[发明专利]利用分布参数实现输电线路单相接地故障继电保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，具体地说是涉及一种利用分布参数模型实现输电线路单相接地故障继电保护方法。 

背景技术

距离保护由于受电力系统运行方式和结构变化影响小，能瞬间有选择性的切除输电线路各种故障，在电力系统输电线路保护中获得了广泛应用。高压输电线路上距离保护被用作输电线路主保护，超/特高压交流输电线路上距离保护被用作输电线路后备保护。目前电力系统输电线路广泛应用的距离保护主要包括工频变化量距离保护和阻抗距离保护。 

工频变化量距离保护通过反应工作电压幅值突变量构成距离保护，该方法具有受电力系统运行方式影响小和抗过渡电阻能力强等优势。但由于该方法所采用的工作电压幅值突变量仅在故障初期存在，无法用作超/特高压交流输电线路后备保护。 

阻抗距离保护根据故障阻抗大小反映故障距离长度以区分故障点位于保护区内或是位于保护区外。阻抗距离保护由于受电力系统运行方式和结构变化影响小，用于计算故障阻抗的电气量为全故障分量，适用于整个故障过程。因此，阻抗距离保护既可用于高压输电线路主保护，也可用作超/特高压交流输电线路后备保护。 

然而，传统接地阻抗距离保护前提假设接地故障点电压为零，通过故障相电压和故障相电流比值计算故障阻抗，并根据故障阻抗大小来反映故障点的远近以决定是否发出跳闸信号。实际上，在电力系统中，除了人为构造的金属性接地短路故障外，接地故障点电压几乎不可能为零，因此，接地故障点电压会对接地阻抗距离保护动作性能造成严重影响。 

实际电力系统中，特高压交流输电线路的电压、电流传输具有明显的波过程，沿线分布电容电流大，对阻抗距离保护动作性能的影响不能忽略。考虑线路沿线对地电容的影响，故 障阻抗与故障距离呈双曲正切函数关系，双曲正切函数特性决定了阻抗继电器耐过渡电阻能力差，过渡电阻所带来的附加阻抗将严重影响阻抗继电器的动作性能。特压交流输电线路输送大容量电能，是重负荷输电线路，重负荷电流会使阻抗距离保护的动作灵敏度降低，重负荷电流对阻抗距离保护动作性能的影响不能忽略。 

据国家电网公司统计，电力系统输电线路发生的各种故障类型中单相接地故障占80%以上，因此，研究一种适用于特高压交流输电线路单相接地故障的继电保护方法具有非常重要的工程意义。 

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种适用于特高压交流输电线路的利用分布参数模型实现输电线路单相接地故障的继电保护方法。 

本发明的目的是通过以下途径来实现的： 

利用分布参数模型实现输电线路单相接地故障继电保护方法，其要点在于，包括如下步骤： 

（1）提供一种保护装置，该保护装置测量输电线路保护安装处的故障相电压故障相电流故障相负序电流和零序电流其中，φ=A、B、C相； 

（2）保护装置利用其测量到的故障相电气量计算φ相输电线路的故障阻抗幅值|Z_φ|：