一种距离保护iii段故障开放判断方法
【专利摘要】本发明提供了一种距离保护III段故障开放判断方法，该方法包括以下步骤：I、获取保护安装处的相电流和相电压；II、确定正序电流和正序电压；III、确定保护安装处正序电压余弦分量和正序电压余弦分量突变量；IV、确定保护安装处相电压余弦分量和相电压余弦分量突变量；V、确定保护安装处相间电压余弦分量和相间电压余弦分量突变量；VI、根据距离保护III段故障开放判据开放距离保护。该方法增加距离保护III段的闭锁条件，保证过负荷情况下距离保护可靠不误动，同时在线路故障时快速开放距离保护，提升了距离保护的动作性能，限制事故范围的扩大，有效阻止事故发展过程中保护的误动作，避免大停电事故的发生，提高系统的安全稳定运行水平。
【专利说明】一种距离保护MI段故障开放判断方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电力系统继电保护领域的方法，具体讲涉及一种距离保护III段 故障开放判断方法。
【背景技术】
[0002] 距离保护是以反映从故障点到保护安装处之间阻抗大小的阻抗继电器为主要元 件，动作时间具有阶梯特性的保护装置，可以分为接地距离保护和相间距离保护，当故障点 至保护安装处之间的实际阻抗大于预定值时，表示故障点在保护范围之外，保护不动作，当 上述阻抗小于预定值时，表示故障点在保护范围之内，保护动作，再配以方向元件及时间元 件，即组成了具有阶梯特性的距离保护装置。当故障线路中的电流大于阻抗继电器的允许 精确工作电流时，保护装置的动作特性与通过保护装置的故障电流的大小无关。
[0003] 距离保护可以应用在任何结构复杂、运行方式多变的电力系统中，能够选择性的 快速切除相间故障，当线路发生单相接地故障时，距离保护的动作行为与过渡电阻的大小 有关，两相短路接地故障时，它可与零序电流保护同时动作，切除故障。
[0004] 距离保护一般装设三段，其中第一段可以保护线路的80% -85%，动作时间一般 不大于0. 03?0.ls，第二段按阶梯特性与相邻保护相配合，动作时间一般在0. 5?I. 5s， 通常能够灵敏快速地切除全线路范围内的故障。由Ι、Π段构成线路的主保护。第三段，其 动作时间一般在2s以上，作为后备保护段。
[0005] 由于距离保护主要反映阻抗值，一般说其灵敏度较高，受电力系统运行方式变化 的影响较小，运行中躲开负荷电流的能力较强，在本线路故障时，距离保护第一段的性能基 本不受电力系统运行方式变化的影响，当故障点在相邻线路上时，由于可能有助增作用，对 于II、III段，保护的实际动作区可能随运行方式的变化而有所变化。
[0006] 距离保护I、II段采取振荡闭锁措施，防止振荡期间距离保护误动作。距离保护 III段通过动作延时躲过振荡。
[0007] 现有技术中，继电保护装置中距离保护III段无闭锁措施，只要测量阻抗进入距 离保护ΠΙ动作区，距离保护动作，当输电线路处于过负荷状态时，测量阻抗进入距离保护 动作区，造成保护误动作，造成事故范围扩大，严重情况下会引起大面积停电事故。
[0008] 增加距离保护III段开放条件，防止过负荷情况下距离保护误动作，同时保证故 障情况下，快速开放距离保护III段，对于提升距离保护的动作性能具有重要意义。
[0009] 因此，需要提供一种增加距离保护III段开放条件的故障判断方法。
【发明内容】
[0010] 为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种距离保护III段故障开放判断方 法。
[0011] 实现上述目的所采用的解决方案为：
[0012] 一种距离保护III段故障开放判断方法，其改进之处在于：所述方法包括以下步 骤：
[0013]I、获取保护安装处的相电流和相电压；
[0014]II、确定正序电流和正序电压；
[0015]III、确定保护安装处正序电压余弦分量和正序电压余弦分量突变量；
[0016] IV、确定保护安装处相电压余弦分量和相电压余弦分量突变量；
[0017]V、确定保护安装处相间电压余弦分量和相间电压余弦分量突变量；
[0018]VI、根据距离保护III段故障开放判据开放距离保护。
[0019] 进一步的，所述距离保护III段故障开放判据包括：电压互感器断线下的判据和 电压互感器不断线下的判据；
[0020] 所述电压互感器不断线下采用以下任一的判据：正序电压余弦分量或其突变量、 相电压余弦分量或其突变量、相间电压余弦分量或其突变量。
[0021] 进一步的，若所述正序电压余弦分量突变量大于或等于定值一，或所述正序电压 余弦分量小于或等于定值二，开放所有距离保护III段；
[0022] 若所述正序电压余弦分量突变量小于定值一或所述正序电压余弦分量大于定值 二，闭锁所有距离保护ΠΙ段。
[0023] 进一步的，若所述相电压余弦分量突变量大于或等于定值三，或所述相电压余弦 分量小于或等于定值四，开放本相对应的接地距离保护III段；
[0024] 若所述相电压余弦分量突变量小于定值三或所述相电压余弦分量大于定值四，闭 锁本相对应的接地距离保护III段。
[0025] 进一步的，若所述相间电压余弦分量突变量大于或等于定值五，或所述相间电压 余弦分量小于或等于定值六，开放本相对应的相间距离保护III段；
[0026] 若所述相电压余弦分量突变量小于定值五或所述相间电压余弦分量大于定值六， 闭锁本相对应的相间距离保护III段。
[0027] 进一步的，若所述电压互感器断线，闭锁包括断线相的距离保护III段。
[0028] 进一步的，所述定值一为标么值，基准值为保护安装侧电源相电势，所述定值一取 值范围为〇. 3-0. 4pu;
[0029] 所述定值二为标么值，基准值为保护安装侧电源相电势，所述定值二取值范围为 0. 6-0. 7pu〇
[0030] 进一步的，所述定值三为标么值，基准值为保护安装侧电源相电势，所述定值三取 值范围为0. 3-0. 5pu;
[0031] 所述定值四为标么值，基准值为保护安装侧电源相电势，所述定值四取值范围为 0· 3 -0. 7pu〇
[0032] 进一步的，所述定值五为标么值，基准值为保护安装侧电源线电势，所述定值五取 值范围为〇. 3-0. 5pu;
[0033] 所述定值六为标么值，基准值为保护安装侧电源线电势，所述定值六取值范围为 0. 4-0. 7pu〇
[0034] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0035] 1、本发明提供的方法增加距离保护III段的闭锁条件，保证过负荷情况下距离保 护可靠不误动，同时在线路故障时快速开放距离保护，提升了距离保护的动作性能，限制事 故范围的扩大，有效阻止事故发展过程中保护的误动作，避免大停电事故的发生，提高系统 的安全稳定运行水平。
[0036] 2、本发明提供的方法，无需进行人为整定，由装置内部实现，不增加运行人员对保 护装置的维护工作量，高效安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0037] 图1为本实施例中距离保护III段故障开放判断逻辑示意图。
【具体实施方式】
[0038] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做进一步的详细说明。
[0039] 本发明提供一种距离保护III段故障开放判断方法，该方法利用电压余弦分量作 为距离保护III段的开放条件，根据保护安装处电压余弦分量的变化量大小识别过负荷与 故障，当保护安装处电压余弦分量的变化量较小时，判断为过负荷，闭锁距离保护ΠΙ段； 当保护安装处电压余弦分量的变化量较大时，判断为故障开放距离保护III段。故障时，快 速开放距离保护III段；过负荷情况下，可靠闭锁距离保护III段。
[0040] 如图1所示，图1为本实施例中距离保护III段故障开放判断逻辑示意图；本实施 例中，、一种距离保护III段故障开放判断方法包括以下步骤：
[0041]I、获取保护安装处的相电流和相电压；
[0042]II、确定正序电流和正序电压；
[0043]III、确定保护安装处正序电压余弦分量和正序电压余弦分量突变量；
[0044]IV、确定保护安装处相电压余弦分量和相电压余弦分量突变量；
[0045]V、确定保护安装处相间电压余弦分量和相间电压余弦分量突变量；
[0046]VI、根据距离保护III段故障开放判据开放距离保护。
[0047] 步骤I中，获取保护安装处的相电压和相电流，并确定ABC三相电压相量 t>A、[>B、4 和电流相量/A、/B、/c。
[0048] 步骤II中，确定正序电流和正序电压。
[0049] 本实施例中，运用对称分类法提取所述正序电压和所述正序电流Z1，利用对称 分量法按下式提取正序电压A和正序电流A:
[0050]
【权利要求】
1. 一种距离保护III段故障开放判断方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1. 获取保护安装处的相电流和相电压； II、 确定正序电流和正序电压； III、 确定保护安装处正序电压余弦分量和正序电压余弦分量突变量； IV、 确定保护安装处相电压余弦分量和相电压余弦分量突变量； V、 确定保护安装处相间电压余弦分量和相间电压余弦分量突变量； VI、 根据距离保护III段故障开放判据开放距离保护。
2. 如权利要求1所述的一种距离保护III段故障开放判断方法，其特征在于：所述距 离保护III段故障开放判据包括：电压互感器断线下的判据和电压互感器不断线下的判 据； 所述电压互感器不断线下采用以下任一的判据：正序电压余弦分量或其突变量、相电 压余弦分量或其突变量、相间电压余弦分量或其突变量。
3. 如权利要求2所述的一种距离保护III段故障开放判断方法，其特征在于：若所述 正序电压余弦分量突变量大于或等于定值一，或所述正序电压余弦分量小于或等于定值 二，开放所有距离保护III段； 若所述正序电压余弦分量突变量小于定值一或所述正序电压余弦分量大于定值二，闭 锁所有距离保护III段。
4. 如权利要求2所述的一种距离保护III段故障开放判断方法，其特征在于：若所述 相电压余弦分量突变量大于或等于定值三，或所述相电压余弦分量小于或等于定值四，开 放本相对应的接地距离保护III段； 若所述相电压余弦分量突变量小于定值三或所述相电压余弦分量大于定值四，闭锁本 相对应的接地距离保护III段。
5. 如权利要求2所述的一种距离保护III段故障开放判断方法，其特征在于：若所述 相间电压余弦分量突变量大于或等于定值五，或所述相间电压余弦分量小于或等于定值 六，开放本相对应的相间距离保护III段； 若所述相电压余弦分量突变量小于定值五或所述相间电压余弦分量大于定值六，闭锁 本相对应的相间距离保护III段。
6. 如权利要求2所述的一种距离保护III段故障开放判断方法，其特征在于：若所述 电压互感器断线，闭锁包括断线相的距离保护III段。
7. 如权利要求3所述的一种距离保护III段故障开放判断方法，其特征在于：所述定 值一为标么值，基准值为保护安装侧电源相电势，所述定值一取值范围为0. 3-0. 4pu ; 所述定值二为标么值，基准值为保护安装侧电源相电势，所述定值二取值范围为 0. 6-0. 7pu〇
8. 如权利要求4所述的一种距离保护III段故障开放判断方法，其特征在于：所述定 值三为标么值，基准值为保护安装侧电源相电势，所述定值三取值范围为0. 3-0. 5pu ; 所述定值四为标么值，基准值为保护安装侧电源相电势，所述定值四取值范围为〇. 3- 0?7pu〇
9. 如权利要求5所述的一种距离保护III段故障开放判断方法，其特征在于：所述定 值五为标么值，基准值为保护安装侧电源线电势，所述定值五取值范围为0. 3-0. 5pu ; 所述定值六为标么值，基准值为保护安装侧电源线电势，所述定值六取值范围为 0. 4-0. 7pu〇
【文档编号】H02H7/26GK104332967SQ201410546422
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】王德林, 柳焕章, 周泽昕, 王兴国, 刘宇, 高旭, 刘蔚, 杜丁香, 王英英 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院, 华中电网有限公司, 国网冀北电力有限公司