具有全暂态动作特性的双回线路非同名相跨线接地故障电压保护方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统继电保护技术领域，具体地说是涉及一种具有全暂态动作特 性的双回线路非同名相跨线接地故障电压保护方法。
【背景技术】
[0002] 同杆并架双回线路具有占地面积少、造价成本低，连接电网运行稳定可靠，已成为 电力系统一种常见输电线路连接方式。同杆并架双回线路线间存在零序互感，零序互感对 零序补偿系数产生影响，进而产生附加阻抗，因零序互感引起的附加阻抗会导致保护装置 测量到的故障阻抗大于实际故障阻抗，造成同杆并架双回线路保护区内靠近保护整定范围 处发生接地故障时，保护出现误动作，对电网安全稳定运行不利。
[0003] 同杆并架双回线路即使发生经杆塔直接接地故障，在土壤电阻率较低的地区过渡 电阻也在10Q附近；在电阻率较高的地方过渡电阻可达30Q，或甚至更高。过渡电阻不为 零使得保护装置计算得到的故障阻抗除包含反应真实故障距离的故障阻抗分量外，还包含 了因过渡电阻而产生的附加阻抗。过渡电阻产生的附加阻抗呈阻感性或呈阻容性容易造成 接地阻抗距离保护拒动或稳态超越。保护误动或拒动，会给电力系统安全运行带来重大的 损失，甚至有可能会威胁到电力系统的稳定性。
[0004] 现有同杆并架双回线路接地距离保护的动作特性圆边界经过坐标原点，由于坐标 原点位于动作特性圆边界上，保护正向出口接地故障时保护存在死区，且随着过渡电阻和 负荷电流增大，保护正向出口死区越大。由于坐标原点位于动作特性圆边界上，保护反方向 出口接地故障存在误动的可能，且过渡电阻越大，保护反方向出口接地故障时保护越容易 误动作。
[0005] 由于同杆并架双回线路线间存在很强的零序互感，现有单相接地距离保护无法获 取另一回线路的零序电流，算法模型中无法消除线间零序互感的影响，受线间零序互感的 影响，传统单相接地距离保护应用于同杆并架双回线路时其保护范围将大大扩大，在保护 整定范围处故障常常存在稳态超越，使得保护区外故障时容易发生误动作，容易造成潮流 大转移，引发大面积停电事故发生。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种坐标原点位于动作特性圆 内，保护正向出口非同名相跨线接地故障时无保护死区，保护反方向出口非同名相跨线接 地故障时不误动作，无需对线路故障前电压进行记忆，无需设置线路故障前电压保持回路， 简化继电保护装置硬件设计，动作特性在双回线路非同名相跨线接地故障的整个故障过程 中都为暂态动作特性，动作性能不受线间零序互感、过渡电阻和负荷电流影响的双回线路 非同名相跨线接地故障电压保护方法。
[0007] 为完成上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0008] 具有全暂态动作特性的双回线路非同名相跨线接地故障电压保护方法，其特征在 于，包括如下依序步骤：
[0009] (1)保护装置测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的故障相电压4彳、故 障相电流和零序电流i ro，测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的两正常相电压 其中，巾P S = I回线路ACB相、I回线路BAC相、I回线路CBA相；即I回线路 伞相发生故障，P S为两正常相；(}> p S构成I回线路ABC三相；
[0010] ⑵保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流相角a = r1+r2~3i -13 ；
[0011] 其中，zm为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的零 序互感；Z M为同杆并架双回线路I回线路的零序阻抗；Z n为同杆并架双回线路I回线路的
[0012] (3)保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流/im=/m(c〇S? + ./sirrn): 其中，j为复数算子；
[0013] (4)保护装置计算同杆并架双回线路I回线路正常运行时的（i)相电压
〇中，（}> p S = I回线路ACB相、I回线路BAC相、I回线路CBA相；
[0014] (5)保护装置判断
：的 角度落在（-90°，90° )范围内是否成立，若成立，则判断非同名相跨线接地故障点位于 同杆并架双回线路I回线路保护整定范围内，保护装置发出动作跳闸信号；反之，若判断
L的角度落在（90°，270° )范围 内，则保护装置发出闭锁信号；其中，lsrt为同杆并架双回线路I回线路保护整定范围，取 〇. 85倍同杆并架双回线路I回线路长度；1为同杆并架双回线路I回线路长度；ZM为同杆 并架双回线路I回线路的零序阻抗；Z n为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗；Zm为同 杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的零序互感；巾P S = I回 线路ACB相、I回线路BAC相、I回线路CBA相。
[0015] 本发明的特点及技术成果：
[0016] 本发明方法只用到单端单回线路电气量，不需要引入另一回线路电气量，动作性 能不受电力系统运行方式的影响，在电力系统运行方式发生较大改变时具有很强的适应能 力。本发明方法计及线间零序互感的影响，消除了线间零序互感对保护动作性能的影响。本 发明方法无需对线路故障前电压进行记忆，无需设置线路故障前电压保持回路，简化继电 保护装置硬件设计。本发明方法的动作特性圆经过第三象限，坐标原点位于动作特性圆内， 保护正向出口非同名相跨线接地故障时无保护死区，保护反方向出口非同名相跨线接地故 障时不误动作。本发明方法动作特性在双回线路非同名相跨线接地故障的整个故障过程中 都为暂态动作特性，具有很强的抗过渡电阻和负荷电流影响的能力，适用于双回线路非同 名相跨线接地故障的整个故障过程的继电保护。
【附图说明】
[0017] 图1为应用本发明的同杆并架双回线路输电系统示意图。