一种输电线路的线路保护方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种电力供配电保护的技术领域，具体的来说，是一种输电线路的线 路保护方法。
【背景技术】
[0002] 随着电力系统容量迅速增加，输电线路日益增多。输电线路往往一端联系着一个 大电厂，另一端联系着一个负荷中屯、：或者两端各联系着一个大电力系统。由于线路长、输 送功率大，所W维持输电线路的安全稳定运行是一个十分重要的问题。为确保超高压输电 线路安全稳定运行，要求输电线路主保护能够可靠快速的切除线路首次发生的故障，输电 线路保护的动作时间不得大于1-2个周波。在系统故障时保护的拒动或非故障设备的误跳 闽将切除2条甚至2条W上的线路，造成大面积的停电，甚至导致系统瓦解，后果极其严重。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术的不足，本发明提出一种输电线路的线路保护方法，所述线路保护 的内容包括：过电流保护、距离保护、零序电流保护、电网振荡检测/闭锁、自动重合闽、跳 闽保护、纵联方向保护、突变保护。根据保护内容设置相应的通用模块，即过电流模块、距离 保护模块、零序电流保护模块、振荡闭锁模块、自动重合闽模块、跳闽模块、纵联方向保护模 块、高频保护模块、断路器失灵保护模块、突变量启动模块、过负荷保护模块W及差动保护 模块。
[0004] 电流的突变量启动模块作为距离保护、零序保护等许多保护的开启元件，该模块 在每个采样点到来时运行，取=点电流采样瞬时值数据，计算电流突变量。当检测到电流突 变量时，该模块将此结果告知需要突变量启动的保护或功能模块，如距离保护模块组、零序 保护模块组等。运些保护模块在系统正常运行时将不工作，直到突变量启动信号到达。
[0005] 当电流突变量Ai大于突变量整定值时，突变量启动。其中：
[0006] Ai=III-ItH王广王2了11
[0007] 式中，It为当前时刻一周期前的采样值，i2T为两周期前的采样值。
[0008] 突变量启动模块为通用模块，提供开放的外部接口，输入不同的数据量则该模块 提供用于不同保护功能的突变量启动信息。根据需要设置输入的电流量及整定信息，突变 量模块进行通用启动判定后输出判定结果。
[0009] 距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离或阻抗，并根据距离的远近， 即阻抗的大小而确定动作时间的一种保护。距离保护主要与振荡闭锁、重合闽等相配合，保 护出口为=相全跳。当系统发生振荡时，可W及时正确地区分出系统故障与振荡，保证不拒 动且不误动。
[0010] 距离保护模块包括故障相选相模块、方向判别模块、四边形保护模块W及重合闽 加速模块。
[0011] 当突变量启动后，故障相选相模块进行选相W判断故障的相别，根据电流突变量 进行选相，即通过比较S个相间电流AI,e、Ale。、AIac的大小，来判断故障相别。
[0012] 方向判别模块主要用于判断出口处短路的短路发生处位于保护装置的正向还是 反向。W故障发生前两周波的电压，与故障后的电流进行相比来判断故障方向。将方向判 别的结果告知四边形保护模块。四边形保护模块根据阻抗特性设置四边形保护区域范围， 当测量到的故障相阻抗在四边形区域内，且同时满足方向判别处于正方向时，保护启动。
[0013] 如果自动重合闽装置动作，线路重新运行，此时如果再次发生故障，重合闽后加速 模块将采取加速保护，选取一种预先设定的加速策略后，不经延时或经过短时间延时后动 作。重合闽后加速模块接收重合闽成功的信息，W及四边形保护模块的启动信息，及线路阻 抗值是否已经进入故障阻抗区间，若任意段四边形保护模块启动，则快速跳闽。
[0014] 振荡闭锁模块在当系统发生振荡时，电压电流量周期性变化，将出现阻抗进入距 离保护范围的情况，对距离保护影响较大，会使距离保护出现误动作。所W，当系统出现不 正常运行时，应判断出是振荡还是短路故障，进而进行正确的操作。振荡闭锁模块当系统发 生振荡时，可W可靠地将保护闭锁，直到振荡停息才解除闭锁；系统发生故障时，振荡闭锁 不动作，使保护快速可靠地动作；当振荡过程中发生故障，保护能快速识别故障并动作；而 对于先发生故障而后发生的振荡，保护不至于无选择性地动作。
[0015] 振荡和短路故障的判定依据为：
[0016] 振荡时系统各点电压值和电流值均做往复性摆动，而短路时电流电压值是突变 的；
[0017] 振荡时电流电压值的变化速度较慢，而短路时电流电压值的突变量较大；
[0018] 振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角的变化而改变，而短路 时，电流与电压之间的相位角是基本不变的；
[0019] 振荡时，S相完全对称，电力系统中没有负序分量出现，而当短路时，将长期（在 不对称短路过程中）或瞬间（在=相短路开始时）出现负序分量。
[0020] 过电流保护是线路保护中最简单基本的一种，通常用于线路后备保护或主保护 等。通过监测电流值的变化量判断系统故障，当满足过电流中的反时限保护、短延时保护或 瞬动保护中的任一整定值或达到整定动作时间时，保护开关或保护断路器动作，切断电路。
[0021] 零序电流保护模炔基于线路采用中性点直接接地方式，当发生接地短路故障时， 将产生零序电流、零序电压和零序功率，零序保护正是利用运些电气量的变化判断短路故 障。
[0022] 突变量启动模块将突变量启动信息告知各个零序电流模块及方向判别模块，发送 相关电气量信息。方向判别模块利用零序电流和零序电压之间的夹角来判定正、反方向，可 W根据需要配置零序的某段保护带有方向信息或不带方向信息。零序电流模块内部进行零 序电流与整定值的比较，当零序电流值大于相应的整定值，则该段保护启动。
[0023] 跳闽保护模炔基于对于故障线路，可能多种保护会同时给出动作信号，因而需要 将动作信号进行整合，管理线路的跳闽，形成最终的跳闽指令再发送给断路器或开关进行 工作。该模块与输出跳闽信号的所有模块相关联，包括距离保护模块、零序电路保护、过电 流保护等，当接收到跳闽指令后，将进行跳闽信号的汇总处理，并发出跳闽指令，再发出最 终的跳闽指令后，将跳闽信息发送给重合闽模块，作为重合闽模块的启动信号。
[0024] 重合闽模炔基于故障发生后，保护正确动作将线路跳开，故障电弧焰灭，绝缘恢 复，故障点消失，线路是可W恢复到正常运行状态的。自动重合闽的作用就在于保护动作跳 闽之后等待瞬时性故障消失，线路绝缘恢复，自动将线路投入正常运行。如果线路上的故障 是永久性故障，利用重合闽后加速功能，即重合于故障后不加延时或小延时跳闽，并于此时 闭锁重合闽，不再重合，减少短路对电气设备造成的损害。重合闽模块从跳闽模块接收最后 的跳令信息，重合闽成功后通知重合闽后加速保护模块。
[0025] 纵联方向保护模块是由线路两侧的方向元件分别对故障的方向作出判断，然后通 过高频信号作出综合的判断，即对两侧的故障方向进行比较W决定是否跳闽。从母线指向 线路的方向为正方向，从