一种自适应零序电流速断保护方法与流程

本发明涉及供电保护技术领域，特别涉及一种自适应零序电流速断保护方法。

背景技术：

传统的零序电流速断保护的整定值按照躲开相邻线路出口单相接地短路电流的整定值计算，因此，计算的短路电流乘以整定系数krel之后得出的整定值在最大运行方式下不能实现线路全长100％的0s速断保护，在最小运行方式下，将使i段保护范围进一步缩短，在某些情况下还有可能使保护失效，使保护范围为零。

图1为电力系统示意简图，假设图1中电力系统运行方式下的最小正序电抗xc1和最小负序电抗xc2均为2ω，最小零序电抗xc0为5ω；图1中电力系统运行方式下的最大正序电抗xc1和最大负序电抗xc2均为4.5ω，最小零序电抗xc0为9ω；

计算最大运行方式下图1中b母线单相接地短路时的短路电流：

最大运行方式下单相短路电流：

最大运行方式下三相短路电流：

i0max＝3*ik0max＝3*2459＝7377a

最小运行方式下单相短路电流：

最小运行方式下三相短路电流：

i0min＝3*2075＝6225a

零序i段电流速断保护的整定值应该按照躲开相邻线路出口单相接地短路电流的整定值计算，因此，最后的短路电流还应该乘以相应的整定系数krel(此处取1.25)。因此，以最大运行方式为例，最后的三相短路电流应该为：

i0p＝krel*imax＝1.25*7377＝9221.25a

为了躲开相邻线路出口单相接地短路电流，最大运行方式下的短路电流保护整定值必须大于9221.25a。通过以上计算分析得出以下两个结论：

(1)按照传统方式计算整定定值，由于整定值偏大，零序i段电流速断保护在最大运行方式下不能实现线路全长100％的0s速断保护；

(2)在最小运行方式下，由于整定值增加将使i段保护范围进一步缩短，在某些情况下有可能使保护失效，使保护范围为零；

因此，零序电流保护不反应三相和两相短路，在正常运行和系统发生振荡时也没有零序分量产生，所以它有较好的灵敏度。但零序电流保护受电力系统运行方式变换影响较大，灵敏度因此降低，特别是短距离线路上及复杂的环网中，由于速动段的保护范围太小，甚至没有保护范围，致使零序电流保护各段的性能严重恶化，使保护动作时间很长，灵敏度很低。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自适应零序电流速断保护的原理和实现方法。

为此，本发明技术方案如下：

一种自适应零序电流速断保护方法，包括按顺序进行的下列步骤：

1)微机保护实时计算系统电源线路的正序电抗xc1、负序电抗xc2和零序电抗xc0；

2)根据步骤1)中计算的正序电抗xc1、负序电抗xc2、零序电抗xc0计算线路末端实时接地短路电流i0，并将该短路电流i0存储在存储器ram中，i0随系统运行方式的改变而改变，因此，存储在ram中的i0也在随时更新；

3)判断保护装置测得的故障电流im大于线路末端的故障电流i0时保护动作，若判断结果为“是”，保护装置动作；

4)继续重复步骤1)～步骤3)。

进一步的，所述的步骤2)中短路电流i0的计算方法为：

其中xc1为正序电抗、xc2为负序电抗、xc0为零序电抗，es为系统运行的相间电压。

与现有技术相比，该自适应零序电流速断保护方法可以实现对待检测系统全长实现100％的0s快速保护并不受系统运行方式变化的影响，在线路出现短路时，可以瞬时通过保护装置切除故障，有效地提高了保护的灵敏度，极大的提高了保护效率。

附图说明

图1为电力系统示意简图。

图2为本发明提供的自适应零序电流速断保护方法的流程图。

具体实施方式

实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。

一种自适应零序电流速断保护方法，包括按顺序进行的下列步骤：

1)微机保护实时计算待测电缆线路的正序电抗xc1、负序电抗xc2和零序电抗xc0；

2)根据步骤1)中计算的正序电抗xc1、负序电抗xc2、零序电抗xc0计算线路末端实时短路电流i0并将该短路电流i0存储在存储器ram中；

3)判断步骤1)微机保护测得的线路故障电流im大于i0，若判断结果为“是”，保护装置动作；

4)继续重复步骤1)～步骤3)。

进一步的，所述的步骤2)中短路电流i0的计算方法为：

其中xc1为正序电抗、xc2为负序电抗、xc0为零序电抗，es为系统运行的相间电压。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种自适应零序电流速断保护方法，包括下列步骤：1)微机保护实时计算待测线路的正序电抗XC1、负序电抗XC2和零序电抗XC0；2)根据步骤1)中计算的正序电抗XC1、负序电抗XC2、零序电抗XC0计算线路末端实时接地短路电流I0并将该短路电流I0存储在存储器RAM中；3)判断微机保护测得的线路故障电流IM是否大于RAM中实时存储的线路末端实时短路电流I0，若判断结果为“是”，保护装置动作，否则，返回步骤1)；该自适应零序电流速断保护方法可以在线路出现短路时瞬时通过保护装置切除故障，有效地提高了保护的灵敏度。

技术研发人员：宁景云;郭冰;陈钊;宁宁;宁一;宁韦豪
受保护的技术使用者：国网天津市电力公司;国家电网公司
技术研发日：2018.05.28
技术公布日：2018.11.02