双回线路非同名相跨线接地阻抗距离保护方法

摘要

本发明公开了一种双回线路非同名相跨线接地阻抗距离保护方法。首先测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的故障相电压、故障相电流和零序电流，计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流相角，计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流，然后计算同杆并架双回线路I回线路保护安装处到接地故障点的线路故障阻抗，判断线路故障阻抗幅值是否小于整定阻抗幅值，若小于，则发出跳闸信号。本方法只用到单端单回线路电气量，不需要引入另一回线路电气量，动作性能不受电力系统运行方式的影响。本方法计及线间零序互感和接地故障点电压的影响，消除了线间零序互感、过渡电阻和负荷电流对同杆并架双回线路非同名相跨线接地阻抗距离保护动作性能的影响。

主权项

双回线路非同名相跨线接地阻抗距离保护方法，包括如下依序步骤：（1）保护装置测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的故障相电压故障相电流和零序电流其中，φ为I回线路A相或I回线路B相或I回线路C相；（2）保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流相角α：α=r₁+r₂‑π‑β其中，$r_1={\sin }^{-1}\left(\frac{a_3{b}_1}{\sqrt{{\left(a_3{b}_1\right)}^2+{\left(a_1{b}_3\right)}^2}}\right);r_2={\sin }^{-1}\left(\frac{a_1{b}_2-a_2{b}_1}{\sqrt{{\left(a_3{b}_1\right)}^2+{\left(a_1{b}_3\right)}^2}}\right);a_1=\mathrm{Re}\left(\frac{{\stackrel{·}{U}}_{\mathrm{I\phi }}}{Z_{I1}}\right);$$b_1=\mathrm{Im}\left(\frac{{\stackrel{·}{U}}_{\mathrm{I\phi }}}{Z_{I1}}\right);a_2=\mathrm{Re}({\stackrel{·}{I}}_{\mathrm{I\phi }}+\frac{Z_{10}-Z_{I1}}{Z_{I1}}{\stackrel{·}{I}}_{I0});b_2=\mathrm{Im}({\stackrel{·}{I}}_{\mathrm{I\phi }}+\frac{Z_{10}-Z_{I1}}{Z_{I1}}{\stackrel{·}{I}}_{I0});a_3=b_3=\left|\frac{Z_m}{{3Z}_{I1}}{\stackrel{·}{I}}_{I0}\right|;$$\beta =\mathrm{Arg}\left(\frac{Z_m}{{3Z}_{I1}}{\stackrel{·}{I}}_{I0}\right);$Z_m为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的零序互感；Z_I0为同杆并架双回线路I回线路的零序阻抗；Z_I1为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗；φ为I回线路A相或I回线路B相或I回线路C相；（3）保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流（4）保护装置计算同杆并架双回线路I回线路保护安装处到接地故障点的线路故障阻抗Z_φ：$Z_{\phi }=\frac{\{\mathrm{Re}\left({\stackrel{·}{U}}_{\mathrm{I\phi }}\right)\mathrm{Im}({\stackrel{·}{I}}_{I0}+{\stackrel{·}{I}}_{\mathrm{II}0})-\mathrm{Im}\left({\stackrel{·}{U}}_{\mathrm{I\phi }}\right)\mathrm{Re}({\stackrel{·}{I}}_{I0}+{\stackrel{·}{I}}_{\mathrm{II}0})\}{Z}_{I1}}{\mathrm{Re}\left(Z_{I1}({\stackrel{·}{I}}_{\mathrm{I\phi }}+\frac{Z_{I0}-Z_{I1}}{Z_{I1}}{\stackrel{·}{I}}_{I0}+\frac{Z_m}{{3Z}_{I1}}{\stackrel{·}{I}}_{\mathrm{II}0})\right)\mathrm{Im}({\stackrel{·}{I}}_{I0}+{\stackrel{·}{I}}_{\mathrm{II}0})-\mathrm{Re}({\stackrel{·}{I}}_{I0}+{\stackrel{·}{I}}_{\mathrm{II}0})\mathrm{Im}\left(Z_{I1}({\stackrel{·}{I}}_{\mathrm{I\phi }}+\frac{Z_{I0}-Z_{I1}}{Z_{I1}}{\stackrel{·}{I}}_{I0}+\frac{Z_m}{{3Z}_{I1}}{\stackrel{·}{I}}_{\mathrm{II}0})\right)}$其中，Z_I0为同杆并架双回线路I回线路的零序阻抗；Z_I1为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗；φ=I回线路A相或I回线路B相或I回线路C相；Z_m为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的零序互感；（5）保护装置判断是否成立，若成立，则判断接地故障点位于同杆并架双回线路I回线路保护整定范围内，保护装置发出动作跳闸信号；其中，l_set为同杆并架双回线路I回线路保护整定范围；l为同杆并架双回线路I回线路长度。