用于电力传输线路的自适应距离保护继电器及方法

摘要

公开了在确定三相电力传输线路上到电阻性故障的距离(d)的过程中，用于补偿远程线路端部馈入效应的方法和自适应距离保护继电器。假定故障电流(IF)流经故障电阻(RF)。首先通过已知算法，根据相电压(Vph1，Vph2，Vph3)和相电流(Iph1，Iph2，Iph3)计算出故障回路阻抗(Zrelay)。然后根据该故障回路阻抗(Zrelay)、传输线路对正向电流序的阻抗(Z1L)和复数故障电流分布因数(kF)的相角(γ)来确定故障回路阻抗的变动(ΔZ)，其中所述故障电流分布因数(kF)为故障回路电流(Irelay)与故障电流(IF)的比值。最后，通过从故障回路阻抗(Zrelay)中减去阻抗变动(ΔZ)，并将所得结果除以所述传输线路对于正向电流序的阻抗(Z1L)，以计算到故障的距离(d)。

主权项

一种用于电力传输线路的自适应距离保护的方法，所述方法用于在确定三相电力传输线路上到电阻性故障的距离d的过程中，在距离保护继电器中补偿远程线路端部馈入效应，其中故障电流IF流经故障电阻RF，所述方法包括步骤‑通过将故障回路电压Vrelay除以在传输线路的一端A测量的故障回路电流Irelay，来计算故障回路阻抗Zrelay，其中所述故障回路电压Vrelay包括故障中所涉及相的各自的相电压Vph1，Vph2，Vph3且所述故障回路电流Irelay包括故障中所涉及相的各自的相电流Iph1，Iph2，Iph3，‑确定故障回路阻抗的变动ΔZ，‑通过使所述故障回路阻抗Zrelay变动所确定的变动ΔZ，从而确定到故障的距离d，其特征在于‑根据故障回路阻抗Zrelay、传输线路对于正向电流序的阻抗Z1L和复数故障电流分布因数kF的相角γ来确定故障回路阻抗的变动ΔZ，根据公式 Δ Z ‾ = R relay X 1 L - R 1 L X relay R 1 L tg ( γ ) + X 1 L ( 1 - j · tg ( γ ) ) , 其中Zrelay＝Rrelay+jXrelay，Z1L＝R1L+jX1L且其中所述故障电流分布因数kF为所述故障回路电流Irelay与所述故障电流IF的比值，‑所述复数故障电流分布因数kF的相角γ如下计算得到：◆由所述故障回路电流Irelay和所述故障电流IF计算得到，其中故障电流IF是根据在传输线路两端A和B同步测量的电流来确定的，其中ο在相接地故障、相间故障或三相平衡故障情况下，使用传输线路两端A和B的增加的正序电流成分ΔIA1，ΔIB1来确定故障电流IF，或ο在相间接地故障情况下，使用传输线路两端A，B的增加的正序电流成分ΔIA1，ΔIB1和负序电流成分IA2，IB2来确定故障电流IF，◆或者对于三个不同的、预定的线路距离di，根据故障回路电流Irelay和故障电流IF计算得到，其中所述故障电流IF由下述方式确定：ο在相接地故障或相间故障情况下，使用传输线路的阻抗参数Z1L，Z1SA、Z1SB、所述故障回路电流Irelay和所述传输线路一端A的负序电流成分IA2，或者ο在三相故障或相间接地故障情况下，使用所述传输线路的阻抗参数Z1L，Z1SA、Z1SB、所述故障回路电流Irelay、所述传输线路一端A的负序电流成分IA2和所述传输线路一端A的增加的正序电流成分ΔIA1，且其中所得到的三个相角γi用于确定三个阻抗变动ΔZi和三个相应的到故障的可能距离dpi，其中选择三个到故障的可能距离dpi中最接近到故障的参考距离dref的一个作为到故障的距离d，所述到故障的参考距离dref计算为故障回路阻抗Zrelay和传输线路对于正向电流序的阻抗Z1L的商，●其中οZ1SA为传输线路一端A的本地电源阻抗；οZ1SB为传输线路另一端B的远程电源阻抗，‑通过从所述故障回路阻抗Zrelay中减去阻抗变动ΔZ，并将所得结果除以传输线路对于正向电流序的阻抗Z1L，以确定到故障的距离d。