输电线路几种比率差动保护性能仿真

摘 要 ：针 对 输 电 线路 纵 联 差 动 保 护 中常 用 的 常 规 比 率 差 动保 护 、复 式 比 率 差 动 保 护 、故 障 分 量 复 式 比 率 差 动 保 护 的 不 同特 点 ．采 用 ＡＴＰ—ＥＭＴＰ仿 真 软 件 模 拟 的 方 法 ，结 合 这 ３种 判 据 经 高 阻 发 生 故 障 的 试 验 ，得 出各 判 据 的 抗 过 渡 电
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｒａｔｉｏ ｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｃｏｍｐｌｅｘ ｒａｔｉｏ ｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｆａｕｌｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃｏｍｐｌｅｘ ｒａｔｉｏ ｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｐｒｏｔｅｃｔ ｉｏｎ ｔｈａｔ ｉｎ ｃｏｍｍｏｎ ｕｓｅ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ，ＡＴＰ－ＥＭＴＰ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｓ ｕｓｅｄ．Ｔｈｅ ｃｒ ｉｔｅｒ ｉｏｎ ｏｆ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｔｈｒｅｅ ｃｒｉｔｅｒｉａ ｂｙ ｈｉｇｈ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｆａｕｌｔ ｔｅｓｔ ｉｓ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｐｒｏ ｔｅｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒａｔｉｏ ｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ； ｆａｕｌｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ；ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ；ｃｏｍｐｌｅｘ ｒａｔ ｉｏ
第 ２０卷 第 ３期
Ｖｏ１．２０ ＮＯ．３
电 子 设 计 工 程
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｓｉｇｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
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２０１２年 ２月 Ｆｅｂ．２０１２
输 电线路几种 比率差动保护性能仿真
李俊 华 ，霍兵兵
（１．西 京 学 院 机 电 系 自动 化 教 研 室 ，陕 西 西安 ７１０１２３；２．西安 西瑞 智 能 电 气 有 限公 司 陕 西 ￣－￣ Ｘ－ ７１００６５）
上 ，分 析 比较 这 ３种 保 护 判 据 的优 缺 点 。并 提 出一 种 合 理 的 电 流 启 动 整 定 值 应 躲 过 正 常 运 行 时 的 最 大 不 平 衡 电 流
应 用方 法 ，使 电流 向 量差 动 保 护 发 挥 更 大 的 性 能［ｔｌ。
Ｊ ，即 ≥ｋ ；而 当外部 发生故障时会造成 增 大 ，使 厶
两 端 电 流 均 为 由 母 线 指 向被 保 护 线 路 为 正 方 向 ，，ｍ、， 分 别 为 线路 ｍ端 、ｎ端 的 电 流 向量 。
电 流 纵 联 差 动 保 护 是 输 电 线 路 和 母 线 很 重 要 的 一 种 保
根 据 基 尔 霍 夫 电 流 定律 。差 动 电 流 表 示 为
护 原 理 ．其 原 理 是 利 用 比较 被 保 护 设 备 两 端 电 流 ，根 据 基 尔 霍 夫 定 律 实 现 的一 种 保 护 。从 故 障信 息 观 点 来 看 ，它 最 突 出 的 特 点 是 具 有优 越 的 提 取 内部 故 障 信 息 的 能 力 ，这 一 点 是 其 它保 护 原 理 无 法 比拟 的 。电 流 向 量 差 动 保 护 判 据 在 实 际 应 用
Ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ ｓｉｍ ｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｒａｎｓｍ ｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ
ＬＩ Ｊｕｎ－ｈｕａ ，ＨＵＯ Ｂｉｎｇ—ｂｉｎｇ￣
（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａ ｌ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｅｐａｒｔｍｅ ｎｔ ｏｆａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｘｉｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｒｔ ７１０１２３，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｘｉ’ａ ｎ ＪａｖｅｌｉｎａｌｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＥｌｅｃｔｒｉｃａ ｌ ＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ，Ｘｉ’ａｎ ７１００６５，Ｃ ｈ ｉｎａ）
，ｄ＝ｆ ＋ ｆ
（１）
和电流表示为 ＝ｌｊ Ｉ＋Ｉｊ ｌ
（２）
在 理 想 状 态 下 对 于 式 （１），在 正 常 负 载 或 外 部 故 障 条 件
中 不 断 的 改 进 和 优 化 ，现 在 的 微 机 保 护 中先 后 用 到 了 常 规 比 －Ｆ／ 一 ，厶＝０；在 内 部 故 障 条 件 下 一 ，，ｄ＞０；而 实 际 运 行
１ 判据及其定性分析
＞ 导 致 差 动 误 动 作 ，因此 引入 了式 （２）的制 动 作 用 ，以 防止 外 部故 障时 差 动 误 动 。
如 图 １所 示 ．给 出 了 一 个 简 化 的 电 力 系 统 图 ．设 定 线 路
现就 厶和 ，ｒ构 成 的 差 动 比率 制 动 特 性 作 以 下 分 析 。
阻 的 能 力 的 结论 ．以便 解 决差 动 保 护 的 可 靠性 和 灵敏 度 问题 。
wk.baidu.com关 键 词 ：比 率 差 动 保 护 ；故 障分 量 ；灵 敏 度 ；复 式 比 率
中 图分 类 号 ：ＴＭ７７４
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１６７４—６２３６（２０１２）Ｏ３一Ｏ１５３一Ｏ３
率 制 动 、复式 比率 制 动 和 故 障 分 量 复 式 比率 制 动 判 据 ，这 几 中 当正 常 运 行 时 由于 流 互感 器 的 特性 不 同使 正 常 状 态 下 差 动
种 判 据 动 作 特 性 各 有 其 特 点 ；因此 ，文 中在 现 有 研 究 的 基 础 电 流 不 为 零 ，即 存 在 不 平 衡 电 流 ，此 时 ，ｄ ＞ｏ；因 此 差 动