带并联电抗器的超高压输电线路单相故障性质识别新判据

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1、第34卷第1期四川电力技术Vo1．34，No．12011年2月SichuanElectricPowerTechnologyFeb．。2011带并联电抗器的超高压输电线路单相故障性质识别新判据戚琦，吕飞鹏(四川大学电气信息学院，四川成都610065)摘要：根据带并联电抗器的超高压输电线路发生瞬时性和永久性单相短路故障时，故障相恢复电压周期性不同特点，提出了通过将间隔半个工频周期的恢复电压瞬时值相加消除工频分量，并应用Prony曲线拟合算法获取瞬时性故障时恢复电压自由衰减分量的幅值的方法。应用获得的自由衰减分量幅值区分故障类型。理论分析和仿真实验表明该判据具有较高的可靠性和灵敏度。关键

2、词：单相自适应重合闸；并联电抗器；超高压输电线路；Prony曲线拟合Abstract：Accordingtothedifferentperiodicityofrecoveryvoltageinpermanentfaultandtransientfault，anovelmethodtodistinguishfaulttypeisproposed．Themethodeliminatesthesystemfrequencycomponentthroughaddingtheinstantaneousvalueofrecoveryvoltageathalfacycleintervalfirs

3、tly，andthenusesPronyfitmethodtoobtaintheanaplitudeofthefreedecaycomponentofrecoveryvoltageintransientfault．Theobtainedamplitudecanbeusedtodistinguishfaulttype．Theoreticala—nalysisandsimulationresultsshowthatthecriterionhasahigherreliabilityandsensitivity．Keyw；sjnephasdptjveeec!os,re；shuJ1treac

4、tor；extra：hig．voltagetransmissionIi“ePronyfit中图分类号：TM711文献标志码：A文章编号：1003—6954(2011)()1—0016—05电流，高压线常装有并联电抗器O装有并联电抗0引言器的高压输电线路，瞬时陛单相短路故障时恢复电压具有拍频特性；而永久性单相短路故障时恢复电自动重合闸技术因其消除瞬时性故障的能力，被压只含工频分量。应用恢复电压的拍频特性，文献广泛应用于输电线路，有效地提高了系统稳定性。然[1]提出了通过积分滤除工频分量判断方法，数据窗而，当发生永久性故障时，重合闸会导致系统再次受与两分量的初相角有关，最短为一个工频周

5、期；文献到故障的冲击，降低超高压系统的运行稳定性。为了[3]提出的算法数据窗较长，约为半个拍频周期。文避免重合闸于永久性故障，自适应重合闸技术被提出献[4]应用恢复电压工频分量和自由分量具有不同并得到了国内外学者大量的研究J。周期性的特点，消除工频分量，数据窗为2个工频周在中国220kV以及以上的电压等级输电线路期。下面基于恢复电压工频分量和自由分量不同的中，断路器通常都具有分相操作能力。为了提高供电周期，提出了新判断算法，算法应用Prony曲线拟合连续性，在线路发生单相故障时，在系统允许范围内算法¨求取自由分量幅值，数据窗在一个工频周可两相运行一段时间。所以单相重合闸广泛应用于期

6、内，且具有较强的抑制噪声能力，灵敏度高，可靠性超高压线路。强。自适应重合闸的核心是区分瞬时性故障和永久性故障现有故障性质区分的原理大致可以分为基1单相故障恢复电压特性于恢复电压和基于故障电弧瞬时特性两大类。文献[6—9]应用小波或ANN(artifieialneutralhe{works)发生单相故障后，故障相断路器断开，健全相继技术提取二次电弧电压判断故障特性，算法较复杂且续运行。由于健全相和故障相线路间存在静电耦合由于故障电弧电压较小具有较强的随机性，在现场使和电磁耦合现象，故障相线路上感应出恢复电压。用中的可信度有待验证。用T型集中参数线路等效分布参数线路，故障为了限制工频过

7、电压、补偿容性无功和抑制潜供相电压分布如图1所示。．16．第34卷第1期四川电力技术Vo1．34，No．12011年2月SichuanElectricPowerTechnologyFeb．，2011●忽略自由分量衰减系数，瞬时j生故障时恢复电压Un瞬时值表达式为H(t)=Uosin(ccJot+o)+U1sin(1t+1)(2)式中，Uo、∞。、。和U、、分别为恢复电压和工频分量和自由分量的幅值、角频率和初相角。间隔一个工频周期的恢复电压差值为图1故障相恢复电压分布△