一种用于不换位同塔双回线路的距离保护方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于不换位同塔双回线路的距离保护方法，首先，基于已有的故障选相方法准确辨识不换位同塔双回线的故障相别；其次，利用实际杆塔结构得到的六相阻抗矩阵计算出平均自阻抗、相间互阻抗、线间互阻抗以及虚拟的线路正序阻抗和零序阻抗；然后根据本发明中提出的距离保护算法对所发生的故障类型进行故障计算，且对各故障相的保护区域进行分相整定；本发明方法可以使不换位同塔双回线的距离保护工作在优良状态且对保障电力系统的安全稳定运行有着重要的现实意义。
【专利说明】-种用于不换位同塔双回线路的距离保护方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统领域，涉及不换位同塔双回线路的继电保护【技术领域】，具体 涉及一种用于不换位同塔双回线路的距离保护方法。
【背景技术】
[0002] 目前同塔双回线在高压电网中得到了日益广泛的应用，而距离保护作为线路主流 后备保护之一对同塔双回线路安全运行起着极其重要的作用。理想换位的同塔双回线路之 间存在零序互感，在此作用下接地距离保护的动作范围会超越和缩短，给继电保护带来了 很多实际工程问题。通过引入邻线零序电流补偿可以较好的解决接地距离保护的动作范围 超越和缩短的问题，但其需要引入另一回线的电气量，目前还没有得到现场应用。但可以预 见，随着数字化变电站的发展以及电子化互感器的广泛应用，这种带补偿算法会得到工程 界的重视。
[0003] 理想换位同塔双回线发生故障时，保护的距离元件经另线零序电流补偿后能较为 准确的计算保护安装处到故障点的阻抗。但是工程应用中对于短程输电线路或者高压尤其 超高压线路，出于技术上和经济上的考虑，线路往往不进行完全的换位，此时保护的测量阻 抗不仅仅受零序互感的影响，同时还受正序互感和负序互感的作用，距离元件经零序补偿 后又会表现出一些复杂的特性，其不同相别故障时的距离保护范围会表现出明显的缩短和 超越，难以满足高压大电网不换位同塔双回线的后备保护要求，对电网的安全稳定运行埋 下了较大的安全隐患。
【发明内容】
[0004] 为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种用于不换位同塔双回 线路的距离保护方法，能够免疫于不换位线路的不对称性，且针对各种故障类型都能很快 的计算出故障阻抗和距离保护的动作特性，极大得提高了保护的可靠性和选择性。
[0005] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0006] 步骤一：当选相模块启动后，通过电压互感器和电流互感器采集不换位同塔双回 线保护安装处的电压
【权利要求】
1. 一种用于不换位同塔双回线路的距离保护方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤一：当选相模块启动后，通过电压互感器和电流互感器采集不换位同塔双回线保 护安装处的电压匕、以及两回线的电流/1A、/1B、/1C、/ 2Α、/Μ、4; 步骤二：根据已有的故障选相方法准确辨识不换位同塔双回线的故障相别； 步骤三：基于实际杆塔结构及导线参数求取出六相阻抗矩阵Μ，分别计算双回线平均 自阻抗4、相间互阻抗zs及线间互阻抗zm，进而得出虚拟正序阻抗Zi和零序阻抗4，此处各 阻抗的求解如下：
上述六相阻抗矩阵Μ中：1和2分别指代两回线第I回线和第II回线，A、B和C分别 指代线路相别Α相、Β相和C相； ZL = 1/6*(Z1A+Z1B+Z1C+Z2A+Z 2B+Z2C) (1) Zs - 1/6* (Z1AB+Z1BC+Z1CA+Z2AB+Z 2BC+Z2CA) (2) z： = ZL-ZS (3) Z〇 = Zl+2Zs (4) Zm - 1/9* (Z12AA+Z12BB+Z12CC+Z12AB+Z 12BC+Z12CA+Z21AB+Z21BC+Z 21CA) (5) 步骤四：①当故障选相判定为发生单回线接地故障时，式（6)给出了 I回线A相接地故 障时的故障阻抗计算方法，其它类单相接地故障计算方法相同；
(6) 3[M、- h + 12B + 12C (7) 其中表示第Π 回线的零序电流，且距离保护中使用故障相线路全长自阻抗的 80%作为距离一段的保护定值； ② 当故障选相判定为发生单回线线间故障时，式（8)给出了 I回线ΑΒ相间故障时的故 障阻抗计算方法，其它类单回线相间故障计算方法相同；
(8) 此时，使用线路全长
十算值的80%作为距离一段的定值； ③ 当故障选相判定为发生跨线故障时，式（9)给出了 I回线Α相和II回线Β相间跨线 故障时的故障阻抗计算方法，其它类跨线故障计算方法相同；
(9) 其中： 3^10 = Ka + he + he (10)
(11) (12) 其中：力。表示第i回线的零序电流，κ为零序补偿系数，&为互感补偿系数，距离保护 中使用线路全长虚拟正序阻抗的80%作为距离保护一段的定值； 步骤五：根据计算得到的故障阻抗值判别距离保护的动作情况。
【文档编号】H02H7/26GK104253420SQ201410465518
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】郝治国, 张世锋, 张军, 黄鸣宇, 晁光 申请人:西安交通大学, 国网宁夏电力公司电力科学研究院