一种反应单相接地短路的距离继电器及动作方法、装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统输电线路保护领域，具体涉及一种反应单相接地短路的距离 继电器及动作方法、装置。
【背景技术】
[0002] 距离保护在电力系统线路保护中获得广泛应用，距离继电器是距离保护中的测量 元件。阻抗(距离)继电器反应电力系统短路点的距离，短路点落在保护区内，距离继电器动 作；否则，不动作。距离继电器种类很多，以适用不同的应用场合。根据反应短路类型，可分 为:接地距离继电器和相间距离继电器。
[0003] 电力系统发生接地短路时，接地电阻比较大。所以，希望接地距离继电器有比较大 的允许过渡电阻能力。
[0004] 专利申请CN200410024016提出一种反应单相接地短路的距离继电器，这种接地距 离继电器有很好的性能，有比较大的允许过渡电阻能力。但也存在缺点：相位比较判据计算 较复杂，可靠性差。
【发明内容】
[0005] 因此，本发明实施例要解决的技术问题在于现有技术中的反应单相接地短路的距 离继电器的相位比较判据计算复杂。
[0006] 为此，本发明实施例一种距离继电器动作方法，包括如下步骤：
[0007] 获取动作判据比较量，所述动作判据比较量包括距离继电器所在相母线电压相量 、零序电流相量丨〇、负序电流相量和补偿电压向量@.，其中炉表示距离继电器所 在相，为a、b或c;
[0008] 分别根据以下公式计算
[0009] 分别判断0° 5 0^180^180° 360°、0° 180° 和 180° 360° 是否成 立；
[0010] 当 0° < Θ: < 180°、180° < θ2 < 360°、0° < θ3 < 180° 且 180° < θ4< 360° 时，生成使距 离继电器动作的信号。
[0011 ]优选地，所述补偿电压向量1?的计算公式为：
[0012]
，Zo为线路单位长度的零序阻 抗，冗:为线路单位长度的正序阻抗，zzd为整定阻抗，为所在相电流相量。
[0013] 本发明实施例的一种距离继电器动作装置，包括：
[0014] 获取单元，用于获取动作判据比较量，所述动作判据比较量包括距离继电器所在 相母线电压相量零序电流相量4.、负序电流相量和补偿电压向量，其中炉表示 距离继电器所在相，为a、b或c;
[0015] 计算单元，用于分别根据以下公式计算和θ4
，
[0016] 判断单元，用于分别判断0° 5 0^180^180° 360°、0° 180° 和 180° < θ4<360°是否成立；
[0017] 动作信号生成单元，用于当0° 5 0^180^180° 360°、0° 180° 且 180° < θ4 < 360°时，生成使距离继电器动作的信号。
[0018] 优选地，所述补偿电压向量的计算公式为：
[0019]
〇为线路单位长度的零序阻 抗，ZA线路单位长度的正序阻抗，Zzd为整定阻抗，4为所在相电流相量。
[0020] 本发明实施例的一种反应单相接地短路的距离继电器，包括：
[0021] 电压互感器，用于接收三相电压{V、，将所述三相电压f>a:、和1?转换 成适合A/D转换器的电压并输出；
[0022] 电流/电压转换器，用于接收三相电流/α、/&和4,将所述三相电流/Ω、&和4转 换成适合A/D转换器的电压并输出；
[0023] A/D转换器，用于将接收到的所述电压互感器和电流/电压转换器输出的电压转换 成数字量并输出；
[0024] 处理器，包括距离继电器动作装置，所述距离继电器动作装置包括：
[0025] 获取单元，用于根据所述A/D转换器输出的数字量获取动作判据比较量，所述动作 判据比较量包括距离继电器所在相母线电压相量、零序电流相量/〇、负序电流相量 /2φ:和补偿电压向量【%;，其中识表示距离继电器所在相，为a、b或c;
[0026] 计算单元，用于分别根据以下公式计算和θ4
，
[0027] 判断单元，用于分别判断0° 5 0^180^180° 360°、0° 180° 和 180° < θ4<360°是否成立；
[0028] 动作信号生成单元，用于当0° 5 0:5 180^180° 360°、0° 180° 且 180° < θ4 S 360°时，生成使距离继电器动作的信号
[0029] 优选地，所述补偿电压向量的计算公式为：
[0030]
ζ〇为线路单位长度的零序阻 抗，ΖΑ线路单位长度的正序阻抗，Zzd为整定阻抗，4为所在相电流相量。
[0031] 本发明实施例的技术方案，具有如下优点：
[0032] 1.本发明实施例提供的距离继电器动作方法及装置，通过获取距离继电器所在相 母线电压相量零序电流相量/Q、负序电流相量/2</>和补偿电压向量<的动作判据比 较量，判断0° 5 9^180^180° <θ2< 360°、0° <θ3<180° 和 180° <θ4< 360° 是否成立，实现 了使距离继电器动作或不动作，其相位比较判据简单，可靠性高。
[0033] 2.本发明实施例提供的反应单相接地短路的距离继电器，不仅相位比较判据简 单，可靠性高，还有很强的抗过渡电阻能力，且有选相功能，自动判别故障相功能。
【附图说明】
[0034] 为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】中的技术方案，下面将对【具体实施方式】描 述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实 施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附 图获得其他的附图。
[0035]图1为本发明实施例1中距离继电器动作方法的一个具体示例的流程图；
[0036]图2为本发明实施例2中距离继电器动作装置的一个具体示例的原理框图；
[0037]图3为本发明实施例3中反应单相接地短路的距离继电器的一个具体示例的原理 框图；
[0038] 图4为电力系统示意图；
[0039] 图5(a)为反方向短路电压相量关系图；
[0040] 图5(b)表示正方向区内短路电压相量关系图；
[0041 ]图5(c)表示正方向保护区末端短路电压相量关系图；
[0042] 图5(d)表示正方向区外短路电压相量关系图；
[0043] 图6(a)为非故障相零序电流与负序电流关系图；
[0044] 图6(b)为非故障相零序电流与负序电流关系图。
【具体实施方式】
[0045] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0046] 下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲 突就可以相互结合。
[0047] 实施例1
[0048] 本实施例提供一种距离继电器动作方法，例如应用于反应单相接地短路的距离继 电器，如图1所示，包括如下步骤：
[0049] S1、获取动作判据比较量，动作判据比较量包括距离继电器所在相母线电压相量 零序电流相量/〇、负序电流相量&巾和补偿电压向量^^，其中炉表示距离继电器所在 相，为a、b或c;
[0050] S2、分别根据以下公式计算和θ4
，
[0051] S3、分别判断0° < Θ: < 180°、180° < θ2 < 360°、0° < θ3 < 180° 和 180° < θ4< 360° 是 否成立；当 0°《ΘΚ 180°、180° <θ2< 360°、0° 180° 且 180° <θ4< 360° 时，进入步骤 S4;否则，进入步骤S5。
[0052] S4、生成使距离继电器动作的信号。
[0053] S5、生成使距离继电器不动作的信号。
[0054] 优选地，补偿电压向量的计算公式为：
[0055]
:〇为线路单位长度的零序阻 抗，冗:为线路单位长度的正序阻抗，zzd为整定阻抗，为所在相电流相量。
[0056] 上述距离继电器动作方法，通过获取距离继电器所在相母线电压相量、零序 电流相量/(3、负序电流相量/2ρ和补偿电压向量的动作判据比较量，判断〇° < θι < 180°、 180° <θ2< 360°、0° <θ3<180°和180° <θ4< 360°是否成立，实现了距离继电器的动作，其 相位比较判据简单，可靠性高。
[0057] 实施例2
[0058]对应于上述实施例1，本实施例提供一种距离继电器动作装置，如图2所示，包括： [0059]获取单元41，用于获取动作判据比较量，动作判据比较量包括距离继电器所在相 母线电压相量、零序电流相量负序电流相量和补偿电压向量，其中於表示 距离继电器所在相，为a、b或c;
[0060] 计算单元4 2，用于分别根据以下公式计算θ 1、Θ 2、Θ 3和Θ 4 :
[0061 ]判断单元43,用于分别判断0° < ΘΚ 180°、180° < θ2< 360°、0° < θ3< 180° 和 180° 仝θ4< 360°是否成立；
[0062]动作信号生成单元44,用于当0° < Θ: < 180°、180° < θ2 < 360°、0° < θ3 < 180° 且 180° < θ4<360°时，生成使距离继电器动作的信号。
[0063] 优选地，补偿电压向量I);的计算公式为：
[0064]
i，其中
，ZQ为线路单位长度的零序阻 抗，冗:为线路单位长度的正序阻抗，zzd为整定阻抗，为所在相电流相量。
[0065] 上述距离继电器动作装置，通过获取距离继电器所在相母线电压相量零序 电流相量/〇:、负序电流相量和补偿电压向量的动作判据比较量，判断〇° d <180°、 180° <θ2< 360°、0° <θ3<180°和180° <θ4< 360°是否成立，实现了距离继电器的动作，其 相位比较判据简单，可靠性高。
[0066] 实施例3
[0067]本实施例提供一种反应单相接地短路的距离继电器，如图3所示，包括：
[0068] 电压互感器1，用于接收三相电压?)α、&和，将三相电压?>β、(^和^转换成适 合A/D转换器3的电压并输出；
[0069] 电流/电压转换器2,用于接收三相电流4、4和4,将三相电流4、4和4转换成