一起线路复故障变化量方向保护动作行为分析.pdf

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1、第42卷第6期电力系统保护与控制v01．42NO．62014年3月16日PowerSystemProtectionandControlMar．16．2014一起线路复故障变化量方向保护动作行为分析李正红，陈朝晖(中国南方电网电力调度通信中心，广东广州510623)摘要：通过分析某220kV输电线路单相断线接地复故障时线路纵联方向保护的动作行为，发现了变化量方向元件在本次故障时判为反方向而拒绝动作的情况。采用双口网络理论推导了变化量方向元件在线路发生单相断线接地复故障时的计算公式。分析结果表明：当双端系统通过单回线路连接时，线路两侧变化量方向保护均能正确动作

2、；当双端系统存在环并等值线路时，变化量方向元件因环并等值线路参数的不同可能出现判为反方向故障的情况。最后，通过PSCAD仿真分析，进一步验证了变化量方向元件在环并系统线路发生故障时可能拒绝动作的原理性缺陷。关键词：单相断线接地故障；复故障；方向元件；线路保护；仿真分析；双端口网络Behavioranalysisofdirection—protectionbasedonpower-frequencyvariationwithcomplexfaultontransmissionlineLIZheng‘hong．CHENZhao。hu(CSGPowerDispa

3、tching&CommunicationCenter，Guangzhou510623，China)Abstract：Byanalyzingthebehaviorofa220kVtransmissionline’Spilotdirection-protection，itwasfoundthatdirectionalelementbasedonvariationofpower-frequencyrejectedactionwhensingle-phaseline—brokenearthfaulthappenedontheline．Basedonthetwo—p

4、ortnetworktheory,theformulaofdirectionalelementisdeducedincaseofsuchfault．TheresultsshowthatwhenthesystemMandNareconnectedbyasingletransmissionline，thevariationdirectionalprotectioncanproperlyactwhensuchfaulthappensontheline；whenthesystemMandNareconnectedbyelectricalring，thedirect

5、ionalelementmaybejudgedasreversedirectionfaultowingtothediferentcircuitparameters．Finally，theresultsofPSCADsimulationfurthervalidatetheprincipledefectthatthedirectionalelementmayrejectactionwhensuchfaulthappensinelectricalringsystem．Keywords：single-phaseline·-brokenearthfault；comp

6、lexfault；directionalelement；transmissionlineprotection；simul~ionanalysis；two—portnetwork中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1674—3415(2014)06．0129—06化量方向元件在断线接地复故障情况下的动作行为0引言具有一定的现实意义。纵联方向保护作为高压线路的一种主保护，在本文结合某220kV线路发生C相断线、单侧电力系统得到了广泛的应用。纵联方向保护的方向接地故障时非接地侧变化量方向元件判为反方向故元件一般采用工频变化量方向元件_I4J、能量积分方障

7、的实际案例，根据故障时系统等值网络，采用双向元件15-6l、距离方向元件【1及零序功率方向元件【8l。1：3网络[13-151进行理论计算，分析了变化量方向保护变化量方向元件具有不受负荷状态、系统振荡、过在环并系统断线接地复故障情况下的保护动作行渡电阻及电压死区的影响，并能在非全相运行再发为，并用PSCAD进行了仿真计算，得出了与保护生短路的情况下正确判断故障方向等优点[9-101，因实际动作情况一致的分析结果。此在电力系统中得到了广泛的应用。长期的运行经1故障简介验表明，变化量方向元件在系统单一短路故障情况下一般能够正确动作。但是，随着电网规模的不断20

8、12年11月16日23时，220kV马丘线在电扩大，电网结构的日益