发明名称 |
双回线路非同名相跨线接地故障单端测距方法 |
摘要 |
本发明公开了双回线路非同名相跨线接地故障单端测距方法: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I回线路保护安装处故障相电压领先注入非同名相跨线接地故障点零序电流的相角,然后利用非同名相跨线接地故障点前后的故障相电压滞后同杆并架双回线路I回线路保护安装处故障相电压的相角会发生唯一一次由小于同杆并架双回线路I回线路保护安装处故障相电压领先注入非同名相跨线接地故障点零序电流的相角突变为大于同杆并架双回线路I回线路保护安装处故障相电压领先注入非同名相跨线接地故障点零序电流的相角这一矢量相位变化特性,实现双回线路非同名相跨线接地故障的精确测距。 |
申请公布号 |
CN104062552A |
申请公布日期 |
2014.09.24 |
申请号 |
CN201410318837.0 |
申请日期 |
2014.07.04 |
申请人 |
国家电网公司;国网福建省电力有限公司;国网福建省电力有限公司检修分公司 |
发明人 |
曾惠敏 |
分类号 |
G01R31/08(2006.01)I |
主分类号 |
G01R31/08(2006.01)I |
代理机构 |
厦门市首创君合专利事务所有限公司 35204 |
代理人 |
张松亭 |
主权项 |
双回线路非同名相跨线接地故障单端测距方法,其特征在于,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<img file="FDA0000533353510000011.GIF" wi="111" he="89" />故障相电流<img file="FDA00005333535100000127.GIF" wi="68" he="87" />和零序电流<img file="FDA0000533353510000012.GIF" wi="87" he="85" />其中,φ=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I回线路的零序补偿电流<img file="FDA0000533353510000013.GIF" wi="89" he="71" /><maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>Δ</mi><mover><mi>I</mi><mo>·</mo></mover><mo>=</mo><msub><mover><mi>I</mi><mo>·</mo></mover><mi>Iφ</mi></msub><mo>+</mo><mfrac><mrow><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>I</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>I</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>I</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mfrac><msub><mover><mi>I</mi><mo>·</mo></mover><mrow><mi>I</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>+</mo><mfrac><msub><mi>Z</mi><mi>m</mi></msub><msub><mrow><mn>3</mn><mi>Z</mi></mrow><mrow><mi>I</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mfrac><msub><mover><mi>I</mi><mo>·</mo></mover><mrow><mi>I</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><mo>-</mo><mi>cos</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><mi>β</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>j</mi><mi>sin</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><mi>β</mi><mo>)</mo></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000533353510000014.GIF" wi="1344" he="156" /></maths>其中,<maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><msup><mi>sin</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mrow><msub><mi>a</mi><mn>3</mn></msub><msub><mi>b</mi><mn>1</mn></msub></mrow><msqrt><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>a</mi><mn>3</mn></msub><msub><mi>b</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>a</mi><mn>1</mn></msub><msub><mi>b</mi><mn>3</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></msqrt></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000533353510000015.GIF" wi="575" he="209" /></maths><maths num="0003" id="cmaths0003"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><msup><mi>sin</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mrow><msub><mi>a</mi><mn>1</mn></msub><msub><mi>b</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>a</mi><mn>2</mn></msub><msub><mi>b</mi><mn>1</mn></msub></mrow><msqrt><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>a</mi><mn>3</mn></msub><msub><mi>b</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>a</mi><mn>1</mn></msub><msub><mi>b</mi><mn>3</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></msqrt></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000533353510000016.GIF" wi="576" he="211" /></maths><maths num="0004" id="cmaths0004"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>a</mi><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mi>Re</mi><mrow><mo>(</mo><mfrac><msub><mover><mi>U</mi><mo>·</mo></mover><mi>Iφ</mi></msub><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>I</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000533353510000017.GIF" wi="311" he="182" /></maths><maths num="0005" id="cmaths0005"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>b</mi><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mi>Im</mi><mrow><mo>(</mo><mfrac><msub><mover><mi>U</mi><mo>·</mo></mover><mi>Iφ</mi></msub><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>I</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000533353510000018.GIF" wi="301" he="181" /></maths><maths num="0006" id="cmaths0006"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>a</mi><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><mi>Re</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mover><mi>I</mi><mo>·</mo></mover><mi>Iφ</mi></msub><mo>+</mo><mfrac><mrow><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>I</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>I</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>I</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mfrac><msub><mover><mi>I</mi><mo>·</mo></mover><mrow><mi>I</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000533353510000019.GIF" wi="593" he="174" /></maths><maths num="0007" id="cmaths0007"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>b</mi><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><mi>Im</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mover><mi>I</mi><mo>·</mo></mover><mi>Iφ</mi></msub><mo>+</mo><mfrac><mrow><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>I</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>I</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>I</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mfrac><msub><mover><mi>I</mi><mo>·</mo></mover><mrow><mi>I</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA00005333535100000110.GIF" wi="583" he="173" /></maths><maths num="0008" id="cmaths0008"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>a</mi><mn>3</mn></msub><mo>=</mo><msub><mi>b</mi><mn>3</mn></msub><mo>=</mo><mo>|</mo><mfrac><msub><mi>Z</mi><mi>m</mi></msub><msub><mrow><mn>3</mn><mi>Z</mi></mrow><mrow><mi>I</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mfrac><msub><mover><mi>I</mi><mo>·</mo></mover><mrow><mi>I</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>|</mo><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA00005333535100000111.GIF" wi="368" he="167" /></maths><maths num="0009" id="cmaths0009"><math><![CDATA[<mrow><mi>β</mi><mo>=</mo><mi>Arg</mi><mrow><mo>(</mo><mfrac><msub><mi>Z</mi><mi>m</mi></msub><msub><mrow><mn>3</mn><mi>Z</mi></mrow><mrow><mi>I</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mfrac><msub><mover><mi>I</mi><mo>·</mo></mover><mrow><mi>I</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA00005333535100000128.GIF" wi="366" he="172" /></maths>Z<sub>m</sub>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<sub>I0</sub>为同杆并架双回线路I回线路的零序阻抗;Z<sub>I1</sub>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;<img file="FDA00005333535100000112.GIF" wi="191" he="179" />为<img file="FDA00005333535100000113.GIF" wi="85" he="164" />的实部;<img file="FDA00005333535100000114.GIF" wi="190" he="179" />为<img file="FDA00005333535100000115.GIF" wi="84" he="164" />的虚部;<img file="FDA00005333535100000116.GIF" wi="444" he="174" />为<img file="FDA00005333535100000117.GIF" wi="330" he="149" />的实部;<img file="FDA00005333535100000118.GIF" wi="442" he="170" />为<img file="FDA00005333535100000119.GIF" wi="332" he="156" />的虚部;j为复数算子;(3)保护装置计算同杆并架双回线路I回线路保护安装处故障相电压<img file="FDA00005333535100000120.GIF" wi="80" he="94" />领先注入非同名相跨线接地故障点零序电流<img file="FDA00005333535100000121.GIF" wi="857" he="87" />的角度ρ:<maths num="0010" id="cmaths0010"><math><![CDATA[<mrow><mi>ρ</mi><mo>=</mo><mi>Arg</mi><mrow><mo>(</mo><mfrac><msub><mover><mi>U</mi><mo>·</mo></mover><mi>Iφ</mi></msub><mrow><msub><mover><mi>I</mi><mo>·</mo></mover><mrow><mi>I</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mover><mi>I</mi><mo>·</mo></mover><mrow><mi>I</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><mo>-</mo><mi>cos</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><mi>β</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>j</mi><mi>sin</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><mi>β</mi><mo>)</mo></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA00005333535100000122.GIF" wi="1046" he="171" /></maths>(4)保护装置选取故障距离初始值为l<sub>x</sub>,计算距离同杆并架双回线路I回线路保护安装处l<sub>x</sub>点的故障相电压<img file="FDA00005333535100000123.GIF" wi="440" he="139" />其中,l为同杆并架双回线路I回线路长度;(5)保护装置计算<img file="FDA00005333535100000124.GIF" wi="90" he="90" />领先距离同杆并架双回线路I回线路保护安装处l<sub>x</sub>点的故障相电压<img file="FDA00005333535100000125.GIF" wi="116" he="87" />的相角<maths num="0011" id="cmaths0011"><math><![CDATA[<mrow><mi>λ</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>l</mi><mi>x</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mi>Arg</mi><mrow><mo>(</mo><mfrac><msub><mover><mi>U</mi><mo>·</mo></mover><mi>Iφ</mi></msub><mrow><mover><mi>U</mi><mo>·</mo></mover><mrow><mo>(</mo><msub><mi>l</mi><mi>x</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA00005333535100000126.GIF" wi="395" he="172" /></maths>(6)故障距离l<sub>x</sub>以固定步长Δl递增,返回步骤(4),依次计算同杆并架双回线路I回线路上每一l<sub>x</sub>点的<img file="FDA0000533353510000021.GIF" wi="401" he="172" />直至同杆并架双回线路I回线路全长;(7)保护装置选取同杆并架双回线路I回线路上某一l<sub>x</sub>点处满足<img file="FDA0000533353510000022.GIF" wi="481" he="175" />且其相邻下一个l<sub>x</sub>+Δl点处满足<img file="FDA0000533353510000023.GIF" wi="660" he="172" />则这两个点的中间位置即为同杆并架双回线路的非同名相跨线接地故障点;其中,<img file="FDA0000533353510000024.GIF" wi="639" he="140" />Δl为固定步长。 |
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