[发明专利]一种反时限过电流保护方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统配电网继电保护领域，具体涉及一种反时限过电流保护方法。

背景技术

随着分布式电源(distributed generation，简称为DG)在配电网中得到越来越广泛的应用，可根据短路电流自适应变化的反时限电流保护显示出其优于使用固定动作电流的三段式电流保护的特点。但是，传统反时限过电流保护的整定计算方法，为了保证上下级保护的动作时限差，使得靠近电源侧的保护动作时间较长，因此需采取改进措施，减小保护的动作延时。

目前，国内有学者提出采用低电压加速因子减小保护的动作延时，对于区内故障，大大加快了保护的动作速度，有很好的效果。但是，对于区外故障，低电压加速因子同样会减小保护的动作延时，减小了上下级保护的动作时限差，影响了配合关系，有可能在极端情况下造成后备保护误动作。本发明采用低阻抗加速因子，对于区内故障，低电压加速因子可以减小保护的动作延时；而对于区外故障，不会破坏上下级保护的配合关系。

发明内容

本发明的目的在于针对分布式电源接入配电网时，传统配电网反时限过电流保护的动作时限受到影响，提供一种反时限过电流保护方法，保证了含有分布式电源的配电网在各种运行状态下发生短路故障时能够快速可靠地切除故障。

本发明的技术方案为：一种反时限过电流保护方法，使用保护安装处采集到的电压、电流量，计算出测量阻抗，使用测量阻抗与线路阻抗的比值，作为保护延时动作时间的加速因子，即保护延时动作时间的计算公式为：

t＝0.14Z^*T_d/[(I/I_OP)^α-β]

式中，Z^*为低阻抗加速因子，T_d为时间整定系数，I_OP为启动电流，I为故障电流，α为反时限的曲线形状系数，β为平移系数。

作为优选，低阻抗加速因子Z^*按照如下公式采用分段取值的方法，

其中，Z_m为测量阻抗，Z_Line为线路阻抗。

作为优选，对于电网末端距离电源最远处的线路，启动电流I_OP和时间整定系数T_d的整定计算方法为：按照定时限过电流保护计算其起动电流I₁，在起动电流I₁作用下，其动作时限t₁取为最大动作时限；线路首端发生故障时，在电流I₂下，取动作时限t₂为继电保护装置的固有动作时间，将I₁、t₁，以及I₂、t₂这两组数据带入公式t＝0.14T_d/[(I/I_OP)^α-β]中计算确定启动电流I_OP和时间整定系数T_d。

作为优选，对于除电网末端距离电源最远处的线路外的其它线路，启动电流I_OP和时间整定系数T_d的整定计算方法为：线路首端发生故障时，故障电流I₃对应的动作时限t₃为继电保护装置的固有动作时间；线路末端发生故障时，故障电流I₄对应的动作时限t₄为下一级继电保护装置的固有动作时间加上一个阶梯时间，将I₃、t₃，以及I₄、t₄这两组数据带入公式t＝0.14T_d/[(I/I_OP)^α-β]中计算确定启动电流I_OP和时间整定系数T_d。

与现有技术相比，本发明方法使用测量阻抗与线路阻抗的比值作为保护延时动作时间的加速因子，加速了区内故障的动作速度；并对加速因子采用分段取值的方法，保证区外故障时的动作速度。本发明有效提高了传统反时限过电流保护的动作速度，并且保证了上下级保护之间的配合关系。

附图说明

图1是配电网系统结构图。

图2是不同方法对应的动作时限与故障位置的关系曲线图，其中(a)、(b)、(c)分别是传统反时限过电流保护、低电压加速的反时限过电流保护和本发明的保护方法的动作时限图。

具体实施方式