[发明专利]双回线路非同名相跨线接地故障的定位方法

摘要

本发明公开了一种双回线路非同名相跨线接地故障的定位方法，首先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、故障相电压突变量、故障相电流、故障相电流突变量、零序电流和两正常相电压，计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流相角，计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流，计算同杆并架双回线路I回线路正常运行时的故障相电压，然后利用双回线路保护安装处到非同名相跨线接地故障点的电压突变量幅值单调递增这一特性实现双回线路非同名相跨线接地故障精确定位，原理上消除了线间零序互感、过渡电阻和负荷电流对定位精度的影响，无测距死区，在电力系统运行方式发生较大改变时依然具有很高的定位精度。

主权项

双回线路非同名相跨线接地故障的定位方法，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压突变量故障相电流故障相电流突变量和零序电流测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的两正常相电压其中，φρδ为I回线路ACB相或I回线路BAC相或I回线路CBA相；(2)保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流相角α：α＝r₁+r₂‑π‑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);$Z_m为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的零序互感；Z_I0为同杆并架双回线路I回线路的零序阻抗；Z_I1为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗；φρδ＝I回线路ACB相、I回线路BAC相、I回线路CBA相；(3)保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流${\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{II}0}={\stackrel{\·}{I}}_{I0}(\cos \mathrm{\α}+j\sin \mathrm{\α});$其中，j为复数算子；(4)保护装置计算同杆并架双回线路I回线路正常运行时的φ相电压其中，φρδ为I回线路ACB相或I回线路BAC相或I回线路CBA相；j为复数算子；(5)保护装置选取故障距离初始值为l_x，以固定步长Δl递增，依次计算同杆并架双回线路I回线路上每一点的电压定位函数$g\left(l_x\right)=\left|\right|{\mathrm{\Δ}\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{I\φ}}-Z_{I1}\frac{l_x}{l}(\mathrm{\Δ}{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{I\φ}}+\frac{Z_{I0}-Z_{I1}}{Z_{I1}}{\stackrel{\·}{I}}_{I0}+\frac{Z_m}{{3Z}_{I1}}{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{II}0})|-|-j\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{I\ρ}}-{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{I\δ}}}{\sqrt{3}}\left|\right|,$直至同杆并架双回线路I回线路全长；其中，l为同杆并架双回线路I回线路长度；Z_I0为同杆并架双回线路I回线路的零序阻抗；Z_I1为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗；Z_m为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的零序互感；j为复数算子；(6)保护装置选取同杆并架双回线路I回线路上电压定位函数$g\left(l_x\right)=\left|\right|{\mathrm{\Δ}\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{I\φ}}-Z_{I1}\frac{l_x}{l}(\mathrm{\Δ}{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{I\φ}}+\frac{Z_{I0}-Z_{I1}}{Z_{I1}}{\stackrel{\·}{I}}_{I0}+\frac{Z_m}{{3Z}_{I1}}{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{II}0})|-|-j\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{I\ρ}}-{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{I\δ}}}{\sqrt{3}}\left|\right|$达到最小值时对应的点为同杆并架双回线路非同名相跨线接地故障点。