基于故障阻抗相位特性的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阻抗相位特性的线路单相接地故障继电保护方法。本发明方法首先利用输电线路保护安装处的故障相电压、故障相负序电压、故障相电流和零序电流计算单相接地故障点到输电线路保护整定范围处的线路故障阻抗，然后判断单相接地故障点到输电线路保护整定范围处的线路故障阻抗的相角落在（135°225°）范围内是否成立，若成立，则保护装置发出动作跳闸信号。本发明方法克服了过渡电阻和负荷电流对保护动作性能的影响，输电线路单相高阻接地故障时本发明方法能正确可靠动作，适用于输电线路单相接地故障的整个故障过程的继电保护。

主权项

基于故障阻抗相位特性的线路单相接地故障继电保护方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）保护装置对输电线路保护安装处的电压互感器PT的电压波形和电流互感器CT的电流波形进行采样得到电压、电流瞬时值，并对其采样得到的电压、电流瞬时值利用傅里叶算法计算输电线路保护安装处的故障相电压、故障相负序电压、故障相电流和零序电流，作为输入量；其中，φ=A相、B相、C相；（2）保护装置利用输电线路保护安装处的故障相电压、故障相负序电压、故障相电流和零序电流计算单相接地故障点到输电线路保护整定范围处的线路故障阻抗Δz：$\mathrm{\Delta z}=\frac{\frac{\mathrm{Im}\left[\frac{{\stackrel{·}{U}}_{\phi }}{z_1({\stackrel{·}{I}}_{\phi }+\frac{z_0-z_1}{z_1}{\stackrel{·}{I}}_0)}\right]}{\mathrm{Im}\left[\frac{{\stackrel{·}{U}}_{\phi 2}}{z_1({\stackrel{·}{I}}_{\phi }+\frac{z_0-z_1}{z_1}{\stackrel{·}{I}}_0)z_1}\right]}\frac{{\stackrel{·}{U}}_{\phi 2}}{z_1}-{\stackrel{·}{U}}_{\phi }+z_1({\stackrel{·}{I}}_{\phi }+\frac{z_0-z_1}{z_1}{\stackrel{·}{I}}_0)x_{\mathrm{set}}}{{\stackrel{·}{I}}_{\phi }+\frac{z_0-z_1}{z_1}{\stackrel{·}{I}}_0}$其中，z₁、z₀分别为单位长度输电线路正序阻抗、零序阻抗；为的虚部；为的虚部；x_set为输电线路保护整定范围；（3）保护装置判断单相接地故障点到输电线路保护整定范围处的线路故障阻抗Δz的相角Arg[Δz]满足135°＜Arg[Δz]＜225°是否成立，若成立，则保护装置发出动作跳闸信号。