[发明专利]配网线路低压断路器欠电压保护延时时间的确定方法

权利要求书

1.一种配网线路低压断路器欠电压保护延时时间的确定方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：

(1)收集给低压断路器供电的上级10kV线路所在10kV母线上所有线路的变电站开关保护定值信息，按照时间定值不同的原则选取若干计算定值组，每个定值组包括一个时间定值和一个电流定值；

(2)获取10kV母线上的最小运行方式下的系统阻抗值；

(3)根据计算定值组和相关信息，利用所述方法提出的方法计算低压断路器处在10kV母线最小故障电压，得到故障电压定值组；

(4)根据故障电压定值组的数据与低压断路器的欠压保护动作电压比较，确定低压断路器欠电压保护的最佳延时时间；

所述计算定值组确定方法如下：

(1)首先根据所有线路的定值信息，将每个时间定值及其对应电流定值记为一个定值组，各定值组中时间定值相同的为一类；

(2)同一类定值组中取电流定值最大的定值组作为一个初始定值组，这样便根据不同时间定值的个数确定了若干初始定值组，将初始定值组按时间由小到大的顺序依次排序；

(3)初始定值组中，如果时间定值越小，对应的电流定值越大，即按排列顺序；定值组的时间定值依次增大，电流定值则依次减小，那么这样的初始定值组就是计算定值组；

(4)若在初始定值组中，某定值组电流定值小于或等于其后面一个定值组的电流定值，则应忽略电流定值小的定值组，重新排序，直到按排列顺序的定值组的时间定值依次增大而电流定值依次减小为止；

计算定值组，记为：

(I₁,t₁),(I₂,t₂),(I₃,t₃),…,(I_N,t_N).

式中，N为计算定值组的个数，I_i(i＝1,2,…,N)为电流定值，t_i(i＝1,2,…,N)为时间定值，排在前面的电流定值更大，时间定值更小；

所述故障电压定值组是电压降向量与额定电压向量的最小夹角、10kV母线最小故障电压与每个计算定值组组合在一起，形成一个新的定值组，定义为故障电压定值组，它包括计算定值组的电流定值、时间定值、电压降向量与额定电压向量的最小夹角和10kV母线最小故障电压，记为：

式中，N为计算定值组的个数，I_i(i＝1,2,…,N)为电流定值，t_i(i＝1,2,…,N)，t_i＜t_i+1，即时间定值按照排序顺序逐渐变大，角为该定值组所在线路决定的电压降向量与额定电压向量的最小夹角，U_MXi为对应的故障时10kV母线最小故障电压；

所述故障时10kV母线最小故障电压U_MXi：

式中，U_N为配网线路的额定电压，即10.5kV；角度为电压降向量与额定电压向量的夹角的最小值；电压降U_Ji的是与电流定值相等的故障电流在系统阻抗上引起的电压降，即：

上式中，Z₀为系统阻抗有名值的幅值，I_i为计算定值组第i个定值组的电流定值；

电压降向量与额定电压向量的最小夹角的近似计算方法为

式中，X₀、R₀分别为最小运行方式下10kV母线处的系统阻抗的电抗和电阻；X_l、R_l分为10kV母线至故障点处的线路阻抗的电抗和电阻，分别为系统阻抗和线路阻抗对应的阻抗角；

上式表明，近似等于系统阻抗角与对应线路的阻抗角之差，这为实际操作带来巨大方便，只需根据系统参数值和导线型号，即可近似得到从而得到故障时10kV母线最小故障电压U_MXi；最终得到故障电压定值组；

所述确定低压断路器欠电压保护的最佳延时时间方法如下：

(1)从低压断路器的说明书可查得欠电压保护动作值U_d，其典型值为额定电压的60％～80％；欠电压保护的延时时间，一般可在零秒至数秒之间进行设置；

(2)比较欠电压动作电压与故障电压定值组的数据进行比较，找到大于且最接近欠电压动作电压的故障电压定值组，该定值组的时间定值加0.1s，即是欠电压保护的最佳延时时间。

2.根据权利要求1所述的配网线路低压断路器欠电压保护延时时间的确定方法，其特征在于，所述10kV母线上的最小运行方式下的系统阻抗值通过以下两种方式获取：

通过调度获取：调度在10kV的系统阻抗以标幺值给出，记为z，z＝r+jx；标幺值的基准电压U_B为10.5kV，基准容量S_B为100kVA；对应的有名值Z₀为：

通过网架结构计算获取：Z₀＝R₀+jX₀

式中，R₀为系统阻抗有名值的电阻分量，X₀为系统阻抗有名值的电抗分量。