基于双端量的同杆双回线故障测距

线路 零 序 阻 抗 、 零 序 系 统 阻抗 、 侧 Ⅳ侧零 序 系统 阻
抗 ； 。 。 、 分别为线 路Ｉ 和线路 Ｉ Ｉ 故障处 的零 序 电压 。 六序 网中 的序 阻抗 与 正 、 、 序 网 的序 阻抗 之 负 零 间 有一 定 联 系 ， 线路 的同 向正序 和 同 向负序 阻抗 与
、
图２ 同 向 、 向的 正序 、 序 、 序 网 图 反 负 零
２ ｚ 。ｚ 。 、 、 分别 为 Ｍ￣ 线 路零 序 阻 抗 、 ， Ｊ Ｉ Ⅳ侧
Ⅳ侧 线 路 零 序 阻抗 、 侧零 序 系 统 阻抗 、 零 序 系 Ⅳ侧
统 阻抗 ， 序 互 阻抗 ； 零 序 电压和 反 向零序 电压 。 分 别 为故 障时 同 向零
２武汉 大 学 电气工程 学院 ，湖 北 武汉 ．
４０７） ３ ０ ２
比较严 重 ， 不仅 会发 生单 回线 故 障 ， 还会 发生 由雷 电
０ 引言
由于 同塔 架设 的平 行双 回高 压输 电线 路 两 回线 共 用 １ 杆 塔 ， 有显 著 的经 济效 益 ， 个 具 在输 电 系统 中
作 者 简 介 ： 刚 （ ９ ６ ） 男 ， 苏无 锡 人 ， 士 研 究 生 ， 吴 １ ８一 ， 江 硕 研究 方 向为 电力 系 统 保 护 与 控制 。
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＿ ｌ ００ ｌ ｊ ≯ 研 究 与 分 析 ＹＮ ＩＹ Ｎ — Ａ Ｕ Ｕ Ｅ Ｊ Ｆ Ｘ
１３ 六 序 网的建 立 ．
根 据 叠 加 原 理 可 求 出 各 序 的故 障 附加 分 量 ， 于 是 所有 的六 序故 障 分量 网络 均 为无源 网络 。同杆 双
回线 的正 、 、 序 对称 分量 的 网络如 图 ｌ 负 零 所示 。
（）同 向 正序 、 负序 、 零序 网 图 ａ
六 序分 量依 次 为 同向零 序 、反 向零序 、同 向正
序 、 向正 序 、 向负序 和反 向负序 分 量 。 反 同
１ 同杆 并架 双 回线 的 故 障 分 析
１１ 同杆并 架双 回线 的特 点 ．
同杆并 架双 回线 的 双 回线 距 离很 近 ，使得 耦合
收 稿 日期 ：Ｏ １０ 一 ６ ２ ｌ－ １ Ｏ
仿 真结 果令 人 满意 。
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Байду номын сангаас
和倒 杆 等 引起 的跨 线 故 障 ，总 的故 障类 型 多达 １０ ２ 种 『 其 中跨 线故 障 约 占全 部故 障 的８ ％以上 。 ９ 】 ， ０ 因此 ，
同杆并 架 双 回线 的故 障分 析 、 测距 及保 护等 很 复杂 。
１２ 相模 转换— — 六序 分量 法 ．
越 来 越多地 被 采用 。 双 回线共 用 １ 但 杆塔 拉近 了双 回 线 之 间 的距 离 ，使 两 回输 电线 路之 间的 电磁影 响加 强 ， 问和线 问的充 电 电容加 大 。对 于超高 压 线路 ， 相
用相模变换将六相电压和电流相量转换为六序对称 电压 和 电流模量 。六 序分 量 相互独 １ ， 一 一 响 。 不受 影 １ １ 立 一 变 换矩 阵 为【 研 ： ｎ ０
０ 口 ０
和双侧 信 息 种方 法 。前 者在原 理 上很 难克 服对 侧 ２
系统 运行方 式 变化 和过 渡 电阻 的影 响 ：后 者 则不 受
这 些分 布 电容尤 其不 能 忽略 。在 小 电流故 障 中如果
由于 同杆 双 回线 路 存 在 回路 间和相 问 的耦 合 ， 为 了消 除耦 合 的影 响 ， 文采 用完 全换 位 的方法 。 本 利
不 考虑 分 布 电容 的影 响 ，将会 严 重影 响各 种计 算 结
果 的精 度 ｌ ｌ 】 。 输 电线路 的故 障测 距 ． 可分 为 利 用 单侧 信 息 ［ ２ ＿ ３
ＹＮＩ ＵＥ Ｘ 研究与分析 ＡＪ Ｎ Ｉ ＹＦ Ｕ
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基 于 双端 量 的 同杆 双 回 线 故 障测 距
吴 刚 ， 喻小 婷 陈 伟 郭 玮 ， ，
（． １ 三峡 大学 电气与新 能 源 学院 ， 湖北 宜 昌 ４ ３０ ； ４ ０ ２
式 中 ：＝ 。 ａｅ Ｊ 相 量 和模 量之 间 的关 系为 ：
ＤＴ＝ Ｉ Ｆ Ｍ－ × Ⅱ
Ｆ Ｍ －× Ⅱ ＝ Ｉ
其 中：
ｒ：
测距 算法将 更 具有 应用 前景 。本 文采 用 分布 参数 线 路模 型 。 用 双端 量对 同杆 双 回线路 进行 故 障测距 ， 利
Ｍ ＝
０
吨
这些 因素 的影 响 ， 原理 上测 距很 精 确 ， 是存 在 两 在 但
侧 数 据采样 不 同步 的 问题 。随着 电力 通信 技 术 的发 展 ． 用 两端 信 息 的测 距 算 法 相 继 提 出 。 类 测 利 这 距 算 法 主要有 ２ ： 种 一种 是利 用 近端 电压 电流 和对 端 电流工频 量圈 另一种 是利用 两侧 电压 电流工频 量［］ ， ６。 － ７ 其 中两 侧数 据 不 必采 样 同步 或采 样 同步 化处 理 ［ ７ １ 的
负 序网络
零 序 网络
图 １ 同杆 双 回 线 正序 、 序 、 序 网络 负 零
、 ，、
分别 为 ｒ线 路 正序 阻 抗 、 贝 Ｊ ｌ Ⅳ侧
（） 向正 序 、 负序 、零 序 网 图 ｂ反
线路 正 序 阻 抗 、 正 序 系统 阻抗 、侧 正序 系 统 阻 侧 Ⅳ 抗 ； 、 分别为线 路Ｉ 路Ｉ 和线 Ｉ 故障处 的正序 电压 。