[发明专利]一种高压架空线的断线保护方法及电路

说明书

本发明公开了一种高压架空线的断线保护方法及电路，包括：步骤S1，采集线路继电保护装置安装处的电压和电流信息，得到三相电压采样值和三相电流采样值，对采集的信息进行低通滤波处理，得到三相电压相量和三相电流相量；步骤S2，利用三相电压相量计算得到负序电压相量，利用三相电流相量计算得到负序电流相量，进一步计算得到负序电压电流的相角差；步骤S3，进行延时判断，若满足断线条件，则判定为区内故障，若不满足断线条件，则判定没有发生断线故障。实施本发明，能够可靠识别和切除高压输电线路的断线故障，不依赖对端通信、无需增加硬件设备、可靠性高。

技术领域

本发明属于电力监测领域，涉及一种高压架空线的断线保护方法及电路。

背景技术

由于目前我国城市高压电网通常采用架空线路作为电能传输的手段，架空线路暴露在旷野中，容易受到雷击以及外力破坏发生各种断线故障，成为一些人身事故的诱因。相比于短路故障，断线故障发生概率小、故障特性较轻，故长久以来研究人员以及设备生产厂家将主要精力都投入到高压输电线路短路故障的研究中。由于未配备专门针对线路断线故障的保护装置，发生断线故障后，需要故障线路落地导致接地故障，保护才能识别故障并进行切除。

目前对于断线故障仍主要依赖巡线人员或用户发现断线故障后告知供电部门，供电部分进行故障确认后再采取停电措施，导致故障信息获取严重滞后。断线故障未及时清除，悬空的导线可能会造成人员伤亡和严重的设备损坏情况。由于断线故障发生概率小、故障特性较轻，目前相关方向的研究不够充分，所提方法实用性不强。目前大部分方法需要采集线路的双端信息，在线路没有配置纵联通信或光纤通道失效的情况下，目前的断线保护方法难以适用。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种高压架空线的断线保护方法及电路，解决五针对性的保护装置，故障的排除需要线路落地，并且需要采集线路双端信息，实用性低，成本高，安全性差的问题。

本发明的一方面，提供一种高压架空线的断线保护方法，其包括如下步骤：

步骤S1，采集线路继电保护装置安装处的电压和电流信息，得到三相电压采样值和三相电流采样值，对采集的信息进行低通滤波处理，得到三相电压相量和三相电流相量；

步骤S2，利用三相电压相量计算得到负序电压相量，利用三相电流相量计算得到负序电流相量，进一步计算得到负序电压电流的相角差；

步骤S3，进行延时判断，若满足断线条件，则判定为区内故障，若不满足断线条件，则判定没有发生断线故障。

进一步，在步骤S1中，具体过程包括：

步骤S11,采用电流突变量启动判据，设置启动元件启动时刻为t₀；

步骤S12,根据本侧线路两侧三相电流瞬时值和三相电压瞬时值使用全周傅里叶算法计算得到电流相量和电压相量同时获取此时三相断路器状态其中，即当前时刻前40ms-60ms数据窗；

步骤S13,对三相断路器状态进行判断，若满足运行条件，则开放保护，若不满足运行条件，则闭锁保护。

进一步，在步骤S1中，所述三相断路器的运行条件为若三相断路器状态均为1，即此时线路已稳定运行100ms，其中，k＝0,1,2…119。

进一步，在步骤S2中，所述负序电压相量依据以下公式进行计算：

其中，为负序电压相量，分别为A、B、C三相电压相量，α＝e^j120°为对称分量中的旋转因子。

进一步，在步骤S2中，所述负序电流相量依据以下公式进行计算：