基于故障位置因子的输电线路单相接地故障继电保护方法

摘要

本发明公开了一种基于故障位置因子的输电线路单相接地故障继电保护方法，它采用长线方程精确描述输电线路电压、电流传输的物理特性，利用线路保护安装处的单相接地故障相电气量计算输电线路保护安装处到单相接地故障点的故障阻抗与输电线路保护安装处到保护整定范围处的线路阻抗之比值，得到故障位置因子，通过判断故障位置因子小于1是否成立来判断单相接地故障点是否位于输电线路保护整定范围内，以决定是否发出动作跳闸信号，原理上消除了分布电容电流、过渡电阻和负荷电流对保护动作性能的影响，动作性能满足继电保护选择性、可靠性、灵敏性和速动性的要求，适用于特高压交流输电线路单相接地故障继电保护。

主权项

基于故障位置因子的输电线路单相接地故障继电保护方法，其特征在于，包括如下依序步骤：步骤1，保护装置测量输电线路保护安装处的故障相电压故障相电流故障相负序电流和零序电流其中：φ为A、B、C相；步骤2，计算故障位置因子$b=\frac{\mathrm{Re}\left({\stackrel{·}{U}}_{\phi }\right)\mathrm{Im}\left(\frac{{\stackrel{·}{I}}_{\phi 2}}{\mathrm{ch}\left({\gamma }_1{l}_{\mathrm{set}}\right)}\right)-\mathrm{Im}\left({\stackrel{·}{U}}_{\phi }\right)\mathrm{Re}\left(\frac{{\stackrel{·}{I}}_{\phi 2}}{\mathrm{ch}\left({\gamma }_1{l}_{\mathrm{set}}\right)}\right)}{\mathrm{Re}(Z_{c1}\mathrm{th}\left({\gamma }_1{l}_{\mathrm{set}}\right)({\stackrel{·}{I}}_{\phi }+k\left(l_{\mathrm{set}}{\stackrel{·}{I}}_0\right))\mathrm{Im}\left(\frac{{\stackrel{·}{I}}_{\phi 2}}{\mathrm{ch}\left({\gamma }_1{l}_{\mathrm{set}}\right)}\right)-\mathrm{Im}\left(Z_{c1}\mathrm{th}\left({\gamma }_1{l}_{\mathrm{set}}\right){\stackrel{·}{I}}_0\right))\mathrm{Re}\left(\frac{{\stackrel{·}{I}}_{\phi 2}}{\mathrm{ch}\left({\gamma }_1{l}_{\mathrm{set}}\right)}\right)}$其中：φ为A、B、C相；l_set为保护整定范围；Z₀为输电线路保护安装处的系统零序等值阻抗；γ₁、γ₀分别为输电线路正序、零序传播系数；Z_c1、Z_c0分别为输电线路正序、零序波阻抗；ch(.)为双曲余弦函数；sh(.)为双曲正弦函数；为保护整定范围l_set处的零序补偿系数；th(.)为双曲正切函数；为的实部；为的虚部；为的实部；为的虚部；为的实部；为的虚部；步骤3，保护装置判断故障位置因子b小于1是否成立，若成立，则保护装置发出动作跳闸信号，跳开输电线路两端的断路器，若不成立，则保护装置不发出动作跳闸信号。