，以下同)和電壓互感器(簡(jiǎn)稱TV，以下同)。首先保護(hù)根據(jù)保護(hù)安裝處的TA和TV測(cè)得電流和電壓的瞬時(shí)值。 通過傅氏算法求出；、C/w、 A/^等的相量形式，^ =減&,0 ;分別表示ab、bc、 ca相間，其中，A/w=Re(A/w) + 7'Im(A/w)，w卿/"卿 "^"i""卿 '"卿/ = Re("w - xZ,;) + _/ Im(C/卿-xZ/卿)，因?yàn)閊g("卿/^^"g(;/) ， ^g(/,^^"g(A/，)，得到Ag(C/^^^^(A/糊)，于曰有 101( )二 Im("w -《；) ^ : Re(A/w) = Re(C/w-:cZ,"X_幸柳)Red)-幸Jta(Z;。X即為相間電阻性接地故障時(shí)的故障距離，故障阻抗為Z = xZj該方法與負(fù)荷電流和故障電阻無關(guān)，能夠用于相間距離保護(hù)時(shí)可以在重負(fù)荷高 電阻故障的條件下準(zhǔn)確測(cè)量故障距離。
權(quán)利要求
1.一種在電力系統(tǒng)的高壓、超高壓以及特高壓輸電線路中與負(fù)荷電流和故障電阻無關(guān)的相間距離測(cè)量元件的實(shí)現(xiàn)方法，該方法如下線路保護(hù)裝置對(duì)保護(hù)安裝處線路互感器的電壓、電流波形采樣得到電壓、電流瞬時(shí)值；通過傅氏算法求出三相線路相間電流 id="icf0001" file="A2008101173880002C1.tif" wi="7" he="4" top= "58" left = "103" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>相間電壓 id="icf0002" file="A2008101173880002C2.tif" wi="8" he="4" top= "58" left = "132" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>相間突變量電流 id="icf0003" file="A2008101173880002C3.tif" wi="7" he="4" top= "58" left = "175" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>的相量形式， id="icf0004" file="A2008101173880002C4.tif" wi="23" he="4" top= "65" left = "49" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>分別表示ab、bc、ca相間，其中， id="icf0005" file="A2008101173880002C5.tif" wi="53" he="4" top= "73" left = "44" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>根據(jù)下式得到線路相間接地故障時(shí)，故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離x其中，Z1為每公里正序阻抗，x為故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的故障距離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的相間距離測(cè)量元件的實(shí)現(xiàn)方法，其特征為 負(fù)荷電流和故障電阻無關(guān)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的相間距離測(cè)量元件的實(shí)現(xiàn)方法，其特征為 距離保護(hù)時(shí)可以在重負(fù)荷高電阻故障的條件下準(zhǔn)確測(cè)量故障距離。，該方法與 ,用于相間
全文摘要
本發(fā)明公開了一種與負(fù)荷電流和故障電阻無關(guān)的相間距離測(cè)量元件實(shí)現(xiàn)方法，高壓/超高壓/特高壓輸電線路發(fā)生相間故障時(shí)，保護(hù)安裝處的相間電流為I<sub>φφ</sub>，電壓為U<sub>φφ</sub>，故障點(diǎn)離保護(hù)安裝處的距離為x，故障點(diǎn)的電壓為U<sub>φφf</sub>，電流為I<sub>φφf</sub>，保護(hù)測(cè)得突變量電流ΔI<sub>φφ</sub>。因?yàn)槭窍嚅g故障，所以有U<sub>φφf</sub>和I<sub>φφf</sub>同相位；因?yàn)棣<sub>φφ</sub>和I<sub>φφf</sub>相位角相同，所以得出U<sub>φφf</sub>和ΔI<sub>φφ</sub>相位角度相同。其中U<sub>φφf</sub>＝U<sub>φφ</sub>-xZ<sub>1</sub>I<sub>φφ</sub>把ΔI<sub>φφ</sub>和U<sub>φφf</sub>變成復(fù)數(shù)形式，由于兩者相位角度相同，得到ΔI<sub>φφ</sub>的虛部和實(shí)部之比等于U<sub>φφf</sub>的虛部和實(shí)部之比，即如式Ⅱ，由此從而解算出與負(fù)荷電流和故障電阻無關(guān)的故障距離表達(dá)式為式Ⅲ，由于此方程本身與負(fù)荷電流和故障電阻無關(guān)，因此可以作為距離保護(hù)阻抗測(cè)量元件。理論分析和仿真結(jié)果都顯示所提原理具有很高的實(shí)用性和計(jì)算精度。
文檔編號(hào)H02H7/26GK101325331SQ200810117388
公開日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者張忠理, 張?jiān)缕? 徐振宇, 楊奇遜, 田文輝 申請(qǐng)人:北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司;北京四方繼保工程技術(shù)有限公司