基于纵联阻抗相角的输电线路纵联保护 transmission line pilot protection based on pilot impedance angle.pdfVIP

第3l卷第5期 电力自动化设备 V01．31No．5 ElectricPowerAutomation 2011 @2011年5月 Equipment May 基于纵联阻抗相角的输电线路纵联保护 夏经德，索南加乐，王志恩，王 莉，何世恩，刘 凯 (西安交通大学电气工程学院，陕西西安710049) 摘要：提出了一种基于2个特定等效纵联阻抗相角之差值的输电线路纵联保护。该纵联阻抗是由线路两端 各相电压故障分量相量差与电流故障分量相量和的比值计算而来的。将电压故障分量按测量端的正方向和 反方向各平移一个线路全长的距离形成2个等效的纵联阻抗．利用2个等效纵联阻抗的相角差数值判断故 障是否发生在区内。区外故障时。该相角差等于00：区内故障时。该相角差等于1800。该保护不仅易整定，具有 自选相功能。性能稳定．动作灵敏。适应性强．而且能有效抵御由线路电容电流和电流互感器(TA)饱和所带来 kV500km和一条500kV50 的影响。在EMTP数字仿真和动模仿真中，建立一条1000 km输电线路的模型， 后者考虑了TA饱和。进行了各种故障下仿真．仿真结果表明所述纵联保护都能正确标示各种故障状态。 关键词：输电线路；故障分量：纵联保护：纵联阻抗：阻抗相角 773 中图分类号：TM 文献标识码：A 的影响…_12]。上述问题严重地影响着其保护的快速 0引言 性和灵敏性。 现代数字光纤通信可以进行大容量高速实时同 本文根据在输电线路故障附加网络和零序网络 步远距离的数据传输．在输电线路纵联保护中可将 中电压故障分量差的电气特性，首先引入了纵联阻抗 更多的电气状态数据传输到对端，在此基础上．纵联 定义和它的相角计算公式。利用2个等效纵联阻抗 保护也在悄然发生着变化．其中以两端以上电气数 的相角差在线路故障时的特性．构建了输电线路纵联 据联合计算获得的阻抗特性构成的各种纵联保护正 保护。在区外故障时该相角之差为00，在区内故障时 在形成[1·引。 该相角差为1800，因此具有明显的故障特征。该保护 在传统纵联保护中．方向比较纵联保护由于其保护 的主要思想来源于分相复合阻抗输电线路纵联保护 原理简单、动作速度快、信道要求不高和调试比较方便 原理[13．14】。经理论分析及仿真验证．具备较强的抵御 并联电容电流的能力．可不经补偿．直接运用于绝大 而大量运用于线路保护中并取得了丰硕的成果L34】。 然而．由于该保护原理的特性决定它在实际运用中 多数输电线路的纵联保护中：同时可有效抵御区外 故障时TA饱和所带来的影响。EMTP数字仿真和动 会出现下列问题： 钆无论是以相量还是序分量构成的方向比较纵 模仿真结果验证了其有效性．可成为未来输电线路 联保护．一旦其计算中使用的参考电压幅值过小并 纵联保护的一种新形式。 达不到启动的门槛值时．都将影响其相位数值的稳 1 单相线路下纵联阻抗的相角差 定性和可靠性[5-7】： b．线路处于非全相运行时．由于存在零序和负 图l为基于R一￡线路集中参数模型下的单相 序的不平衡量．需闭锁基于零序和负序下的方向纵