[发明专利]一种利用衰减直流分量的故障选线方法

摘要

本发明涉及一种利用衰减直流分量的故障选线方法，属电力系统继电保护技术领域。对于经消弧线圈接地的小接地电流系统，当线路不在电压最大值附近发生单相接地故障时，将会有衰减直流分量产生。当故障发生在线路上时，线路上的衰减直流分量很大，当故障发生在母线上时，其衰减直流分量将直接流入消弧线圈，而各线路上的衰减直流分量都很小。本发明根据这些特性，使用故障后第一个周波的直流分量代替衰减直流分量的计算，并根据直流分量大小实现小接地电流系统的故障选线。本发明理论基础较为直观、方法简单实用、可靠、有效。本方法在故障合闸角θ≤60°且过渡电阻较大时，可以正确地选线；在过渡电阻较小时，故障合闸角较大时也可以正确选线。

主权项

1.一种利用衰减直流分量的故障选线方法，利用衰减直流分量的量测进行，其特征在于使用故障后第一个周波的直流分量代替衰减直流分量的计算，并根据直流分量大小实现小接地电流系统的故障选线；具体步骤如下：(1)当小接地电流系统的母线零序电压瞬时值u0(t)大于KuUn，故障选线路装置立即启动，记录下故障前2个周波和故障后3个周波的各出线零序电流和母线零序电压；其中，Ku取值为0.35，Un为母线额定电压；(2)从选线装置启动时刻向前追朔，在母线零序电压上寻找小于0.01Un的采样点，其对应的时刻确定为单相接地故障发生的时刻tf；(3)从tf开始选取一个周波的采样点，使用$D=\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{N}{\Sigma }}{x}_k$ 计算各线路零序电流中的直流分量D，其中：xk表示离散的采样点，N为每周波的采样点数；(4)在各线路中寻找直流分量最大的线路lm，设其直流分量为Dm；(5)判断是否为母线故障或在电压最大值附近发生故障；具体做法是从tf开始选取母线零序电压一个周波的采样点，计算其相角θu0，设零序电压为正弦函数，且θu0 ∈[-180°，180°]，并定义判据1：Dm＜Dzd且|θu0-90°|＞20°且|θu0+90°|＞20°；当满足判据1时，表明故障不是发生在故障相电压最大值附近，而是母线故障；(6)在除线路lm之外的其它线路中寻找直流分量最大的线路ls，设其直流分量为Ds，计算比值KD＝Dm/Ds。定义判据2：KD＞KDzd，当满足判据2时，为线路lm为故障线路，反之为是母线故障。