[发明专利]适用于同塔四回线路跨电压等级跨线故障的距离保护方法

说明书

本发明涉及一种适用于同塔四回线路跨电压等级跨线故障的距离保护方法，包括以下步骤：采集同塔混压四回线路中每回线路每相电压和电流；通过选相元件确定同塔混压四回线路中故障线路和故障相；计算故障相间跨电压等级跨线阻抗，确定保护整定时采用的正序阻抗；确定距离保护整定值，通过将计算得到的跨电压等级跨线阻抗与距离保护整定值进行比较，确定距离保护动作逻辑。

技术领域

本发明涉及电力系统保护与控制领域，具体涉及一种适用于同塔四回线路跨电压等级跨线故障的距离保护方法。

背景技术

为了应对电力供应的紧张局面和输电走廊的日趋减少等问题，输电网络的建设条件越来越复杂，同塔输电线路架设方式在超特高压系统中不断实现应用。同塔多回输电技术由于共用杆塔，所需出线走廊窄，能够充分利用有限的走廊资源，减少占用土地的面积，同时具有建设速度快，输送能力强，节省投资等优势，能够很好地满足现代电力系统对供电可靠性和大容量输电等要求。

同塔输电方式的推广，也给电力系统的故障分析与继电保护带来了巨大的挑战。同塔输电线路由于存在相间和线间的互感耦合、相间和跨线的多种故障类型、线路的布置方式种类繁多以及运行方式繁杂等问题，不仅大大增加了故障分析的难度，同时也使继电保护的选线、选相、配置和整定工作面临巨大的困难。同塔输电线路往往作为电网的主要电力纽带，承担着巨大功率传输的重任，其安全运行对电网的影响极大，所以同塔输电线路保护发生不正确动作将会对电网安全稳定运行构成威胁，甚至影响到电力系统的安全运行，因此同塔多回线路对继电保护的安全性要求更高。对同电压等级同塔线路的跨线故障，国内外已有大量研究，现有继电保护技术亦能很好适应。但不同电压等级的同塔线路的跨线故障，国内外目前鲜有研究。

对于同电压等级的同塔双回线路，两回线阻抗参数相同且完全换位时，有：

传统基于单回线电气量的测量阻抗无法有效识别同塔输电线路跨线故障。针对此类双回线路的跨线故障，距离保护理论可以通过两回线路故障相间的跨线阻抗进行判断：

其中，3I₀、3I′₀分别是本线路和同塔架设相邻线路的零序电流，是本线路自身的零序电流补偿系数，是相邻线路对本线路的零序电流补偿系数。

但是，在跨电压等级同塔四回线路中，由于不同电压等级线路的阻抗参数不同，上述跨线阻抗不再适用于判断跨电压等级跨线故障。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于同塔四回线路跨电压等级跨线故障的距离保护方法，以克服传统距离保护方法无法判断跨电压等级跨线故障的问题，可以有效判断同塔混压四回线路的跨电压等级跨线故障。技术方案如下：

一种适用于同塔四回线路跨电压等级跨线故障的距离保护方法，设i＝I、II、III、IV,包括以下步骤：

(1)采集同塔混压四回线路中每回线路每相电压和电流

(2)通过选相元件确定同塔混压四回线路中故障线路和故障相；

(3)计算故障相间跨电压等级跨线阻抗，

若发生故障的两回线路位于杆塔同侧，则：

若发生故障的两回线路位于杆塔异侧，则：

其中，

是位于杆塔同侧的不同电压等级线路：线路i的相和线路j的ψ相间，通过高电压等级线路正序阻抗表示的跨电压等级跨线阻抗；

是位于杆塔同侧的不同电压等级线路：线路i的相和线路j的ψ相间，通过低电压等级线路正序阻抗表示的跨电压等级跨线阻抗；