一種用于同塔雙回線路的零序電壓補償元件閉鎖方法
【技術領域】：
[0001] 本發(fā)明設及同塔雙回線路的縱聯(lián)零序方向保護技術領域，具體設及一種用于長距 離同塔雙回線路的零序電壓補償元件閉鎖的方法。
【背景技術】：
[0002] 為解決長線路末端故障或高阻接地故障時零序電壓低導致零序方向元件失效的 問題，對零序方向元件常采用零序電壓補償?shù)姆椒?。零序電壓補償是基于發(fā)生接地故障時 零序故障分量網(wǎng)絡的特征建立的，在發(fā)生正向接地故障時，補償后的零序電壓顯著增大，零 序方向元件動作更可靠，在發(fā)生反向故障時，補償后的零序電壓更小，零序方向元件更不會 誤動作，且補償后的判斷結果總與實際故障方向相同。
[0003] 然而零序電壓補償方法主要針對的是輸電線路發(fā)生不對稱橫向故障時零序方向 保護的靈敏性和可靠性的問題，并沒有考慮輸電線路縱向故障帶來的影響。輸電線路的縱 向故障可能由于異常斷線、開關偷跳W及單相重合閩等原因導致，其出現(xiàn)概率較高。近些年 來，伴隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力需求量越來越大，輸電走廊用地緊張的問題也愈發(fā)凸 顯。同塔雙回線由于具有節(jié)省輸電走廊、減少電力建設投資、增大輸電容量等優(yōu)勢，因此得 到了越來越多的應用。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，對于長距離雙端共母線的強電聯(lián)系同塔雙回線在傳送 較大功率時，當一回線發(fā)生不對稱縱向故障時，由于潮流的轉移會在故障線路和非故障線 路上產生較大的零序不平衡電流，又由于同塔雙回線間存在零序互阻抗且零序互阻抗可達 到線路自阻抗的50-70%，導致故障線路上的零序電流沿兩端系統(tǒng)分流較小，進而導致線路 兩端的零序電壓較小，可能造成非故障線路上的零序電壓補償元件誤啟動和零序方向元件 誤判。同塔雙回線傳輸功率大，有可能就是一個輸電斷面，非故障線路上的保護誤動作會導 致雙回線同時切除，嚴重危害電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

【發(fā)明內容】
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[0004] 對于長距離雙端共母線同塔雙回線在一回線發(fā)生不對稱縱向故障時另一回線具 有零序電壓補償?shù)牧阈蚍较蛟赡苷`判的問題，本發(fā)明提供了一種用于同塔雙回線路的 零序電壓補償元件閉鎖方法，能夠只利用單回線的電氣信息區(qū)分本線路末端經(jīng)高阻接地故 障和相鄰線路發(fā)生不對稱縱向故障，避免零序電壓補償元件在相鄰線路發(fā)生不對稱縱向故 障時誤啟動而導致零序方向元件誤判。 陽〇化]為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：
[0006] 一種用于同塔雙回線路的零序電壓補償元件閉鎖方法，包括如下步驟：
[0007] ①線路的保護裝置啟動后，提取被保護線路零序電流向量4、負序電流向量/:、'晏 序電壓向量C/。，計算零序電流幅值I。、負序電流幅值12、零序電壓幅值U。； 陽00引②判別零序電流幅值I。是否達到口檻值I?，若達到口檻值，則啟動零序方向保 護，進行下一步；
[0009] ③判別零序電壓幅值U。是否達到口檻值U?，若大于口檻值，則閉鎖零序電壓補償 并用零序電壓向量踐和零序電流向量4計算零序方向，若小于口檻值，則還需要比較負序 電流幅值12與零序電流幅值I。；
[0010] ④當負序電流幅值12與零序電流幅值I。之比小于定值KfPi時，判別為相鄰線路發(fā) 生不對稱縱向故障，則閉鎖零序電壓補償并用零序電壓向量斬和零序電流向量4計算零序 方向；當負序電流幅值12與零序電流幅值I。比值大于定值K時，判別為本線路末端或高 阻接地故障，則啟動零序電壓補償，然后用補償后的零序電壓向量域和零序電流向量4?計 算零序方向。
[0011] 所述定值Krel設定為0. 8。
[0012] 本發(fā)明方法需要在保護裝置啟動后提取被保護線路的負序電流向量、零序電流向 量和電壓互感器安裝處的零序電壓向量，在具有零序電壓補償?shù)牧阈蚍较蛟屑尤肓阈?電壓補償元件的閉鎖條件，使其在相鄰線路發(fā)生不對稱縱向故障，即負序電流12與零序電 流I。之比小于定值Kfpi時，閉鎖零序電壓補償。該方法在保證零序方向元件靈敏性的同時 提高了其可靠性，有效提高了縱聯(lián)零序方向保護應用于長距離雙端共母線同塔雙回線時的 動作性能。
【附圖說明】
[0013] 圖1是實現(xiàn)本發(fā)明方法的邏輯框圖
[0014] 圖2是適用于本發(fā)明方法的一種線路示意圖
【具體實施方式】：
[0015] 下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0016] 如圖1所示，本發(fā)明是一種用于同塔雙回線路的零序電壓補償元件閉鎖方法，包 括W下步驟：
[0017] 步驟1 :線路保護裝置啟動后，依據(jù)保護安裝處測得的被保護線路=相電流向量 4、4、衣，S相電壓向量技。.、&、化，采用式1、式2和式3對稱分量法分別提取負序 電流向量4、零序電流向量4和零序電壓向量而。
[0021]式中，a=e"2°。。 W22] 采用式4、式5和式6計算負序電流幅值I2、零序電流幅值I。和零序電壓幅值U。。
[0025] C/〇=\U,\式 6
[0026] 步驟2 :判別零序電流幅值I。是否達到口檻值I?，若達到口檻值則啟動零序方向 保護，進行步驟3;
[0027] 步驟3 :判別零序電壓幅值U。是否達到口檻值U?，若大于口檻值，則閉鎖零序電 壓補償并用零序電壓向量幫和零序電流向量4計算零序方向，若小于口檻值，則還需要比 較負序電流與零序電流； 陽0測步驟4 :計算負序電流幅值Iz與零序電流幅值I。之比12/1。，當Vl〇<〇. 8時，判別 為相鄰線路發(fā)生不對稱縱向故障，則閉鎖零序電壓補償并用零序電壓向量島和零序電流向 量4計算零序方向；當12八?！旦? 8時，判別為本線路末端或高阻接地故障，則啟動零序電壓 補償，用補償后的零序電壓向量巧和零序電流向量4計算零序方向。
[0029] 實施例
[0030] 如圖2所示，麗為長距離雙端共母線的同塔雙回線路，I回線、II回線的M、N兩端 均裝設有縱聯(lián)零序方向保護裝置，保護裝置中有具有零序電壓補償?shù)牧阈蚍较蛟?。W下 WI回線M端保護為例說明本發(fā)明的方案。
[0031]I回線M端保護裝置采集I回線S相電流，當保護裝置啟動后，提取I回線電流的 正序電流、負序電流和零序電流向量和M端正序電壓、負序電壓、零序電壓向量和幅值。當 零序電流幅值大于口檻值時啟動零序方向保護，然后判斷零序電壓幅值是否達到口檻值， 若低于口檻值還需要比較負序電流幅值與零序電流幅值，當負序電流與零序電流幅值之比 大于0. 8則啟動零序電壓補償元件，利用補償后的零序電壓向量計算零序方向，否則閉鎖 零序電壓補償元件直接計算零序方向。
[0032] 采用上述的零序電壓補償元件閉鎖方案，能夠保證在II回線發(fā)生不對稱縱向故 障時，I回線的零序方向保護不會誤動作，而在I回線發(fā)生區(qū)內接地故障時能可靠動作，有 效提高了具有電壓補償?shù)牧阈蚍较蛟糜陂L距離雙端共母線同塔雙回線時的動作可 靠性。
【主權項】
1. 一種用于同塔雙回線路的零序電壓補償元件閉鎖方法，其特征在于：包括如下步 驟： ① 線路的保護裝置啟動后，提取被保護線路零序電流向量Λ、負序電流向量/:、零序電 壓向量￡>0，計算零序電流幅值I。、負序電流幅值12、零序電壓幅值υ。； ② 判別零序電流幅值Ic是否達到門檻值I ?<，若達到門檻值，則啟動零序方向保護； ③ 判別零序電壓幅值U。是否達到門檻值，若大于門檻值，則閉鎖零序電壓補償并用 零序電壓向量和零序電流向量Λ計算零序方向，若小于門檻值，則還需要比較負序電流 幅值12與零序電流幅值I ④ 當負序電流幅值12與零序電流幅值IC之比小于定值Kral時，判別為相鄰線路發(fā)生不 對稱縱向故障，則閉鎖零序電壓補償直接用零序電壓向量^和零序電流向量A計算零序方 向；當負序電流幅值與零序電流幅值I。比值大于定值，判別為本線路末端或高阻 接地故障，則啟動零序電壓補償，利用補償后的零序電壓向量坑和零序電流向量4計算零 序方向； 所述方法是基于負序電流并用于長距離雙端共母線同塔雙回線路，在相鄰線路發(fā)生不 對稱縱向故障時本線路零序電壓補償元件閉鎖的方法。2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于：所述定值K Μ設定為0. 8。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于同塔雙回線路的零序電壓補償元件閉鎖方法，首先，當線路的保護裝置啟動后，提取被保護線路的零序電流、負序電流和零序電壓向量和幅值；判斷零序電流幅值是否達到門檻值，若達到門檻值則啟動零序方向保護；其次判斷零序電壓幅值是否達到門檻值，若低于門檻值還需要比較負序電流幅值與零序電流幅值，當負序電流與零序電流幅值之比大于0.8則啟動零序電壓補償元件，利用補償后的零序電壓向量進行零序方向計算，否則閉鎖零序電壓補償元件直接進行零序方向計算。本發(fā)明方法能夠保證長距離雙端共母線同塔雙回線，在其中一回線發(fā)生不對稱縱向故障時，另一回線的零序方向保護不會誤動作，而在區(qū)內發(fā)生接地故障時能可靠動作。
【IPC分類】H02H3/32
【公開號】CN105337256
【申請?zhí)枴緾N201510821229
【發(fā)明人】郝治國, 陳文哲, 張保會, 黨一奇, 蘇福
【申請人】西安交通大學
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月23日