基于暂态能量的故障选相方法研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第36卷第15期电力系统保护与控制V_01．36No．152008年8月1日PowerSystemProtectionandControlAug．1，2008基于暂态能量的故障选相方法研究周健(广东电网公司茂名供电局，广东茂名525000)摘要：提出了一种基于暂态能量的超高压输电线路选相方案，在分析各种故障类型的电气量特征基础上，利用三相暂态能量构成了选相方案。理论分析和ATP仿真验证了该方案动作速度快，对故障类型，故障位置，过渡电阻及故障时刻不敏感，且不受CT饱和，系统振荡

2、，系统结构和运行方式的影响。关键词：暂态能量；故障检测；故障选相Researchofphase-selectionbasedontransientenergyZHOUJian(MaomingPowerSupplyBureau，GuangdongPowerGrid，Maoming525000，China)Abstract：Thispaperproposesanovelphase—selectionbasedontransientenergy．Basedonanalyzingtheelectricquantityofevery

3、faultstyles，transientenergyisutilizedtoconstructphase-selectionmethod．TheoreticalanalysisandsimulationresultindicatethattheschemeCanselectfaultphasecorrectlyandquicklyincaseofvariousfaultconditionsinvolvingdifferentposition，pathresistances，aswellasinceptionangle，i

4、tisimmunizedtoCTsaturation，powerswings，systemconfigurationandoperatingmode·Keywords：transientenergy；faultdetection；faultselection中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1673—3415(2008)15—0010-04故障，然后利用故障分量的能量来识别故障类型和0引言故障相。理论分析和仿真实验证明：该方案动作速超高压线路三相运行，在自动重合闸时需要进度快，对故障类型、故障位置、过渡电阻及故障

5、起行故障选相。传统的故障选相主要是基于工频量，始角不敏感，不受CT饱和、系统振荡、系统结构和采用突变量与稳态量的选相方案uj，其选相速度不运行方式的影响。能满足超高压保护的快速跳闸要求。1故障特征分析基于行波的选相方案由于其快速性受到了广泛的关注。文献【4】提出了利用故障噪声结合神经网络电力系统三相导线之间存在耦合，本文拟利用的故障选相方法，但讨论了单相故障的识别，并且三相导线的暂态能量特点进行故障选相。神经网络需要进行大量的训练。文献【5，6]~lJ用零模1．1超高压输电线路导线之间的耦合关系和线模电流行波幅值之间的关系

6、来实现故障选相，图1给出了平行多导线系统示意图。但是由于零模分量的衰减，当线路末端发生故障时，会出现误判。文献【7】比较三相电流行波之差的极性进行故障选相，但对于两相接地和三相短路接地，不能准确识别。文献【8】利用电流故障分量的暂态能《跫量进行故障选相，在一定程度上弥补了基于初始行波的选相方法的不足。文献【9】利用电流行波进行故障选相，提高了单相和两相接地的可靠性。／,／／／／、_本文在分析各种故障类型的电气量特征基础上，结合实际线路结构，给出了一种基于暂态能量的故障选相方法，该方法先利用零序电流识别接地图1平行多导线线路

7、Fig．1Parallelmulti·conductorsystem维普资讯http://www.cqvip.com周健基于暂态能量的故障选相方法研究一11一导线k的自波阻抗和互波阻抗计算公式分别为[IUJ：为Ib=／L=／Zc，Ic=Uc／L=Uo／Zc，所以B、C两相的能量分别为z址√等㈩=lUIl=k。=lU。I。l=lEalz2rt√等nnkm由于k1和k2都小于1，所以故障相(A相)的能量最大，B、C两相能量较小，且零序电流非零，o=47ix10～H／m，为空气导磁系数；go=10。9／36nF／m一般很大。C相

8、接地时，故障特征类似。为空气介电系数。将二者代入上式可得当线路发生B相接地时，由于kAB=kBc