本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護的技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種考慮斷線故障的零序保護方法。

背景技術(shù)：

由于電網(wǎng)日趨復(fù)雜，線路傳輸容量增大，重載運行線路增多。鑒于橫向故障的發(fā)生次數(shù)和對系統(tǒng)的危害均遠遠大于縱向故障，一般對零序保護原理、定值整定主要考慮系統(tǒng)在不同的運行方式下發(fā)生橫向故障后的故障量，對發(fā)生概率較小的縱向故障的考慮較少。但目前在實際運行過程中發(fā)現(xiàn)，概率較小的純斷線故障有可能會引起相鄰線路零序電流保護的誤動，特別是重負(fù)荷的同塔架設(shè)線路，斷線故障后的保護誤動有加劇事故擴大的可能。

目前，超/特高壓線路的零序最末段保護定值一般整定為300A，定時限動作時間不小于3.5秒。對于采用單相重合閘的超/特高壓線路，一般重合閘時間大多整定為1秒左右，小于線路零序電流定時限保護最后一段的動作時間，不會對相鄰線路保護造成影響；而由于線路斷路器單相偷跳或單相偷合而造成的縱向故障，通常由“開關(guān)位置不對應(yīng)”保護(俗稱“非全相保護”)解決，該保護利用斷路器輔助接點的不對應(yīng)狀態(tài)作為判據(jù)，動作時限也小于線路零序電流定時限保護最后一段的動作時間。上述兩種較為常見的線路縱向故障，都與線路斷路器相關(guān)，保護的判據(jù)較容易獲取，對于一次系統(tǒng)斷線或二次系統(tǒng)斷線也能較明確地加以區(qū)分，并均采用在時間定值上“躲開”的方式防止相鄰健全線路零序電流定時限最后一段誤動。當(dāng)斷相故障發(fā)生在線路上時，較為常見的是斷線處的導(dǎo)線接地，此時由于伴隨有接地故障發(fā)生， 線路縱聯(lián)保護、后備接地距離或零序保護大多能夠切除故障，因此一般不會對相鄰線路產(chǎn)生影響。

值得注意的是輸電導(dǎo)線上發(fā)生與斷路器無關(guān)的“純”縱向故障。此種故障可能發(fā)生在線路耐張塔、轉(zhuǎn)角塔的引流線處，或是在緊湊型線路的兩間隔棒之間，除此之外，線路隔離開關(guān)自行斷開(脫落)、站內(nèi)出線設(shè)備引線脫落等在特殊情況下也有可能造成“純”縱向故障。當(dāng)然，根據(jù)長期的運行經(jīng)驗，線路發(fā)生純粹的縱向故障是非常罕見的，但是，一旦重載線路發(fā)生了斷相且不接地的故障，除本線路必然會有零序電流外，同斷面的相鄰線路必然也會由此產(chǎn)生零序電流，相鄰線路的零序電流與負(fù)荷電流、并聯(lián)線路的數(shù)量及系統(tǒng)兩側(cè)零序阻抗有關(guān)。鑒于前面所提到的整定原則，以及同一電壓等級線路零序電流定時限最后一段通常取相同值的整定慣例，勢必在重載線路發(fā)生縱向故障時可能出現(xiàn)同一斷面多條線路零序后備保護同時動作的現(xiàn)象，如果再考慮大功率轉(zhuǎn)移所帶來的影響，后果不堪想象。因此，亟需尋找一種考慮斷線故障的零序保護新方法，確保超/特高壓電網(wǎng)的安全運行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種考慮斷線故障的零序保護方法，利用線路分相縱聯(lián)差動互傳線路兩側(cè)全電流，判斷被保護線路是否發(fā)生斷相故障，保證斷相線路先于其它健全線路零序后備保護動作跳三相。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種考慮斷線故障的零序保護方法，包括：

判斷線路零序電流是否大于過流定值；當(dāng)線路零序電流大于過流定值時，認(rèn)定零序保護條件出現(xiàn)；

判斷線路電壓變化是否小于0.04倍的額定電壓，當(dāng)線路電壓變化小于 0.04倍的額定電壓，認(rèn)定零序保護條件出現(xiàn)。

判斷線路兩側(cè)同名相無電流是否均小于0.04倍的線路額定電流，當(dāng)線路兩側(cè)同名相無電流均小于0.04倍的線路額定電流，認(rèn)定零序保護條件出現(xiàn)；

當(dāng)上述三個零序保護條件同時出現(xiàn)時，進行保護動作跳三相。

保護動作時限按躲過重合閘時間和斷路器三相不一致保護動作時間中的較大者整定，且該時限要小于零序最末一段的時間定值。

判斷線路零序電流是否大于過流定值的判據(jù)為：3I₀>3I_0set，其中，I₀為零序過電流定值，I_0set為零序過電流定值；零序過流定值采用零序過流末段定值

利用線路分相縱聯(lián)差動互傳線路兩側(cè)全電流，獲得線路兩側(cè)三相電流，即本側(cè)和對側(cè)三相電流，判斷被保護線路是否發(fā)生斷相故障。

和最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果

1、本發(fā)明技術(shù)方案保證了超/特高壓輸電線路在斷線情況下先于相鄰線路的零序后備保護動作切除三相，避免因斷線故障引起相鄰線路零序后備保護誤動，而導(dǎo)致系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行加重破壞的問題；

2、本發(fā)明技術(shù)方案利用分相縱聯(lián)差動互傳線路兩側(cè)全電流判斷線路斷線，一方面在兩側(cè)同時判斷無流保證了無流判據(jù)的可靠性；另一方面即使一側(cè)CT斷線也不會導(dǎo)致無流判據(jù)動作，最大程度減小了CT斷線的影響；

3、本發(fā)明技術(shù)方案尤其適用于線路重載情況，此時由于斷相時零序電流大小正比與斷相前線路負(fù)荷電流，負(fù)荷重，則斷相時零序電流必然大，零序后備保護，特別是相鄰線路的零序后備保護更容易誤動；而重負(fù)荷情況下的保護誤動將引起更嚴(yán)重的后果；

4、本發(fā)明技術(shù)方案將斷相線路三相切除，避免引起相鄰線路零序后備 保護誤動，保障了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行；

5、本發(fā)明技術(shù)方案動作可靠性高，工程適用性較強，尤其對于多回輸電線路具有一定的工程實際意義。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的考慮斷線故障的零序后備保護方法邏輯圖；

圖2為本發(fā)明實施例的雙回輸電線路接線示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對發(fā)明作進一步的詳細說明。

實施例1：

本例的發(fā)明提供一種考慮斷線故障的零序保護方法，包括：

(1)判斷線路零序電流是否大于過流定值，判據(jù)：3I₀>3I_0set，此處零序過流定值可采用零序過流末段定值。

(2)判斷線路電壓變化不大，判據(jù)：ΔU<0.04U_e，U_e為額定電壓。

(3)判斷線路兩側(cè)同名相無電流判據(jù)：為線路本側(cè)和對側(cè)相電流，I_e為線路額定電流。

如圖1保護邏輯所示，上述三個條件同時出現(xiàn)，就具備保護動作跳三相的基本條件，動作時限按躲過重合閘時間、斷路器三相不一致保護動作時間中較大者整定，而且需要小于零序最末一段的時間定值。

如附圖2所示雙回輸電線路，在L1線路B2出口處發(fā)生A相斷線故障，各斷路器處零序電流大小如表1所示，在輸送功率/自然功率倍數(shù)為1時，B3、B5處零序電流均超過300A，在輸送功率/自然功率倍數(shù)為1.5和2時，B2、B3、B4、B5處零序電流均超過300A，按前述整定原則，若不采用本發(fā) 明方法會造成L1和L2線路零序后備保護動作，使得兩側(cè)電網(wǎng)聯(lián)系斷開。在采用本發(fā)明考慮斷線故障的零序保護新方法時，分析保護實施過程如下：

(1)按表1所示零序電流大小，零序過流判據(jù)：3I₀>3I_0set(此處零序過流定值采用零序過流末段定值)，L1、L2線條件滿足，判為零序過流。

(2)線路電壓變化判據(jù)：ΔU<0.04U_e(U_e為額定電壓)條件滿足，L1、L2線判為線路電壓無變化。

(3)判斷線路兩側(cè)同名相無電流判據(jù)：(I_e為線路額定電流)L1線A相條件滿足，判為L1線A相兩側(cè)無流。

(4)L1線A相滿足上述3個條件，判為L1線A相斷線。由于動作時限按躲過重合閘時間、斷路器三相不一致保護動作時間中較大者整定，而且小于零序最末一段的時間定值。則在動作時限到達后斷線故障繼續(xù)存在，L1線動作于跳三相，避免L2線零序后備保護動作而割裂兩側(cè)電網(wǎng)聯(lián)系。

表1

最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員盡管參照上述實施例應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范 圍的任何修改或者等同替換，均在本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。