[发明专利]双回线路非同名相跨线接地故障单端测距方法

摘要

本发明公开了双回线路非同名相跨线接地故障单端测距方法：测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的故障相电压、故障相电流和零序电流，计算同杆并架双回线路I回线路保护安装处故障相电压领先注入非同名相跨线接地故障点零序电流的相角，然后利用非同名相跨线接地故障点前后的故障相电压滞后同杆并架双回线路I回线路保护安装处故障相电压的相角会发生唯一一次由小于同杆并架双回线路I回线路保护安装处故障相电压领先注入非同名相跨线接地故障点零序电流的相角突变为大于同杆并架双回线路I回线路保护安装处故障相电压领先注入非同名相跨线接地故障点零序电流的相角这一矢量相位变化特性，实现双回线路非同名相跨线接地故障的精确测距。

主权项

双回线路非同名相跨线接地故障单端测距方法，其特征在于，包括如下依序步骤：(1)保护装置测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的故障相电压故障相电流和零序电流其中，φ＝I回线路A相或I回线路B相或I回线路C相；(2)保护装置计算同杆并架双回线路I回线路的零序补偿电流$\mathrm{\Δ}\stackrel{\·}{I}={\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{I\φ}}+\frac{Z_{I0}-Z_{I1}}{Z_{I1}}{\stackrel{\·}{I}}_{I0}+\frac{Z_m}{{3Z}_{I1}}{\stackrel{\·}{I}}_{I0}(-\cos (r_1+r_2-\mathrm{\β})-j\sin (r_1+r_2-\mathrm{\β}))$其中，$r_1={\sin }^{-1}\left(\frac{a_3{b}_1}{\sqrt{{\left(a_3{b}_1\right)}^2+{\left(a_1{b}_3\right)}^2}}\right);$$r_2={\sin }^{-1}\left(\frac{a_1{b}_2-a_2{b}_1}{\sqrt{{\left(a_3{b}_1\right)}^2+{\left(a_1{b}_3\right)}^2}}\right);$$a_1=\mathrm{Re}\left(\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{I\φ}}}{Z_{I1}}\right);$$b_1=\mathrm{Im}\left(\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{I\φ}}}{Z_{I1}}\right);$$a_2=\mathrm{Re}({\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{I\φ}}+\frac{Z_{I0}-Z_{I1}}{Z_{I1}}{\stackrel{\·}{I}}_{I0});$$b_2=\mathrm{Im}({\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{I\φ}}+\frac{Z_{I0}-Z_{I1}}{Z_{I1}}{\stackrel{\·}{I}}_{I0});$$a_3=b_3=\left|\frac{Z_m}{{3Z}_{I1}}{\stackrel{\·}{I}}_{I0}\right|;$$\mathrm{\β}=\mathrm{Arg}\left(\frac{Z_m}{{3Z}_{I1}}{\stackrel{\·}{I}}_{I0}\right);$Z_m为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的零序互感；Z_I0为同杆并架双回线路I回线路的零序阻抗；Z_I1为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗；φ＝I回线路A相或I回线路B相或I回线路C相；为的实部；为的虚部；为的实部；为的虚部；j为复数算子；(3)保护装置计算同杆并架双回线路I回线路保护安装处故障相电压领先注入非同名相跨线接地故障点零序电流的角度ρ：$\mathrm{\ρ}=\mathrm{Arg}\left(\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{I\φ}}}{{\stackrel{\·}{I}}_{I0}+{\stackrel{\·}{I}}_{I0}(-\cos (r_1+r_2-\mathrm{\β})-j\sin (r_1+r_2-\mathrm{\β}))}\right)$(4)保护装置选取故障距离初始值为l_x，计算距离同杆并架双回线路I回线路保护安装处l_x点的故障相电压其中，l为同杆并架双回线路I回线路长度；(5)保护装置计算领先距离同杆并架双回线路I回线路保护安装处l_x点的故障相电压的相角$\mathrm{\λ}\left(l_x\right)=\mathrm{Arg}\left(\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{I\φ}}}{\stackrel{\·}{U}\left(l_x\right)}\right);$(6)故障距离l_x以固定步长Δl递增，返回步骤(4)，依次计算同杆并架双回线路I回线路上每一l_x点的直至同杆并架双回线路I回线路全长；(7)保护装置选取同杆并架双回线路I回线路上某一l_x点处满足且其相邻下一个l_x+Δl点处满足则这两个点的中间位置即为同杆并架双回线路的非同名相跨线接地故障点；其中，Δl为固定步长。