[发明专利]基于变压器低压侧线电压的110kV线路自适应断线保护方法

说明书

本发明公开了一种基于变压器低压侧线电压的110kV线路自适应断线保护方法，在110kV变电站测量变压器高压侧的相电流以及低压侧的负序电压、线电压，首先通过相电流判断短路故障，接着根据负序电压启动保护，然后利用线电压识别线路单相断线故障，最后根据判定结果发出某相告警信号，并与备自投配合，跳开相应的进线断路器。本发明能够根据系统零序阻抗与正序阻抗的比值自适应地调整电压整定值，提高了断线识别的灵敏性。同时，本发明依靠短路电流量及电压量设计各判据，线路轻载或空载的情况不影响断线保护的可靠性。此外，本发明对两组理论值变化情况相同的线电压加入两组的向量差不能过大的限制条件，可以防止实际运行中其他类型故障引起断线的误识别。

技术领域

本发明涉及一种基于变压器低压侧线电压的110kV线路自适应断线保护方法，属于电力系统继电保护技术领域。

背景技术

随着我国社会经济的不断发展，对电力供应量和供应稳定程度要求的不断提高，110kV电力线路在我国的电网中的规模在不断的迅速扩大，同时110kV电力线路通过复杂地形以及恶劣气候条件的情况也随之增多。在电力系统中，用电安全和用电稳定是至关重要的因素，断线故障会使得电力系统处于非全相运行的状态，会造成低压侧电压严重不平衡，影响用户的正常用电，甚至造成设备损坏。但由于断线故障发生概率小、故障特性较轻，故目前相关方向的研究不够充分。此外，目前的一些断线故障保护方案依赖于电流的变化量，这导致在线路轻载、空载时无法准确识别断线故障。因此，迫切需要针对输电线路断线故障的判别方法、解决方案和保护装置开展更加深入的研究，以利于电网安全稳定运行。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种基于变压器低压侧线电压的110kV线路自适应断线保护方法，在110kV输电线路发生断线故障时可以快速准确地进行判断和保护。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种基于变压器低压侧线电压的110kV线路自适应断线保护方法，包括以下步骤：

步骤1：判断线路是否发生短路故障，如果线路发生短路故障，则不执行后续步骤2-4，如果线路未发生短路故障，则继续执行后续的步骤2；

步骤2：判断110kV线路是否满足断线保护启动条件

计算110kV主变低压侧电压互感器TV的二次a相负序电压U_a2、b相负序电压U_b2、c相负序电压U_c2，判断如下条件是否满足：

(1)二次a相负序电压U_a2大于等于整定值：U_a2≥K_rel.u(U_2min+U_unb)

(2)二次b相负序电压U_b2大于等于整定值：U_b2≥K_rel.u(U_2min+U_unb)

(3)二次c相负序电压U_c2大于等于整定值：U_c2≥K_rel.u(U_2min+U_unb)

式中，K_rel.u为可靠系数，U_2min根据断线处等值零序阻抗与正序阻抗的比值t自适应整定，U_unb为系统正常运行时，负荷端变电站110kV母线呈现负序特性的不平衡电压；

满足上述任一条件，则认为满足断线保护启动条件，继续执行后续步骤3；同时不满足以上三个条件时，判定线路未发生断线故障，不执行后续的步骤3-4；

步骤3：识别断线故障相