[发明专利]一种适用于三端T接输电线路的故障测距方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，涉及一种适用于三端T接输电线路 的故障测距方法。

背景技术

在高压电网中，随着电力系统的发展、负荷密度的增长以及新建变电站征 地的困难，常常出现高压重负荷三端T接输电线路。为了加速线路故障的切除 以及减少因停电造成的经济损失，需要采用高精度的故障测距技术。然而，由 于三端输电系统结构上的特殊性，用单端电气量的故障测距方法无法确定三端 系统上的故障点位置，而两端系统的算法虽已比较成熟，但是也很难将两端系统 的算法直接应用于三端系统。

对T形线路的故障测距，现有方法都是先判断出故障支路，再将三端线路等 效成两端线路进行测距。其等效为两端的方法大都是分别由三端电气量计算得 到的T节点电压进行比较，与另外两端不同者判定为故障支路，然后由非故障支 路的电气量求出T节点的电压和注入故障支路的电流，将三端线路等效成两端 线路进行测距。而转换为两端后，再利用相对成熟的两端电气量测距方法进行 计算。也有通过分别假设故障发生在某一支路，由假定正常的2段支路端的电 压、电流推算求得T节点电压和注入假定故障支路的电流，从而分别求得3个 故障距离。然后再根据求得的3个故障距离有且仅有1个在0和对应支路总长 度之间，该距离就是真实的故障距离，故障发生在对应支路上。

上述各种故障测距方法都是在三端输电线路都正常运行的情况下进行的测 距计算，但是在实际工程应用中还会常常遇到三端运行方式的线路转换为两端 运行方式时的情况。而对于此运行方式转换前后的故障测距切换方案，大多没 有提出，并且在两端运行方式下以及在有一侧支路处于热备用状态情况下的三 端运行方式时，断开开关侧的支路线路发生故障时，现有方法都无法进行正确 的故障测距。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是根据三端T接输电线路以及运行方式转换后的 线路特点，提供一种适用于三端输电线路的综合故障测距解决方案，从而更加 有效地满足三端输电线路各种运行方式下的故障测距要求，以利于能够快速准 确地进行线路的故障定位。

为解决上述问题，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

一种适用于三端T接输电线路的综合故障测距方法，其特征在于：包括以下 步骤：

A、同步采样和相关信息传输：利用现有成熟的同步采样技术，对三端输电 线路的本侧和其它各侧的相电流、相电压以预定的采样速率进行同步采样，将 对侧的相电流和相电压采样值传输到本侧，并将对侧的开关位置状态、支路线 路长度和支路线路参数、差动保护压板和方式运行压板传输到本侧；

B、同步向量计算：对上述同步采样结果进行处理，利用全周傅氏算法计算 各侧各相电流向量和电压向量；

C、三端输电线路特殊运行状态判断：在被保护线路区内发生故障保护动作 后，根据各侧开关状态和对侧三相电流的大小，确定对侧1或对侧2是否处于 开关断开的特殊运行状态下，如果没有处于开关断开的特殊运行状态，则跳转到 步骤F，否则顺序执行；

D、特殊运行状态下的故障支路判别：如果线路处于特殊运行状态下，则分 别以本侧和未断开开关侧支路端点的电压、电流为基础，利用单端电气量的测 距计算公式计算出故障距离，根据计算出的两个故障距离和各支路线路长度的 长短判断出是否为开关断开侧支路故障，如果为开关断开侧支路故障，则顺序执 行，否则转到步骤F；

E、特殊运行状态下，开关断开侧支路故障时的故障测距计算：根据同步后 的各侧电流和电压计算出T接点的注入故障支路的电流和电压向量值，再以T 接点的电压和注入故障支路电流作为单端电气量进行单端故障测距，得出T接 点距离故障点的线路长度，之后转到步骤H；

F、三端运行状态下的故障测距计算：如果根据判断输电线路为三端运行方 式时，则按照如下方法进行故障测距计算，否则直接转到步骤G，

(1)故障支路的判别：

①利用各端同步后的电压、电流向量值，分别计算出各端的正序电压和正 序电流向量值，记为：

②分别沿MT、NT、ST三条支路线路分别计算出T点的正序电压，得到的 电压表示为：其计算公式如下：