[发明专利]一种适用于单侧电源输电线路的断线保护判断方法及装置

说明书

本发明公开一种适用于单侧电源输电线路的断线保护判断方法，包括：采集线路两侧电压、电流和开关位置信息；根据断线前后线路两侧线电压幅值相位的变化同时结合电流和开关信息，快速识别单相断线故障。本发明同时公开了相应得保护装置。本方案可在断线发生100ms内完成判断，并可在200ms内切断电源，解决了输电线路断线故障无法快速判断的问题，适用于各种环境下单侧电源的输电线路，尤其是林场、草原、石油化工等架空线路断线易引发火灾或触电事故的运行环境。

技术领域

本发明属于电力系统保护控制技术领域，涉及一种适用于单侧电源输电线路的断线保护快速判断方法及装置。

背景技术

由于机械外力、施工质量和老化等原因，断线故障是输电线路一种典型的故障类型。架空线路断线会导致接地故障发生，容易导致人畜触电或引发火灾；大型工业企业中输电多采用电缆线路，当发生断线故障时，也会对电动机等用电设备造成较大危害，因此，快速识别并切除断线故障是非常必要的。尤其在林场、草原和化工企业的架空线路中，如果能在断线发生后线路落地前切断电源，就可以避免火灾等危害的发生。

目前在电力系统中，是通过零序过流保护、接地选线、负序过流保护和非全相保护来解决线路断线故障造成的问题。这些方法都是根据断线后故障造成实际危害来进行识别的。如零序过流保护可识别架空线路断线后的接地故障，但此时接地已经发生，甚至已经引发了火灾等危害；负序过流保护和非全相保护为了防止误动也增加了较长延时，而且无法识别轻载时的断线故障。因此，目前尚缺乏断线故障的针对性快速识别方法。

有些研究机构尝试根据断线后线路中的电流变化来判断是否断线，但这种方法无法适用于轻载或空载的运行工况；也有些研究机构尝试根据某侧电压的幅值或者根据电压的序分量的大小来判断，但这些方法容易受到区外故障的干扰，无法很好的发挥作用。

发明内容

本发明的目的是，提供一种适用于单侧电源输电线路的断线保护判断方法及装置，以解决输电线路单相断线故障快速判断的问题。

为了达成上述目的，本申请采用如下技术方案：

一方面，本发明提出了一种适用于单侧电源输电线路的断线保护判断方法，包括：

采集线路两侧电压、电流和开关位置信息；

进行断线故障判定，当同时满足以下断线判据并保持设定时间则判断为发生断线故障；所述断线判据包括：

(1)电源侧三相线电压均大于有压定值；

(2)负荷侧仅有一个线电压与电源侧对应线电压幅值差小于压差定值、相位差小于相差定值，将此线电压称为正常线电压；

(3)负荷侧另外两线电压幅值变为正常线电压幅值的一半，且另外两线电压相位与正常线电压相反；

(4)电源侧和负荷侧两侧的断线相电流均小于有流定值；

(5)两侧开关均为合位。

优选的技术方案中，还包括当判断为断线故障后，进一步判断断线相，具体方法为：所述正常线电压相关的两相为正常相，正常相之外的一相为断线相。

优选的技术方案中，当线路判断出断线故障后，立刻动作并驱动断路器跳开电源侧断路器切除故障。

优选的技术方案中，在进行断线故障判定之前，还包括保护充电的步骤：当同时满足所有充电条件并保持预设充电延时后置位充电完毕标志位，当充电完毕标志位处于置位状态才允许进行断线判别；所述充电条件包括：(1)两侧开关均为合位；(2)两侧对应线电压幅值差小于压差定值、相角差小于相差定值；(3)两侧电流差流小于差流定值。

优选的技术方案中，在进行断线故障判定之前，还包括启动断线保护的步骤，具体为：当充电完毕标志位处于置位状态且当两侧线电压相角差大于相角定值或者两侧线电压幅值差大于压差定值才允许进行断线判别。