基于接地电阻实测的双回线路非同名相跨线高阻接地故障判别方法

摘要

本发明公开了一种基于接地电阻实测的双回线路非同名相跨线高阻接地故障判别方法。本发明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，采用集中参数建模，计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流，计算同杆并架双回线路I回线路的零序补偿电流，计算同杆并架双回线路I回线路非同名相跨线接地电阻，然后利用实测的双回线路非同名相跨线接地电阻值与整定门槛值(200欧姆)构成判据，准确识别双回线路非同名相跨线高阻接地故障，判别结果不受线间零序互感、负荷电流、电力系统运行方式的影响，用于同杆并架双回线路单端电气量后备保护。

主权项

基于接地电阻实测的双回线路非同名相跨线高阻接地故障判别方法，其特征在于，包括如下依序步骤：(1)保护装置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为故障相；φ＝I回线路A相、I回线路B相、I回线路C相。(2)保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流其中，$r_1={\sin }^{-1}\left(\frac{a_3{b}_1}{\sqrt{{\left(a_3{b}_1\right)}^2}}\right);r_2={\sin }^{-1}\left(\frac{a_1{b}_2-a_2{b}_1}{{\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_{11}}\right);$$a_2=\mathrm{Re}({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{I\phi }}+\frac{Z_{I0}-Z_{I1}}{Z_{I1}}{\stackrel{.}{I}}_{I0});b_2=\mathrm{Im}({\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{I\phi }}+\frac{Z_{I0}-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}_{11}}{\stackrel{.}{I}}_{I0}\right);$Z_m为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的零序互感；Z_I0为同杆并架双回线路I回线路的零序阻抗；Z_I1为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗；φ＝I回线路A相、I回线路B相、I回线路C相；为的实部；为的虚部；为的实部；为的虚部；为的幅值；为的相角；为的反正弦函数值；为的反正弦函数值；j为复数算子；(3)保护装置计算同杆并架双回线路I回线路的零序补偿电流$\Delta \stackrel{.}{I}={\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}$其中，Z_m为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的零序互感；Z_I0为同杆并架双回线路I回线路的零序阻抗；Z_I1为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗；φ＝I回线路A相、I回线路B相、I回线路C相；(4)保护装置计算同杆并架双回线路I回线路非同名相跨线接地电阻R：$R=\frac{\mathrm{Re}\left({\stackrel{.}{U}}_{\mathrm{I\phi }}\right)\mathrm{Im}\left(\frac{Z_{I1}}{l}\Delta \stackrel{.}{I}\right)-\mathrm{Im}\left({\stackrel{.}{U}}_{\mathrm{I\phi }}\right)\mathrm{Re}\left(\frac{Z_{I1}}{l}\Delta \stackrel{.}{I}\right)}{\mathrm{Re}({\stackrel{.}{I}}_{I0}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{II}0})\mathrm{Im}\left(\frac{Z_{I1}}{l}\Delta \stackrel{.}{I}\right)-\mathrm{Im}({\stackrel{.}{I}}_{I0}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{II}0})\mathrm{Re}\left(\frac{Z_{I1}}{l}\Delta \stackrel{.}{I}\right)}$其中，l为同杆并架双回线路I回线路长度；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、I回线路B相、I回线路C相；为的实部；为的虚部；为的实部；为的虚部；为的实部；为的虚部；(5)保护装置判断同杆并架双回线路I回线路非同名相跨线接地电阻R大于或等于200欧姆是否成立，若成立，则判断同杆并架双回线路非同名相跨线接地故障为同杆并架双回线路非同名相跨线高阻接地故障；反之，若同杆并架双回线路I回线路非同名相跨线接地电阻R小于200欧姆，则判断同杆并架双回线路非同名相跨线接地故障不为同杆并架双回线路非同名相跨线高阻接地故障。