一种单端量电流突变量选相方法与流程

本发明涉及继电保护领域，更具体涉及一种单端量电流突变量选相方法。

背景技术：

零序电流保护、距离保护及自动重合闸元件均需要经过选相元件正确动作。目前电力系统中应用较为广泛的选相元件为序分量选相和突变量选相，序分量选相在弱电源侧选相元件会出现灵敏度不足的问题；现有的相电流差突变量选相受非周期分量的影响，三种相电流突变量可能存在很大偏差，且受负荷电流影响较大，在重负荷情况下发生单相经高阻接地故障时，该选相元件选相失败，后果是轻微故障(单相经高阻接地故障)保护跳三相。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明的目的是提供一种单端量电流突变量选相方法，具有灵敏度高、受负荷分量及过渡电阻影响小的优点。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种单端量电流突变量选相方法，包括：

构建突变量电流选相继电器的判据；

构建高灵敏度和低灵敏度突变量电流选相判据；

通过高灵敏度和低灵敏度突变量电流选相判据配合选出故障相。

若所述突变量电流选相继电器的判据为相电流突变量大于k倍的其余两相相间电流突变量，则该相为故障相。

所述突变量电流选相继电器的判据通过下式建立：

继电器a：δia(t)＞k[δibc(t)-0.15δimax(t)]

继电器b：δib(t)＞k[δica(t)-0.15δimax(t)]

继电器c：δic(t)＞k[δiab(t)-0.15δimax(t)]

其中，相电流突变量最大值δimax(t)＝max{δiab，δibc，δica}，δimax(t)＞imaxset；δia(t)为a相相电流突变量，δibc(t)为bc两相的相间电流突变量，k为判据系数，δib(t)为b相相电流突变量，δica(t)为ca两相的相间电流突变量，δic(t)为c相相电流突变量，δiab(t)为ab两相的相间电流突变量，imaxset为相电流突变量最大值定值。

当三个继电器中仅有一个继电器的判据满足不等式条件时，该不等式左边突变量电流对应的相别为故障相；当三个继电器的判据都不满足不等式条件时，判为多相故障。

通过改变判据系数k，构建高灵敏度和低灵敏度突变量电流选相判据。

所述高灵敏度判据为：

继电器a：δia(t)＞kg[δibc(t)-0.15δimax(t)]

继电器b：δib(t)＞kg[δica(t)-0.15δimax(t)]

继电器c：δic(t)＞kg[δiab(t)-0.15δimax(t)]

其中，δimax(t)＞imaxset-g。

所述低灵敏度判据为：

继电器a：δia(t)＞kd[δibc(t)-0.15δimax(t)]

继电器b：δib(t)＞kd[δica(t)-0.15δimax(t)]

继电器c：δic(t)＞kd[δiab(t)-0.15δimax(t)]

其中，δimax(t)＞imaxset-d。

在高灵敏度判据中：高灵敏度判据系数kg＝3，高灵敏度判据相电流突变 量最大值定值imaxset-g＝400a；低灵敏度判据中：低灵敏度判据系数kd＝4，低灵敏度判据相电流突变量最大值定值imaxset-d＝600a。

当高灵敏度继电器组都不动作时判为多相故障；当低灵敏度继电器组仅有一个继电器动作时判为单相故障；其它情况判为选相失败。

和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果

1、本发明技术方案基于单端量电流突变量，并采用不同灵敏度配合选出故障相；

2、本发明技术方案更好的保证在零序电流保护、距离保护及自动重合闸元件经过选相元件正确动作；

3、本发明技术方案减少故障的发生；

4、本发明技术方案准确的选择相适应的选相元件。

附图说明

图1为本发明实施例的故障线路示意图；

图2为本发明实施例的线路mn两侧三相电流采样值结构示意图；

图3为本发明实施例的线路m侧低灵敏度判据结果示意图；

图4为本发明实施例的线路n侧低灵敏度判据结果示意图；

图5为本发明实施例的线路mn两侧三相电流采样值示意图；

图6为本发明实施例的线路m侧高灵敏度判据结果示意图；

图7为本发明实施例的线路n侧高灵敏度判据结果示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。

实施例1：

本例的发明提供一种单端量电流突变量选相方法，包括：

(1)构建突变量电流选相继电器，其判据为相电流突变量大于k(判据系数)倍其余两相相间电流突变量，则该相为故障相。

继电器a：δia(t)＞k[δibc(t)-0.15δimax(t)]

继电器b：δib(t)＞k[δica(t)-0.15δimax(t)]

继电器c：δic(t)＞k[δiab(t)-0.15δimax(t)]

其中：δimax(t)＝max{δiab，δiab，δica}，δimax(t)＞imaxset

当上面三个继电器中仅有一个满足不等式条件时，该不等式左边突变量电流对应的相别为故障相；当上面三个继电器都不满足不等式条件时，判为多相故障。

判据不等式右侧减去0.15δimax(t)，是为了防止故障后z1≠z2引起非故障相的相间电流突变量。

(2)通过改变判据系数k，构建高灵敏度和低灵敏度突变量电流选相判据。

高灵敏度判据中：kg＝3，imaxset-g＝400a；低灵敏度判据中：kd＝4，imaxset-d＝600a。

(3)通过高低灵敏度判据配合选出故障相。

当高灵敏度继电器组都不动作时判为多相故障；当低灵敏度继电器组仅有一个继电器动作时判为单相故障。其它判选相失败。

以图1中线路mn为例，对不同故障类型进行仿真，系统电压等级为1000kv，线路长度200km，保护安装在1和2处。

(1)采集保护1和2处的三相电流计算相电流突变量及相间电流突变量。

(2)分别计算a、b、c三相的高灵敏度判据和低灵敏度判据。

(3)当高灵敏度继电器组都不动作时判为多相故障；当低灵敏度继电器组仅有一个继电器动作时判为单相故障。其它判选相失败。

(4)仿真验证：

1)故障类型为b相经500ω过渡电阻接地故障，图2为线路mn两侧三相电流采样值。图3为线路m侧低灵敏度判据结果，图4为线路n侧低灵敏度判据结果

线路两侧有且仅有b相的低灵敏度判据动作，b相位故障相，选相结果正确。

2)故障类型为bc相经25ω过渡电阻相间故障，图5为线路mn两侧三相电流采样值。图6为线路m侧高灵敏度判据结果，图7为线路n侧高灵敏度判据结果

线路两侧三相的高灵敏度判据均不动作，为多相故障，选相结果正确。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员尽管参照上述实施例应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。