零序电流差动保护选相元件
发布时间：2020-08-04 16:46
【摘要】：针对零序电流差动保护选相元件受负荷电流影响,在高阻接地故障中灵敏度较低的情况,文中提出了一种基于序分量的零序电流差动保护选相元件。选相元件包括三部分:利用负序与零序差动电流大小相近区分单相接地两相高阻接地故障;利用正序差动电流与负序差动电流的相位关系区分单相接地与两相金属性接地故障;利用低制动系数差动判据防止区外三相短路不平衡零序电流。RTDS仿真结果表明:提出的选相元件不受过负荷影响,无需补偿,可以准确选出单相接地故障相,灵敏度高于零序电流差动保护,保证零序电流差动保护准确分相跳闸。
【图文】：
的是区分单相故障与多相故障，避免零序电流差动保护经延时三跳。选相元件由三部分组成：利用负序与零序差动电流相近原理，用以区分单相接地故障与两相高阻接地故障；利用正序差动电流与负序差动电流两者间的相位关系，区分单相接地故障与两相金属性接地故障；利用低制动系数差动判据防区外三相短路不平衡电流。最后在ＲＴＤＳ上搭建仿真模型对该算法进行验证，仿真结果证明，该选相元件可以准确识别单相接地故障相，不受负荷电流影响，灵敏度高于零序电流差动保护。１选相判据及动作分析１．１选相判据对于图１所示双端系统，Ｆ为故障点，保护安装于线路两侧１和２处。Ｉ·Ｍ，Ｉ·Ｎ为线路两侧电流。图１故障系统示意图Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｆａｕｌｔ选相元件包括三部分判据。判据１：利用负序与零序差动电流大小相近区分单相接地与两相高阻接地故障。判据为｜Ｉ·φ２Σ－Ｉ·０Σ｜＜０．７Ｉ０Σ（１）式中：φ＝Ａ，Ｂ，Ｃ；Ｉ·φ２Σ＝Ｉ·φ２Ｍ＋Ｉ·φ２Ｎ，为故障点处以φ相为基准的负序电流，其中Ｉ·φ２Ｍ，Ｉ·φ２Ｎ分别为线路１５５第４１卷第２期２０１７年１月２５日Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．２Ｊａｎ．２５，２０１７ＤＯＩ：１０．７５００／ＡＥＰＳ２０１６０２０３００８
｜０．３５Ｉ·φｍａｘ－Ｉ·φｍｉｎ｜（３）式中：Ｉ·φＭ，Ｉ·φＮ分别为线路Ｍ，Ｎ侧φ相电流；Ｉ·φｍａｘ为Ｉφｍａｘ对应的电流相量，Ｉφｍａｘ＝ｍａｘ（｜Ｉ·φＭ｜，｜Ｉ·φＮ｜）；Ｉ·φｍｉｎ为Ｉφｍｉｎ对应的电流相量，Ｉφｍｉｎ＝ｍｉｎ（｜Ｉ·φＭ｜，｜Ｉ·φＮ｜）。综上，选相元件的判据为判据１，２，３相与构成的组合判据，其出口逻辑如图２所示。图２零序电流差动选相逻辑图Ｆｉｇ．２Ａｐｈａｓｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔｆｏｒｚｅｒｏｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｌｏｇｉｃｄｉａｇｒａｍ本选相方法用于零序电流差动保护，主要用于区分单相接地故障和两相接地故障，且灵敏度高于零序电流差动保护。１．２单相接地故障以Ａ相接地故障为例，Ｉ·Ａ１Σ，Ｉ·Ａ２Σ，Ｉ·０Σ三者大小相等，方向相同。Ｉ·Ａ１Σ，Ｉ·Ａ２Σ，Ｉ·０Σ三者关系如图３（ａ）所示。Ａ相电流满足：｜Ｉ·Ａ２Σ－Ｉ·０Σ｜＝０ａｒｇＩ·Ａ１ΣＩ·Ａ２Σ＝０°p舙膒疲ǎ矗┤缡剑ǎ矗┧荆收舷啵料嗦闩芯荩保病９收舷啵料嗖疃缌髀闩芯荩场Ｍ迹巢煌收侠嘈透餍虻缌飨嗔客迹疲椋纾常茫酰颍颍澹睿簦穑瑁幔螅铮颍洌椋幔纾颍幔恚妫铮颍觯幔颍椋铮酰螅妫幔酰欤簦簦穑澹螅孪嗟缌髀悖海
本文编号：2780816
【图文】：
的是区分单相故障与多相故障，避免零序电流差动保护经延时三跳。选相元件由三部分组成：利用负序与零序差动电流相近原理，用以区分单相接地故障与两相高阻接地故障；利用正序差动电流与负序差动电流两者间的相位关系，区分单相接地故障与两相金属性接地故障；利用低制动系数差动判据防区外三相短路不平衡电流。最后在ＲＴＤＳ上搭建仿真模型对该算法进行验证，仿真结果证明，该选相元件可以准确识别单相接地故障相，不受负荷电流影响，灵敏度高于零序电流差动保护。１选相判据及动作分析１．１选相判据对于图１所示双端系统，Ｆ为故障点，保护安装于线路两侧１和２处。Ｉ·Ｍ，Ｉ·Ｎ为线路两侧电流。图１故障系统示意图Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｆａｕｌｔ选相元件包括三部分判据。判据１：利用负序与零序差动电流大小相近区分单相接地与两相高阻接地故障。判据为｜Ｉ·φ２Σ－Ｉ·０Σ｜＜０．７Ｉ０Σ（１）式中：φ＝Ａ，Ｂ，Ｃ；Ｉ·φ２Σ＝Ｉ·φ２Ｍ＋Ｉ·φ２Ｎ，为故障点处以φ相为基准的负序电流，其中Ｉ·φ２Ｍ，Ｉ·φ２Ｎ分别为线路１５５第４１卷第２期２０１７年１月２５日Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．２Ｊａｎ．２５，２０１７ＤＯＩ：１０．７５００／ＡＥＰＳ２０１６０２０３００８
｜０．３５Ｉ·φｍａｘ－Ｉ·φｍｉｎ｜（３）式中：Ｉ·φＭ，Ｉ·φＮ分别为线路Ｍ，Ｎ侧φ相电流；Ｉ·φｍａｘ为Ｉφｍａｘ对应的电流相量，Ｉφｍａｘ＝ｍａｘ（｜Ｉ·φＭ｜，｜Ｉ·φＮ｜）；Ｉ·φｍｉｎ为Ｉφｍｉｎ对应的电流相量，Ｉφｍｉｎ＝ｍｉｎ（｜Ｉ·φＭ｜，｜Ｉ·φＮ｜）。综上，选相元件的判据为判据１，２，３相与构成的组合判据，其出口逻辑如图２所示。图２零序电流差动选相逻辑图Ｆｉｇ．２Ａｐｈａｓｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔｆｏｒｚｅｒｏｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｌｏｇｉｃｄｉａｇｒａｍ本选相方法用于零序电流差动保护，主要用于区分单相接地故障和两相接地故障，且灵敏度高于零序电流差动保护。１．２单相接地故障以Ａ相接地故障为例，Ｉ·Ａ１Σ，Ｉ·Ａ２Σ，Ｉ·０Σ三者大小相等，方向相同。Ｉ·Ａ１Σ，Ｉ·Ａ２Σ，Ｉ·０Σ三者关系如图３（ａ）所示。Ａ相电流满足：｜Ｉ·Ａ２Σ－Ｉ·０Σ｜＝０ａｒｇＩ·Ａ１ΣＩ·Ａ２Σ＝０°p舙膒疲ǎ矗┤缡剑ǎ矗┧荆收舷啵料嗦闩芯荩保病９收舷啵料嗖疃缌髀闩芯荩场Ｍ迹巢煌收侠嘈透餍虻缌飨嗔客迹疲椋纾常茫酰颍颍澹睿簦穑瑁幔螅铮颍洌椋幔纾颍幔恚妫铮颍觯幔颍椋铮酰螅妫幔酰欤簦簦穑澹螅孪嗟缌髀悖海
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