输电线路故障选相方法的研究.pdf

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1、LoWCARBONWORLD2o15／5能源·电力输电线路故障选相方法的研究陈世胜(广西电网有限责任公司贵港供电局，广西贵港537100)【摘要】超高压输电线路已经成为电力系统的骨干网络，在电网中的地位非常重要，它对电力系统的安全可靠运行起着决定性的影Ⅱ向，因此超高压输电线路对继电保护及安全装置提出了更高的要求。作为超高压输电线路保护的重要元件，故障选相元件相应也需要提高性能。【关键词】故障选相方法；Matlab仿真【中图分类号】TM755【文献标识码】A【文章编号】2095—2066(2015)14—0051—02引舂由图知，非故

2、障相的相电流突变量为零(很小)，故障相电流突高压输电线路已经成为我国电力系统的骨干网络．它对变量大小相等方向相反。则故障相电流突变量之差最大。电力系统的安全可靠运行起着决定性的影响。运行经验表明．架空线路很多故障都是瞬时性_1_的，采用自动重合闸可以提高电力系统的稳定裕度，减少故障对系统的冲击。选相元件嘲已经成为高压线路保护中的重要元件之一。目前广泛采用的(b)两相短路相电流电流突变量l选相元件是利用故障前后两相工频电流(a)三槲短路差变化量的幅值特征选相，附加鉴别有无零序分量区分是否接地。近年来，新兴的数学工具及数字信号处理技术在

3、电力系统中获得了广泛的应用，进一步推动了故障选相技术的发展。但它们大多建立在理论分析与仿真的基础上，离实际应用还有一定距离。本文提出一种新的选相方法，用Matlab编程，利Zl履脚ZI／Z0==0用Sireulink仿真对其可行性进行验证。(d)两相接地1相电流差模值选相图1各种故障电流示意图1．1相电流差模值选相(3)发生两相接地故障时，相电流突变量相量如图1(c)所工频电流差选相元件是研究两相电流差突变量幅值特示，设IB，lc之间的夹角为0，则60。<0≤180。，0与lJ监比值有征。以此来区别各种类型的故障。但是在发电机出口处

4、短路2∑关，在Zo~

5、i)=(I“一IAB)，(i)=0(14)提出利用相电流差模值的选相方法考虑到采样误差已经不平衡电流的关系，相电流差值模1．2相电流差模值选相原理值之差的差值与最大相电流差值模值之比的值取10～20％的以下分析均的向量图均以A相位特殊故障相的故障．令：误差。IBc=II一IcI(1)要正确区分两相接地和三相短路，考虑20％的裕度，则IAB=lIA—IBl(2)有：IBc≥1．4IB，则0=2arcsin(0．7)=88．85。，约等于90。。ICA=IIc—IAI(3)由参考文献[6】可知：it~x=max[IAB，IBc，Ic^]

6、(4)式中：I^B，IBc，IcA．-为相电流差的模值；iMA】广为相电流差的模IB=II(a一警)(15)值最大值则可得相电流差的模值的差值：IC=Il(a一-)(16)In=IA『IBc(5)IIBIcA(6)那么：IB／IC=a~-l+(a'-a)Xox／X2x(17)_I~=IcA-LS(7)a—l+(a—a)XOXIx2=那么相电流差值模值的差值与最大相电流差的比值为：经化简，可求得在90。时的=3／2一X／3-／2~0．63。在=In／(iMAX)=(I~-IBc)，(iM)(8)亚厶匹fa=IJ(iM)=(IBc—Ic

7、A)／(iM)(9)≥0．63时可以保留20％裕度并能正确选相．从另一个角度来=Id(i)=(I旷IAB)，(i)(1O)看，也可以用零序电流的幅值来区分三相短路和两相接地故由于过渡电阻仅在两相接地影响三相电流的相对相位关障。考虑10％裕度≥0．5l可以得出两相接地的故障相。系以下的分析仅在两相接地考虑了过渡电阻。各种简单故障相电流向量图如图1所示。(4)由图1(d)可知，非故障相电流可能和故障相电流同相，(1)发生三相短路时，由于三相电压对称，则故障电流对也可能反向，取决于故障点两侧系统正序和零序的分配系数。称，且相差120。。如

8、图1(a)所示。A，B，C三相电流大小相等，设故障相电流为的模值为I，以A相为基准。由各种故障相角差120。．的电流示意图可以得到故障相电流差的模值与最大相电流差(2)发生两相短路时，电流突变量向量图如图1(b)所示。模值之间的关系，