对输电线反时限零序电流保护选择性的分析

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1、2对输电线反时限零序电流保护选择性的分析12第34卷第22期2006年11月16日继电器RELAYVOi.34NO.22NOv.16，2006对输电线反时限零序电流保护选择性的分析臧睿，廖晓玉，张予鄂（河南省电力公司调度通信中心，河南郑州450052）摘要：通过对接地故障零序电流分布的分析，讨论了特殊电网方式下输电线零序反时限电流保护不能保证选择性的问题。即在某些情况下，相邻线路中的零序电流不一定小于故障线中的零序电流。从而可能造成相邻线路反时限零序保护的误动，即使考虑相继动作也不能保证其选择性。作为零序保护简化的一

2、种选择，宜在反时限特性中增加一段附加延时，将反时限零序保护作为接地距离保护的补充，用以反应高阻接地故障。关键词：输电线；零序反时限电流保护；选择性：零序保护；简化计算中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1003-4897（2006）22-0012-020引言随着电网的快速发展，零序保护的整定配合日益繁琐、复杂，对———————————————————————————————————————————————零序保护的简化呼声也越来越高。［1，2］反时限零序电流保护作为一种选择，值得分析1不计线路a、b间的互感不

3、计线间互感，可得F点发生接地故障时的零序等效电路，如图2所示。此电路可视为一个电桥电路：当P点与O点电压相等，即（1-!）!a!!a!p时，线路b无零序电流。!g>!g<当P点电压大于O点电压，即（1-!）!a线路b零序电流方向为PO。!!a!p时，当P点电压小于O点电压，即（1-!）!a!!a!p时，线路b零序电流方向为"#。需要注意的是，（1-!）!a!g!!a!g=探讨，下面是本人的一些体会。据文献［2，3］，当一回线路发生接地故障时，相邻线路中的零序电流必小于故障线中的零序电流。若所有线路的反时限

4、零序保护定值相同，故障线路的保护必然获得最小动作时间，即使不设方向元件，也能满足选择性要求，相对于定时限零序电流保护有着相当大的优越性。———————————————————————————————————————————————但由于电网结构的影响，在某些情况下，相邻线路中的零序电流不一定小于故障线中的零序电流。如图1所示，双回线中的一回发生接地故障，相邻的单回线零序电流可能大于故障线路的零序电流，从而引起相邻线路反时限零序保护的误动。现分两种情况分析如下。线路a发生接地故障，故障点F与P侧距离为线路全长的!，与O

5、侧距离为线路全长的（1-!）。P、O侧母线零线路a、b零序阻抗分别为!a和!b，序综合阻抗分别为!p、!（不计线路a和b）。g!p，即!时，线路b零序电流方向为PO，!p（!p+!g）则$c=$b+$ag，可得$c>$ag，在所此时$b与$ag同向，有线路的反时限零序保护定值相同的情况下，线路c保护将误动跳闸。即使考虑O母线连接变压器的分流，上述情况仍然可能出现。图2不计互感时故障网络零序等效电路Fig.2ZerO-seguenceeguivaientcircuitignOringmutuaiinductanc

6、e那么，当!<!p（!p+!g）时，能否依靠相继线路a的P侧开关动作实现选择性呢？即$ap>$ag，图1故障网络示意图Fig.1SchematicdiagramOffauitnetwOrk先动作跳闸，线路b零序电流随之反向，$c=$ag-$b，从而$c<$ag。现分析如下：对等效电路作三角形-星形变换，可得图3所示电路。其中———————————————————————————————————————————————臧睿，等对输电线反时限零序电流保护选择性的分析l3Zpp=ZbZp（Zp+Zg+Zb

7、）Zgg=ZbZg（Zp+Zg+Zb）Ze=ZpZg（Zp+Zg+Zb）图3简化零序等效电路Fig.3Simpiifiedzero-seguenceeguivaientcircuitiap支路阻抗Zap=!Za+Zpp（l）iag支路阻抗Zag=（l-!）Za+Zgg（2）对于并联支路，若要iap>iag，须有Zag-Zap>0，将（l）、（2）代入可求得!<0.5+Z（bZg-Zp）2Z（aZp+Zg+Zb）线路a的P侧开关先动作跳闸，选择性可能实现。而当0.5+Z（bZg-Zp）2Z（aZp+Z

8、g+Zb）<!<Zp（Zp+Zg）时，iap<iag，线路a的P侧开关滞后于O侧开关动作跳闸，选择性无法保证。0.5+Z（bZg-Zp）2Z（aZp+Zg+Zb）<!<Zp（Zp+Zg）的情况是否存在，则取决于系统参数。综上分析，对于某些特殊方式，受系统参数和故障位置的影响，反时限零序电流保护的选择性不能保证。2考