[发明专利]一种消弧线圈接地系统故障选线自适应方法

摘要

一种消弧线圈接地系统故障选线自适应方法，属电力系统继电保护技术领域。本方法是：当消弧线圈接地系统的母线零序电压瞬时值u₀ (t)大于K_uU_n，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，K_u一般取值为0.35，U_n表示母线额定电压；从选线装置启动时刻向前追溯，在母线零序电压上寻找小于0.01U_n的采样点，其对应的时刻认为是单相接地故障发生的时刻t_f；从t_f开始选取母线零序电压一个周期的采样点，计算其相角θ_u0以及各条线路的I_DC，得到判据1、2、3和4，并分别依据判据对系统故障作出选线。本方法与暂态量选线方法配合可以形成完善的故障选线方案。大量的数字仿真结果表明，该方法是有效、可靠的。

主权项

1.一种消弧线圈接地系统故障选线自适应方法，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 一般取值为0.35，Un表示母线额定电压；(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，其对应的时刻认为是单相接地故障发生的时刻tf；(3)从tf开始选取母线零序电压一个周期的采样点，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为：|θu0-90°|≤30°或|θu0+90°|≤30°；计算各条线路的IDC，$I_{\mathrm{DC}}=\underset{k=1}{\overset{N}{\Sigma }}x\left(k\right)/\underset{k=1}{\overset{N}{\Sigma }}{r}^k$ 并定义判据2为：|IDC，j|＞|IDC，k|+|IDC，m|；(4)在各线路的IDC，n中寻找最大的3个值，按从大到小顺序为IDC，j、IDC，k和IDC，m，对应的线路分别为Lj、Lk和Lm，根据判据1和判据2判断是线路故障还是母线故障，或者应该闭锁本算法；a.当满足判据1时，认为是在相电压最大值附近发生故障，故将闭锁本方法，而转入应用暂态选线方法；b.当不满足判据1时，则根据判据2区分是线路故障还是母线故障；当满足判据2，说明线路Lj的衰减直流分量IDC，j远大于其它线路上的衰减直流分量，认为是线路Lj故障；当不满足判据2时，则认为是母线故障；c.当系统中只有1条或2条线路时，将不会有3个IDC，n，对这两种情况进行以下处理：1条馈线系统：只需区分属于母线故障还是线路故障，在满足判据1的情况下，闭锁本方法；在判据1的情况下，设母线衰减直流分量为IDC，B，线路衰减直流分量为IDC，L，定义判据3为：当IDC，B＞2IDC，L时，判断为母线故障，否则判断为线路故障；2条馈线系统：在满足判据1的情况下，闭锁本方法；在不满足判据1的情况下，设母线衰减直流分量为IDC，B，线路衰减直流分量初始值按大小速顺序排列分别为IDC，j和IDC，k，定义判据4为：当IDC，B和IDC，j方向相反，则判断为线路j故障，当IDC，B和IDC，j方向相同，判断为母线故障。