專利名稱：電力系統(tǒng)負序縱聯(lián)差動元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)繼電保護方法，具體地說，是一種用于判斷電力系統(tǒng)交流輸電線路是否發(fā)生區(qū)內(nèi)不對稱故障的方法。
背景技術：
目前的縱差保護有相電流差動保護、工頻變化量差動保護、零序差動保護。比例制動式分相電流差動保護在某些工況下會拒動，如超高壓長線路經(jīng)過渡電阻的接地故障、重負荷線路的接地故障、相間高阻故障，此時通常用零序差動保護或工頻變化量差動保護來彌補相電流差動的缺陷，但工頻變化量差動一般投入時間比較短，隨著故障的發(fā)展工頻變化量差動保護將退出運行，雖然零序差動保護具有良好的抗過渡電阻能力，但對相間高阻故障無能為力。
正常運行的超高壓長線路電容電流比較大，在線路充電過程中將更大，為了躲過線路電容電流的影響通常將相電流差流定值整定的比較高，這樣勢必會影響相電流差動保護對輕微故障的反映能力。
另外，隨著數(shù)字同步網(wǎng)在電力系統(tǒng)逐步應用，縱差通道不對稱的情況將有可能出現(xiàn)，此時縱差保護的同步算法，即乒乓法將出現(xiàn)較大的誤差，這樣會不同程度地削弱相電流差動保護的靈敏度，特別是在重負荷的情況下，但只反映故障分量的差動保護受通道不對稱的影響要小，又由于工頻變化量差動及零序電流差動有上述缺點，將使相間故障在通道不對稱的情況下失去可靠的縱差保護。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種判斷線路區(qū)內(nèi)不對稱輕微故障的方法，即反映穩(wěn)態(tài)故障分量的負序縱聯(lián)差動元件，用于克服上述已有方法的缺陷，稱為電力系統(tǒng)負序縱聯(lián)差動元件。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案。
發(fā)生區(qū)內(nèi)不對稱故障后，如果線路兩側(cè)負序電流和的幅值超過門檻值，同時超過一定倍數(shù)的兩側(cè)負序電流差的幅值就判斷發(fā)生了區(qū)內(nèi)不對稱故障，加上一定的延時就可以三相跳閘或在選相元件的配合下分相跳閘。
具體判據(jù)|I.2M+I.2N|≥I87L2semng]]>|I.2M+I.2N|≥k|I.2M-I.2N|]]>187L2semng為負序差流整定門檻值；K為比例制動系數(shù)； 為線路兩端負序電流的相量；兩式同時滿足，并持續(xù)一定的時延，再按選相元件的結(jié)果進行跳閘或由用戶整定為三相跳閘方式進行跳閘。
負序電流差動具有不受負荷電流的影響、允許較大的通道不對稱性、電容電流的影響小、故障發(fā)生以后能始終存在等優(yōu)點。
本發(fā)明具有很高的靈敏性和準確性，具有不受電力系統(tǒng)振蕩、轉(zhuǎn)換性故障、相鄰線互感、串補電容等影響，特別是正常的線路電容電流及縱差通道的不對稱性對其影響較相電流差動保護來說要小的多。


圖1縱差通道連接圖；圖2負序縱聯(lián)差動流程圖；圖3500kV400km雙回輸電線路系統(tǒng)圖。圖4500kV短線環(huán)網(wǎng)輸電系統(tǒng)圖。
具體實施例方式
下面以單回線路(兩斷系統(tǒng))為例，并結(jié)合附圖1-4進一步說明本發(fā)明。
1)使能控制判斷負序縱聯(lián)差動保護模塊必須在縱差通道正常，同時啟動元件動作的情況下才能投入，否則不投入該模塊。
2)同步負序電流計算首先要用乒乓法將線路兩端的三相電流校正到同步，然后通過序分量的計算公式獲取兩端的同步正序、負序電流，序分量計算公式如下。
2I1=I.a+a·I.b+a2·I.c,3I2=I.a+a2·I.b+a·I.c]]>其中，a＝1∠120°， 分別表示A、B、C三相電流，3I1、3I2分別表示3倍的正序、負序電流。
3)負序縱聯(lián)差動邏輯判斷1、利用上述方法獲得兩側(cè)的同步負序電流進行負序差流和制動電流的幅值計算；2、檢查負序差動元件是否有防抖輸出，如果有則將持續(xù)7個周波閉鎖該差動元件，防抖輸出的目的是抗區(qū)外故障一側(cè)CT飽和時的工況，防抖輸出通過兩個判據(jù)來實現(xiàn)。第一個判據(jù)如果負序差流幅值持續(xù)一個周波以上高于負序差流定值，k倍的制動電流幅值也持續(xù)一個周波以上大于差流幅值，這兩個條件同時滿足則認為有防抖輸出；第二判據(jù)任一側(cè)三相電流的幅值大于3倍的額定電流。3、負序差動元件動作的條件為差流幅值高于負序差流定值*、沒有CT故障信號、沒有防抖輸出、有可靠的負序電流值。
4)與其他條件或元件的邏輯配合如果負序差動元件持續(xù)DELAY時延都有效，則認為本側(cè)的負序差動元件動作，此時就可以向線路對側(cè)的差動保護裝置發(fā)送本側(cè)負序差動動作信號；負序差動元件能跳閘出口的條件為用戶的軟壓板、配置字投入、兩側(cè)負序差動元件都動作；負序差動元件跳閘出口方式有一下幾個因素決定如果用戶投入三相跳閘方式或此時三跳使能信號有效(3TE)則三相跳閘，否則按選相元件的選相結(jié)果進行跳閘。
流程圖中，負序差流定值*表示在兩側(cè)開關某一相為分位時將負序差流整定值提高到3倍。時延DELAY在某一相開關為分位時為30ms，兩側(cè)三相開關都在合位時為20ms，在選相元件失效時為500ms。
下面給出RTDS動模試驗的部分結(jié)果系統(tǒng)模型為400km、500kV的超高壓輸電線路和500kV短線環(huán)網(wǎng)輸電系統(tǒng)。系統(tǒng)模型如附圖3、4所示，其模型線路相關參數(shù)如下表格1線路相關參數(shù)

兩臺光纖縱差保護裝置安排在NL1線路上。
在負序差動元件始終投入的情況下，實驗項目包括保護區(qū)內(nèi)外金屬性故障、發(fā)展性故障、區(qū)內(nèi)外經(jīng)過渡電阻短路故障、系統(tǒng)穩(wěn)定破壞、手合帶故障線路、系統(tǒng)頻率偏移、CT飽和。
實驗結(jié)果令人滿意，負序差動元件沒有出現(xiàn)誤動或拒動的情況，只是在CT特別嚴重飽和的情況下(5ms以內(nèi))，有可能出現(xiàn)誤動的情況。
權(quán)利要求
1.一種電力系統(tǒng)負序縱聯(lián)差動元件，其特征為發(fā)生區(qū)內(nèi)不對稱故障后，如果線路兩側(cè)負序電流和的幅值超過門檻值，同時超過一定倍數(shù)的兩側(cè)負序電流差的幅值就判斷發(fā)生了區(qū)內(nèi)不對稱故障，加上一定的延時就可以三相跳閘或在選相元件的配合下分相跳閘。
2.如權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)負序縱聯(lián)差動元件，其特征為|I·2M+I·2N|≥I87L2setting]]>|I·2M+I·2N|≥k|I·2M-I·2N|]]>I87L2setting為負序差流整定門檻值；K為比例制動系數(shù)； 為線路兩端負序電流的相量；兩式同時滿足，并持續(xù)一定的時延，再按選相元件的結(jié)果進行跳閘或由用戶整定為三相跳閘方式進行跳閘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電力系統(tǒng)負序縱聯(lián)差動元件，發(fā)生區(qū)內(nèi)不對稱故障后，如果線路兩側(cè)負序電流和的幅值超過門檻值，同時超過一定倍數(shù)的兩側(cè)負序電流差的幅值就判斷發(fā)生了區(qū)內(nèi)不對稱故障，加上一定的延時就可以三相跳閘或在選相元件的配合下分相跳閘。與目前所用的縱聯(lián)差動元件相比，具有不受負荷電流的影響、允許較大的通道不對稱性、電容電流的影響小、故障發(fā)生以后能始終存在、高靈敏度等優(yōu)點。
文檔編號H02H7/26GK1599181SQ20041002451
公開日2005年3月23日 申請日期2004年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月21日
發(fā)明者常寶波, 劉世明, 劉凱, 張進 申請人:煙臺東方電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司