一種距離保護(hù)iii段故障開(kāi)放判斷方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判斷方法，該方法包括以下步驟：I、獲取保護(hù)安裝處的相電流和相電壓；II、確定正序電流和正序電壓；III、確定保護(hù)安裝處正序電壓余弦分量和正序電壓余弦分量突變量；IV、確定保護(hù)安裝處相電壓余弦分量和相電壓余弦分量突變量；V、確定保護(hù)安裝處相間電壓余弦分量和相間電壓余弦分量突變量；VI、根據(jù)距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判據(jù)開(kāi)放距離保護(hù)。該方法增加距離保護(hù)III段的閉鎖條件，保證過(guò)負(fù)荷情況下距離保護(hù)可靠不誤動(dòng)，同時(shí)在線路故障時(shí)快速開(kāi)放距離保護(hù)，提升了距離保護(hù)的動(dòng)作性能，限制事故范圍的擴(kuò)大，有效阻止事故發(fā)展過(guò)程中保護(hù)的誤動(dòng)作，避免大停電事故的發(fā)生，提高系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種距離保護(hù)MI段故障開(kāi)放判斷方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域的方法，具體講涉及一種距離保護(hù)III段 故障開(kāi)放判斷方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 距離保護(hù)是以反映從故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間阻抗大小的阻抗繼電器為主要元 件，動(dòng)作時(shí)間具有階梯特性的保護(hù)裝置，可以分為接地距離保護(hù)和相間距離保護(hù)，當(dāng)故障點(diǎn) 至保護(hù)安裝處之間的實(shí)際阻抗大于預(yù)定值時(shí)，表示故障點(diǎn)在保護(hù)范圍之外，保護(hù)不動(dòng)作，當(dāng) 上述阻抗小于預(yù)定值時(shí)，表示故障點(diǎn)在保護(hù)范圍之內(nèi)，保護(hù)動(dòng)作，再配以方向元件及時(shí)間元 件，即組成了具有階梯特性的距離保護(hù)裝置。當(dāng)故障線路中的電流大于阻抗繼電器的允許 精確工作電流時(shí)，保護(hù)裝置的動(dòng)作特性與通過(guò)保護(hù)裝置的故障電流的大小無(wú)關(guān)。
[0003] 距離保護(hù)可以應(yīng)用在任何結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行方式多變的電力系統(tǒng)中，能夠選擇性的 快速切除相間故障，當(dāng)線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，距離保護(hù)的動(dòng)作行為與過(guò)渡電阻的大小 有關(guān)，兩相短路接地故障時(shí)，它可與零序電流保護(hù)同時(shí)動(dòng)作，切除故障。
[0004] 距離保護(hù)一般裝設(shè)三段，其中第一段可以保護(hù)線路的80% -85%，動(dòng)作時(shí)間一般 不大于0. 03?0.ls，第二段按階梯特性與相鄰保護(hù)相配合，動(dòng)作時(shí)間一般在0. 5?I. 5s， 通常能夠靈敏快速地切除全線路范圍內(nèi)的故障。由Ι、Π段構(gòu)成線路的主保護(hù)。第三段，其 動(dòng)作時(shí)間一般在2s以上，作為后備保護(hù)段。
[0005] 由于距離保護(hù)主要反映阻抗值，一般說(shuō)其靈敏度較高，受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化 的影響較小，運(yùn)行中躲開(kāi)負(fù)荷電流的能力較強(qiáng)，在本線路故障時(shí)，距離保護(hù)第一段的性能基 本不受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響，當(dāng)故障點(diǎn)在相鄰線路上時(shí)，由于可能有助增作用，對(duì) 于II、III段，保護(hù)的實(shí)際動(dòng)作區(qū)可能隨運(yùn)行方式的變化而有所變化。
[0006] 距離保護(hù)I、II段采取振蕩閉鎖措施，防止振蕩期間距離保護(hù)誤動(dòng)作。距離保護(hù) III段通過(guò)動(dòng)作延時(shí)躲過(guò)振蕩。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)中，繼電保護(hù)裝置中距離保護(hù)III段無(wú)閉鎖措施，只要測(cè)量阻抗進(jìn)入距 離保護(hù)ΠΙ動(dòng)作區(qū)，距離保護(hù)動(dòng)作，當(dāng)輸電線路處于過(guò)負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，測(cè)量阻抗進(jìn)入距離保護(hù) 動(dòng)作區(qū)，造成保護(hù)誤動(dòng)作，造成事故范圍擴(kuò)大，嚴(yán)重情況下會(huì)引起大面積停電事故。
[0008] 增加距離保護(hù)III段開(kāi)放條件，防止過(guò)負(fù)荷情況下距離保護(hù)誤動(dòng)作，同時(shí)保證故 障情況下，快速開(kāi)放距離保護(hù)III段，對(duì)于提升距離保護(hù)的動(dòng)作性能具有重要意義。
[0009] 因此，需要提供一種增加距離保護(hù)III段開(kāi)放條件的故障判斷方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判斷方 法。
[0011] 實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的解決方案為：
[0012] 一種距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判斷方法，其改進(jìn)之處在于：所述方法包括以下步 驟：
[0013]I、獲取保護(hù)安裝處的相電流和相電壓；
[0014]II、確定正序電流和正序電壓；
[0015]III、確定保護(hù)安裝處正序電壓余弦分量和正序電壓余弦分量突變量；
[0016] IV、確定保護(hù)安裝處相電壓余弦分量和相電壓余弦分量突變量；
[0017]V、確定保護(hù)安裝處相間電壓余弦分量和相間電壓余弦分量突變量；
[0018]VI、根據(jù)距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判據(jù)開(kāi)放距離保護(hù)。
[0019] 進(jìn)一步的，所述距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判據(jù)包括：電壓互感器斷線下的判據(jù)和 電壓互感器不斷線下的判據(jù)；
[0020] 所述電壓互感器不斷線下采用以下任一的判據(jù)：正序電壓余弦分量或其突變量、 相電壓余弦分量或其突變量、相間電壓余弦分量或其突變量。
[0021] 進(jìn)一步的，若所述正序電壓余弦分量突變量大于或等于定值一，或所述正序電壓 余弦分量小于或等于定值二，開(kāi)放所有距離保護(hù)III段；
[0022] 若所述正序電壓余弦分量突變量小于定值一或所述正序電壓余弦分量大于定值 二，閉鎖所有距離保護(hù)ΠΙ段。
[0023] 進(jìn)一步的，若所述相電壓余弦分量突變量大于或等于定值三，或所述相電壓余弦 分量小于或等于定值四，開(kāi)放本相對(duì)應(yīng)的接地距離保護(hù)III段；
[0024] 若所述相電壓余弦分量突變量小于定值三或所述相電壓余弦分量大于定值四，閉 鎖本相對(duì)應(yīng)的接地距離保護(hù)III段。
[0025] 進(jìn)一步的，若所述相間電壓余弦分量突變量大于或等于定值五，或所述相間電壓 余弦分量小于或等于定值六，開(kāi)放本相對(duì)應(yīng)的相間距離保護(hù)III段；
[0026] 若所述相電壓余弦分量突變量小于定值五或所述相間電壓余弦分量大于定值六， 閉鎖本相對(duì)應(yīng)的相間距離保護(hù)III段。
[0027] 進(jìn)一步的，若所述電壓互感器斷線，閉鎖包括斷線相的距離保護(hù)III段。
[0028] 進(jìn)一步的，所述定值一為標(biāo)么值，基準(zhǔn)值為保護(hù)安裝側(cè)電源相電勢(shì)，所述定值一取 值范圍為〇. 3-0. 4pu;
[0029] 所述定值二為標(biāo)么值，基準(zhǔn)值為保護(hù)安裝側(cè)電源相電勢(shì)，所述定值二取值范圍為 0. 6-0. 7pu〇
[0030] 進(jìn)一步的，所述定值三為標(biāo)么值，基準(zhǔn)值為保護(hù)安裝側(cè)電源相電勢(shì)，所述定值三取 值范圍為0. 3-0. 5pu;
[0031] 所述定值四為標(biāo)么值，基準(zhǔn)值為保護(hù)安裝側(cè)電源相電勢(shì)，所述定值四取值范圍為 0· 3 -0. 7pu〇
[0032] 進(jìn)一步的，所述定值五為標(biāo)么值，基準(zhǔn)值為保護(hù)安裝側(cè)電源線電勢(shì)，所述定值五取 值范圍為〇. 3-0. 5pu;
[0033] 所述定值六為標(biāo)么值，基準(zhǔn)值為保護(hù)安裝側(cè)電源線電勢(shì)，所述定值六取值范圍為 0. 4-0. 7pu〇
[0034] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0035] 1、本發(fā)明提供的方法增加距離保護(hù)III段的閉鎖條件，保證過(guò)負(fù)荷情況下距離保 護(hù)可靠不誤動(dòng)，同時(shí)在線路故障時(shí)快速開(kāi)放距離保護(hù)，提升了距離保護(hù)的動(dòng)作性能，限制事 故范圍的擴(kuò)大，有效阻止事故發(fā)展過(guò)程中保護(hù)的誤動(dòng)作，避免大停電事故的發(fā)生，提高系統(tǒng) 的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。
[0036] 2、本發(fā)明提供的方法，無(wú)需進(jìn)行人為整定，由裝置內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，不增加運(yùn)行人員對(duì)保 護(hù)裝置的維護(hù)工作量，高效安全。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0037] 圖1為本實(shí)施例中距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判斷邏輯示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0038] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0039] 本發(fā)明提供一種距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判斷方法，該方法利用電壓余弦分量作 為距離保護(hù)III段的開(kāi)放條件，根據(jù)保護(hù)安裝處電壓余弦分量的變化量大小識(shí)別過(guò)負(fù)荷與 故障，當(dāng)保護(hù)安裝處電壓余弦分量的變化量較小時(shí)，判斷為過(guò)負(fù)荷，閉鎖距離保護(hù)ΠΙ段； 當(dāng)保護(hù)安裝處電壓余弦分量的變化量較大時(shí)，判斷為故障開(kāi)放距離保護(hù)III段。故障時(shí)，快 速開(kāi)放距離保護(hù)III段；過(guò)負(fù)荷情況下，可靠閉鎖距離保護(hù)III段。
[0040] 如圖1所示，圖1為本實(shí)施例中距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判斷邏輯示意圖；本實(shí)施 例中，、一種距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判斷方法包括以下步驟：
[0041]I、獲取保護(hù)安裝處的相電流和相電壓；
[0042]II、確定正序電流和正序電壓；
[0043]III、確定保護(hù)安裝處正序電壓余弦分量和正序電壓余弦分量突變量；
[0044]IV、確定保護(hù)安裝處相電壓余弦分量和相電壓余弦分量突變量；
[0045]V、確定保護(hù)安裝處相間電壓余弦分量和相間電壓余弦分量突變量；
[0046]VI、根據(jù)距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判據(jù)開(kāi)放距離保護(hù)。
[0047] 步驟I中，獲取保護(hù)安裝處的相電壓和相電流，并確定ABC三相電壓相量 t>A、[>B、4 和電流相量/A、/B、/c。
[0048] 步驟II中，確定正序電流和正序電壓。
[0049] 本實(shí)施例中，運(yùn)用對(duì)稱(chēng)分類(lèi)法提取所述正序電壓和所述正序電流Z1，利用對(duì)稱(chēng) 分量法按下式提取正序電壓A和正序電流A:
[0050]

【權(quán)利要求】
1. 一種距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判斷方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：
1. 獲取保護(hù)安裝處的相電流和相電壓； II、 確定正序電流和正序電壓； III、 確定保護(hù)安裝處正序電壓余弦分量和正序電壓余弦分量突變量； IV、 確定保護(hù)安裝處相電壓余弦分量和相電壓余弦分量突變量； V、 確定保護(hù)安裝處相間電壓余弦分量和相間電壓余弦分量突變量； VI、 根據(jù)距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判據(jù)開(kāi)放距離保護(hù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判斷方法，其特征在于：所述距 離保護(hù)III段故障開(kāi)放判據(jù)包括：電壓互感器斷線下的判據(jù)和電壓互感器不斷線下的判 據(jù)； 所述電壓互感器不斷線下采用以下任一的判據(jù)：正序電壓余弦分量或其突變量、相電 壓余弦分量或其突變量、相間電壓余弦分量或其突變量。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判斷方法，其特征在于：若所述 正序電壓余弦分量突變量大于或等于定值一，或所述正序電壓余弦分量小于或等于定值 二，開(kāi)放所有距離保護(hù)III段； 若所述正序電壓余弦分量突變量小于定值一或所述正序電壓余弦分量大于定值二，閉 鎖所有距離保護(hù)III段。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判斷方法，其特征在于：若所述 相電壓余弦分量突變量大于或等于定值三，或所述相電壓余弦分量小于或等于定值四，開(kāi) 放本相對(duì)應(yīng)的接地距離保護(hù)III段； 若所述相電壓余弦分量突變量小于定值三或所述相電壓余弦分量大于定值四，閉鎖本 相對(duì)應(yīng)的接地距離保護(hù)III段。
5. 如權(quán)利要求2所述的一種距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判斷方法，其特征在于：若所述 相間電壓余弦分量突變量大于或等于定值五，或所述相間電壓余弦分量小于或等于定值 六，開(kāi)放本相對(duì)應(yīng)的相間距離保護(hù)III段； 若所述相電壓余弦分量突變量小于定值五或所述相間電壓余弦分量大于定值六，閉鎖 本相對(duì)應(yīng)的相間距離保護(hù)III段。
6. 如權(quán)利要求2所述的一種距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判斷方法，其特征在于：若所述 電壓互感器斷線，閉鎖包括斷線相的距離保護(hù)III段。
7. 如權(quán)利要求3所述的一種距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判斷方法，其特征在于：所述定 值一為標(biāo)么值，基準(zhǔn)值為保護(hù)安裝側(cè)電源相電勢(shì)，所述定值一取值范圍為0. 3-0. 4pu ; 所述定值二為標(biāo)么值，基準(zhǔn)值為保護(hù)安裝側(cè)電源相電勢(shì)，所述定值二取值范圍為 0. 6-0. 7pu〇
8. 如權(quán)利要求4所述的一種距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判斷方法，其特征在于：所述定 值三為標(biāo)么值，基準(zhǔn)值為保護(hù)安裝側(cè)電源相電勢(shì)，所述定值三取值范圍為0. 3-0. 5pu ; 所述定值四為標(biāo)么值，基準(zhǔn)值為保護(hù)安裝側(cè)電源相電勢(shì)，所述定值四取值范圍為〇. 3- 0?7pu〇
9. 如權(quán)利要求5所述的一種距離保護(hù)III段故障開(kāi)放判斷方法，其特征在于：所述定 值五為標(biāo)么值，基準(zhǔn)值為保護(hù)安裝側(cè)電源線電勢(shì)，所述定值五取值范圍為0. 3-0. 5pu ; 所述定值六為標(biāo)么值，基準(zhǔn)值為保護(hù)安裝側(cè)電源線電勢(shì)，所述定值六取值范圍為 0. 4-0. 7pu〇
【文檔編號(hào)】H02H7/26GK104332967SQ201410546422
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】王德林, 柳煥章, 周澤昕, 王興國(guó), 劉宇, 高旭, 劉蔚, 杜丁香, 王英英 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院, 華中電網(wǎng)有限公司, 國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司