[发明专利]基于故障位置因子相位特性线路相间故障继电保护方法

摘要

本发明公开了一种基于故障位置因子相位特性线路相间故障继电保护方法。本发明方法采用长线方程精确描述输电线路电压、电流传输的物理特性，首先计算输电线路保护安装处到相间短路故障点的故障阻抗与输电线路保护安装处到输电线路保护整定范围处的线路阻抗之比值，得到输电线路相间故障位置因子，然后计算输电线路保护安装处到相间短路故障点的故障阻抗，判断输电线路保护安装处到相间短路故障点的故障阻抗与输电线路保护安装处到输电线路保护整定范围处的线路阻抗之差值的相角落入(90°，270°)范围内是否成立，若成立，则发出动作跳闸信号，原理上消除了相间短路故障点电压、过渡电阻和负荷电流对保护动作性能的影响。

主权项

基于故障位置因子相位特性线路相间故障继电保护方法，其特征在于，包括如下依序步骤：(1)保护装置保护装置测量输电线路保护安装处的故障相间电压故障相间电流和故障相间负序电流其中，φφ＝AB、BC、CA相，(2)保护装置计算γ₁l_set的双曲余弦函数值ch(γ₁l_set)，计算γ₁l_set的双曲正切函数值th(γ₁l_set)；其中，l_set为输电线路保护整定范围，取0.85倍输电线路长度；γ₁为输电线路正序传播系数；(3)保护装置计算输电线路相间故障位置因子b：$b=\frac{\mathrm{Re}\left({\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\φ\φ}}\right)\mathrm{Im}\left(\frac{{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}2}}{\mathrm{ch}\left({\mathrm{\γ}}_1{l}_{\mathrm{set}}\right)}\right)-\mathrm{Im}\left({\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\φ\φ}}\right)\mathrm{Re}\left(\frac{{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}2}}{\mathrm{ch}\left({\mathrm{\γ}}_1{l}_{\mathrm{set}}\right)}\right)}{\mathrm{Re}\left(Z_{c1}\mathrm{th}\left({\mathrm{\γ}}_1{l}_{\mathrm{set}}\right){\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}}\right)\mathrm{Im}\left(\frac{{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}2}}{\mathrm{ch}\left({\mathrm{\γ}}_1{l}_{\mathrm{set}}\right)}\right)-\mathrm{Im}\left(Z_{c1}\mathrm{th}\left({\mathrm{\γ}}_1{l}_{\mathrm{set}}\right){\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}}\right)\mathrm{Re}\left(\frac{{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ\φ}2}}{\mathrm{ch}\left({\mathrm{\γ}}_1{l}_{\mathrm{set}}\right)}\right)}$其中，φφ＝AB、BC、CA相；l_set为输电线路保护整定范围，取0.85倍输电线路长度；γ₁为输电线路正序传播系数；Z_c1为输电线路正序波阻抗；为的实部；为的虚部；为的实部；为的虚部；的实部；为的虚部；(4)保护装置判断Arg(Z_c1th(γ₁l_set)b‑Z_c1th(γ₁l_set))落入(90°，270°)范围内是否成立，若成立，则保护装置发出动作跳闸信号，跳开输电线路两端的断路器。