含闭环网络的部分同塔双回输电线路故障分析与保护策略研究

发布时间：2017-06-10 12:16

  本文关键词：含闭环网络的部分同塔双回输电线路故障分析与保护策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于地理条件限制和输电走廊紧张等因素的影响,工程中同塔输电线路多为部分同塔线路。部分同塔输电线路中同塔段线路存在复杂的线间互感耦合,非同塔段则无线间互感耦合,且至少一侧无公共母线,因此,故障时零序网络结构和零序电流分布都较完全同塔线路不同,故现有针对完全同塔线路的故障计算方法无法满足部分同塔线路的要求。部分同塔线路环网运行时,接地故障引起零序回路导通,各回线耦合零序电流和经环网流入的零序电流发生叠加,导致零序电流的大小和流向均产生变化,可能引起基于零序电流分量构建的零序电流保护和接地距离保护拒动或误动。为此,本文针对考虑环网影响的部分同塔双回输电线路的故障分析计算方法、零序电流保护和接地距离保护进行深入的研究,主要研究内容如下:1.根据部分同塔双回输电线路结构,采用相分量法建立各段线路电压和电流方程,并基于端口网络理论,将各段线路方程建立联系,结合具体故障边界条件方程构建故障计算模型,从而实现一种适用于部分同塔双回输电线路的故障分析方法。利用ATP/EMTP搭建模型进行全面仿真验证。验证表明所提方法能快速准确的完成部分同塔双回输电线路的故障计算。此外,利用所提方法编写的计算程序为保护动作特性的研究提供了一种准确且高效率的故障分析计算方法。2.选取典型部分同塔双回输电线路模型,基于所提故障分析方法,分别研究单回线和跨线故障对零序保护动作特性的影响。针对单回线故障时,非故障回线的非同塔侧保护存在误动可能的问题,提出一种满足灵敏性要求的保护整定策略。针对跨线故障时,同塔侧传统零序方向元件存在拒动可能的问题,本文提出一种改进判据:首先利用两回线电压和电流同向量判别系统侧和线路故障,若为线路故障,根据同向量与环流量的三序相角差在单回线和跨线故障时不同的故障特征,判别单回线和跨线故障,若为单回线故障,再利用传统零序方向元件判据实现故障选线。本文在不同的故障情况下对所提判据进行全面验证,验证结果表明无论故障类型和故障位置如何变化,所提判据均能准确判别系统侧故障、单回线故障和跨线故障,并能实现单回线故障选线。3.由于部分同塔线路结构的原因,完全忽略或计及线间互感耦合均不能准确反映部分同塔线路的接地测量阻抗。为此,本文根据故障位于同塔分界点后方时的电压和电流方程,整理得到故障距离计算式。故障计算过程中,根据此计算式计算结果与同塔分界点前方线路长度比较情况修正计算过程,从而实现一种正确反映部分同塔线路故障距离的计算方法。并利用ATP/EMTP软件搭建仿真模型进行全面验证,验证结果表明所提计算方法能准确反映不同故障情况下的故障距离。
【关键词】：部分同塔 闭环网络 故障分析 保护策略
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM75
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 研究背景11-12
• 1.1.1 同塔多回输电技术的发展11
• 1.1.2 部分同塔双回输电线路的出现11-12
• 1.2 同塔多回输电线路故障分析的研究现状12-14
• 1.2.1 输电线路故障分析方法研究现状12
• 1.2.2 同塔多回线的故障分析方法研究现状12-13
• 1.2.3 部分同塔多回线的故障分析方法研究现状13-14
• 1.3 同塔多回输电线路对继电保护的影响14-15
• 1.3.1 完全同塔线路对继电保护的影响14
• 1.3.2 部分同塔输电线路对继电保护的影响14-15
• 1.4 本文主要研究工作15-16
• 第二章 含闭环网络的部分同塔双回输电线路故障分析方法16-30
• 2.1 引言16
• 2.2 部分同塔双回输电线路的分析模型16-19
• 2.3 部分同塔双回输电线路的故障分析计算方法19-24
• 2.4 仿真分析与验证24-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第三章 部分同塔双回线路对零序电流保护影响分析及改进策略30-59
• 3.1 引言30
• 3.2 单回线路故障时零序电流保护动作特性分析30-43
• 3.2.1 同塔侧零序保护动作特性分析31-34
• 3.2.2 非同塔侧零序保护动作特性分析34-37
• 3.2.3 环网支路零序保护动作特性分析37-40
• 3.2.4 部分同塔线路长度及运行方式对零序保护影响程度分析40-43
• 3.2.5 非同塔侧零序保护整定策略43
• 3.3 跨线故障零序电流保护动作特性分析43-57
• 3.3.1 跨线故障对保护的影响分析44-50
• 3.3.2 适应于跨线故障的零序方向判别方法50-54
• 3.3.3 跨线故障零序方向判别方法验证54-57
• 3.4 本章小结57-59
• 第四章 部分同塔双回线路对接地距离保护影响分析及改进策略59-69
• 4.1 引言59
• 4.2 接地距离保护阻抗元件影响研究59-62
• 4.2.1 同塔侧接地距离保护测量阻抗分析59-61
• 4.2.2 非同塔侧接地距离保护测量阻抗分析61-62
• 4.3 阻抗元件判定改进方法62-66
• 4.3.1 同塔侧阻抗元件改进方法62-64
• 4.3.2 非同塔阻抗元件改进方法64-66
• 4.4 阻抗元件判定改进方法验证66-68
• 4.5 本章小结68-69
• 结论与展望69-71
• 1 本文的主要结论69-70
• 2 进一步研究工作的展望70-71
• 参考文献71-75
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果75-76
• 致谢76-77
• 附表77

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本文编号：438506