[发明专利]一种纵联差动保护利用故障分量实现启动的方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统领域，具体地涉及为高压输电线路发生区内高阻接地故障时，弱馈侧纵联差动保护利用电源侧故障分量实现启动的方法。

背景技术

电力系统高压输电线路区内发生高阻接地故障时，若达到差动保护动作定值，要求两侧差动保护能够迅速选相动作，瞬时故障可以重合成功。若两侧差动保护没有后备零序保护动作快，后备零序保护会永跳动作不重合。若后备零序保护没有变压器保护动作快，会扩大事故范围，可能会引起停电事故。

两侧纵联差动保护通过光纤通道交换数据。为防止TA断线或保护装置出现故障等情况，导致两侧差动保护误动作，要求两侧差动保护均启动后才能开放动作功能。只有一侧保护不启动，就不能开放保护动作功能。

目前的差动保护主要的启动元件包括：电流突变量启动元件、零序电流辅助启动元件。

目前的纵联差动保护，有些系统情况下，线路区内发生高阻接地故障时，存在着弱馈侧差动保护启动灵敏度不足的问题。线路区内发生高阻接地故障，弱馈侧有以下主要特征：零序电流、零序电压缓慢增大，故障相电流、零序电流、相电压、零序电压变化很小；弱电源侧保护测量到的故障相电流、零序电流、零序电压很小。以上特征不能满足目前的保护启动条件。

电源侧纵联差动保护测量到的故障电流、零序电流、零序电压相对较大，保护能够启动。因弱馈侧差动保护未启动，两侧纵联差动保护均不能动作。

为解决线路区内发生高阻接地故障时，弱馈侧纵联差动保护启动灵敏度不足问题，本发明提出一种弱馈侧纵联差动保护利用电源侧故障分量实现启动的方法，该方法和以往不同的是，弱馈侧保护使用了电源侧的故障分量，包括零序电流、零序电压、负序电流和负序电压，要求零序正方向或负序正方向，利用光纤通道传输故障分量启动信号，再结合了两侧的零序差动保护动作判据。

纵联差动保护利用故障分量实现启动的方法，解决了高阻接地故障时弱馈侧纵联差动保护启动灵敏度不足的问题。使用情况表明，该方法能够有效地解决线路区内发生高阻接地故障时，有些系统情况下两侧差动保护不能够快速切除故障，导致后备零序保护或变压器保护动作问题。

发明内容

为解决线路区内发生高阻接地故障时，弱馈侧纵联差动保护启动灵敏度不足问题，本发明提出一种弱馈侧纵联差动保护利用电源侧故障分量实现启动的方法，利用光纤通道将电源侧的故障分量启动信号传输给弱馈侧保护，同时结合了两侧的零序差动保护动作判据。

首先对本发明中使用的以下技术术语进行说明或定义：

故障分量启动：故障分量包括正序分量、零序分量和负序分量。接地故障时保护可以测量到零序分量和负序分量，正常运行时没有零序分量和负序分量。包含零序分量或负序分量的启动判据，称为故障分量启动。

本发明具体采用以下技术方案。

一种纵联差动保护利用故障分量实现启动的方法，该方法包括如下步骤：

(1)输电线路电源侧和弱馈侧的纵联差动保护装置实时检测输电线路电流和电压，并分别计算所述线路相电流、相电压、零序电流向量、零序电压向量、负序电流向量和负序电压向量；

(2)当输电线路电源侧差动保护启动元件满足动作条件时，而输电线路弱馈侧差动保护启动元件不满足动作条件时，输电线路电源侧纵联差动保护启动，而输电线路弱馈侧差动保护不启动；

(3)当所述输电线路电源侧纵联差动保护启动后，通过零序正方向元件和/或负序正方向元件判别是发生了输电线路故障还是TA断线，当输电线路电源侧零序电流和零序电压满足所述零序正方向元件和/或输电线路电源侧负序电流和负序电压满足负序正方向元件所设定的判据时，则认为所述输电线路发生了故障，进入步骤(4)，否则为TA断线；

(4)输电线路电源侧纵联差动保护装置根据输电线路电源侧零序电流向量和通过光纤通道传输的输电线路弱馈侧零序电流向量判断是否满足设定的零序差动保护动作判据，如果不满足所述零序差动保护动作判据，则判断输电线路区内无故障，如果满足所述零序差动保护动作判据，则进入步骤(5)；

(5)电源侧纵联差动保护装置在满足保护启动、零序正方向元件和/或负序正方向元件、零序差动保护动作判据后，故障分量启动，并将该故障分量启动信号通过光纤通道传给输电线路弱馈侧纵联差动保护装置；