主权项 |
1.一种基于负序电抗继电器的单相接地故障继电保护方法,包括以下步骤:1)测量线路在变电站保护安装处故障相电压相量<img file="A2007101002160002C1.GIF" wi="84" he="65" />故障相电流相量<img file="A2007101002160002C2.GIF" wi="73" he="63" />零序电压相量<img file="A2007101002160002C3.GIF" wi="82" he="58" />零序电流相量<img file="A2007101002160002C4.GIF" wi="68" he="57" />负序电流相量<img file="A2007101002160002C5.GIF" wi="66" he="59" />作为输入量;其中为故障相别:A相、B相或C相;2)计算保护安装处测量电流:测量电流<img file="A2007101002160002C6.GIF" wi="1059" he="70" />其中:I<sub>relay</sub>为测量电流幅值,η为测量电流初始相角;<maths num="0001"><math><mrow><mi>P</mi><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>c</mi><mn>0</mn></mrow></msub><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>c</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mfrac><mrow><mo>(</mo><mfrac><mrow><mi>T</mi><mo>&CenterDot;</mo><mi>ch</mi><mover><msub><mi>&gamma;</mi><mn>1</mn></msub><mo>.</mo></mover><msub><mi>l</mi><mi>set</mi></msub><mo>+</mo><mi>sh</mi><mover><msub><mi>&gamma;</mi><mn>0</mn></msub><mo>.</mo></mover><msub><mi>l</mi><mi>set</mi></msub><mo>-</mo><mi>T</mi><mo>&CenterDot;</mo><mi>ch</mi><mover><msub><mi>&gamma;</mi><mn>0</mn></msub><mo>.</mo></mover><msub><mi>l</mi><mi>set</mi></msub></mrow><mrow><mi>sh</mi><mover><msub><mi>&gamma;</mi><mn>1</mn></msub><mo>.</mo></mover><msub><mi>l</mi><mi>set</mi></msub></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></math></maths>P为基于线路分布参数的零序电流补偿系数,其中:Z<sub>c1</sub>为正序波阻抗:<maths num="0002"><math><mrow><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>c</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mo>=</mo><msqrt><mrow><mo>(</mo><msub><mi>R</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><mi>j&omega;</mi><msub><mi>L</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>G</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><mi>j&omega;</mi><msub><mi>C</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow></msqrt><mo>,</mo></mrow></math></maths>R<sub>1</sub>、L<sub>1</sub>、G<sub>1</sub>、C<sub>1</sub>分别为单位长度线路的正序电阻、电感、电导和电容值;Z<sub>c0</sub>为零序波阻抗:<maths num="0003"><math><mrow><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>c</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>=</mo><msqrt><mrow><mo>(</mo><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><mi>j&omega;</mi><msub><mi>L</mi><mn>0</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>G</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><mi>j&omega;</mi><msub><mi>C</mi><mn>0</mn></msub><mo>)</mo></mrow></msqrt><mo>,</mo></mrow></math></maths>R<sub>0</sub>、L<sub>0</sub>、G<sub>0</sub>、C<sub>0</sub>分别为单位长度线路的零序电阻、电感、电导和电容值;<img file="A2007101002160002C10.GIF" wi="37" he="61" />为正序传播系数:<maths num="0004"><math><mrow><msub><mover><mi>&gamma;</mi><mo>.</mo></mover><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><msqrt><mrow><mo>(</mo><msub><mi>R</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><mi>j&omega;</mi><msub><mi>L</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>(</mo><msub><mi>G</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><mi>j&omega;</mi><msub><mi>C</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow></msqrt><mo>;</mo></mrow></math></maths><img file="A2007101002160002C12.GIF" wi="43" he="62" />为零序传播系数:<maths num="0005"><math><mrow><msub><mover><mi>&gamma;</mi><mo>.</mo></mover><mn>0</mn></msub><mo>=</mo><msqrt><mrow><mo>(</mo><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><mi>j&omega;</mi><msub><mi>L</mi><mn>0</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>(</mo><msub><mi>G</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><mi>j&omega;</mi><msub><mi>C</mi><mn>0</mn></msub><mo>)</mo></mrow></msqrt><mo>;</mo></mrow></math></maths>l<sub>set</sub>为线路保护范围整定值;T为基于分布参数模型的系统等值零序阻抗:<maths num="0006"><math><mrow><mi>T</mi><mo>=</mo><mfrac><msub><mover><mi>U</mi><mo>.</mo></mover><mn>0</mn></msub><mrow><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>c</mi><mn>0</mn></mrow></msub><msub><mover><mi>I</mi><mo>.</mo></mover><mn>0</mn></msub></mrow></mfrac><mo>;</mo></mrow></math></maths>ω为电力系统额定角频率值;3)计算测量电压与保护安装处负序电流的夹角α:测量电压<img file="A2007101002160002C15.GIF" wi="1010" he="70" />其中:U<sub>relay</sub>为测量电压幅值,θ为测量电压初始相角;负序电流<maths num="0007"><math><mrow><msub><mover><mi>I</mi><mo>.</mo></mover><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><msub><mi>I</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>cos</mi><mrow><mo>(</mo><mi>&omega;t</mi><mo>+</mo><mi>&delta;</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mi>j</mi><mi>sin</mi><mrow><mo>(</mo><mi>&omega;t</mi><mo>+</mo><mi>&delta;</mi><mo>)</mo></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow></math></maths>其中I<sub>2</sub>为负序电流幅值,δ为负序电流初始相角,电流正方向由母线指向被保护线路;则角度α=|θ-δ|;4)计算<img file="A2007101002160002C17.GIF" wi="314" he="63" />与测量电压的夹角β:<maths num="0008"><math><mrow><msub><mover><mi>I</mi><mo>.</mo></mover><mi>relay</mi></msub><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>c</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mi>th</mi><mover><msub><mi>&gamma;</mi><mn>1</mn></msub><mo>.</mo></mover><msub><mi>l</mi><mi>set</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>U</mi><mi>set</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>cos</mi><mrow><mo>(</mo><mi>&omega;t</mi><mo>+</mo><mi>&lambda;</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mi>j</mi><mi>sin</mi><mrow><mo>(</mo><mi>&omega;t</mi><mo>+</mo><mi>&lambda;</mi><mo>)</mo></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow></math></maths>其中U<sub>set</sub>为计算结果的电压幅值,λ为初始相角;则角度β=|λ-θ|;5)根据正弦定理计算故障点残压幅值U<sub>fault</sub>,并构造故障点残压相量<img file="A2007101002160003C1.GIF" wi="126" he="65" />U<sub>fault</sub>=U<sub>relay</sub>sin(β)/sin(180°-α-β)则故障点残压相量<maths num="0009"><math><mrow><msub><mover><mi>U</mi><mo>.</mo></mover><mi>fault</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>U</mi><mi>fault</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>cos</mi><mrow><mo>(</mo><mi>&omega;t</mi><mo>+</mo><mi>&delta;</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mi>j</mi><mi>sin</mi><mrow><mo>(</mo><mi>&omega;t</mi><mo>+</mo><mi>&delta;</mi><mo>)</mo></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow></math></maths>6)构造动作电压相量<img file="A2007101002160003C3.GIF" wi="95" he="66" /><maths num="0010"><math><mrow><msub><mover><mi>U</mi><mo>.</mo></mover><mi>op</mi></msub><mo>=</mo><msub><mover><mi>U</mi><mo>.</mo></mover><mi>relay</mi></msub><mo>-</mo><msub><mover><mi>I</mi><mo>.</mo></mover><mi>relay</mi></msub><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>c</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mi>th</mi><mover><msub><mi>&gamma;</mi><mn>1</mn></msub><mo>.</mo></mover><msub><mi>l</mi><mi>set</mi></msub><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><msub><mover><mi>U</mi><mo>.</mo></mover><mi>fault</mi></msub><mo>,</mo></mrow></math></maths>其中k为抗负荷电流因子;7)计算动作电压相量<img file="A2007101002160003C5.GIF" wi="71" he="66" />领先负序电流<img file="A2007101002160003C6.GIF" wi="39" he="60" />的角度,如果角度落在[180°,360°]区间内,则保护动作跳闸,否则保护不动作;保护的动作方程为:<img file="A2007101002160003C7.GIF" wi="576" he="147" /> |