跨电压等级同杆四回线接地距离保护的研究.pdf

第３９卷第２４期２０１１年ｌ２月１６日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＶ＿０１．３９Ｎｏ．２４Ｄｅｃ．１６．２ＯＩ１跨电压等级同杆四回线接地距离保护的研究马晓明，范春菊，刘玲（１．上海交通大学电气工程系，上海２００２４０；２．江西省电力设计院，江西南昌３３０００６）摘要：详细分析了零序互感对接地距离保护的整定计算以及保护的动作特性的影响，推导了在不同运行条件下同杆四回线的零序补偿系数的计算公式，并且对各种情况下的零序补偿系数进行比较以确定在整定计算中采用的算法从而保证接地距离保护的正确动作。在此基础上，给出了不同电压等级同杆四回线零序补偿系数的计算方法以及补偿电压的计算方法，且对于带补偿系数的接地距离保护进行了仿真研究，仿真结果表明，该接地距离保护的抗过渡电阻能力比较差。为了提高接地距离保护的抗过渡电阻能力，研究了接地多相补偿距离继电器在不同电压等级的同杆四回线的接地保护中的应用，详细分析了过渡电阻对零序电抗继电器的影响。该零序电抗继电器具有较强的抗过渡电阻的能力，对于不同电压等级的同杆四回线路，不失为一种有效的接地保护方式。关键词：四回线；零序补偿系数；接地距离保护；过渡电阻；零序电抗继电器ＧｒｏｕｎｄｄｉｓｔａｎｃｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒｆｏｕｒｊｏｉｎｔｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｏｌｔａｇｅｇｒａｄｅｓＯＨｔｈｅｓａｍｅｔｏｗｅｒＭＡＸｉａｏ．ｍｉｎｇ，ＦＡＮＣｈｕｎ￣ｕ，ＬＩＵＬｉｎｇ２（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ２．ＪｉａｎｇｘｉＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｎａｎｃｈａｎｇ３３０００６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｍｕｔｕａｌｉｎｄｕｃｔｏｒｏｎｓｅｔｔｉｎｇｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｇｒｏｕｎｄｄｉｓｔａｎｃｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ａｚｅｒｏ－ｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｇｒｏｕｎｄ－ｆａｕｌｔｄｉｓｔａｎｃｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒｆｏｕｒ－ｐａｒａｌｌｅｌｌｉｎｅｏｎｔｈｅｓａｍｅｔｏｗｅｒｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄｅｓｐｅｃｉａｌｌｙａｎｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｒｅｌａｙｓｅｔｔｉｎｇｓｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｆｏｒｃｏｒｒｅｃｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｇｒｏｕｎｄｄｉｓｔａｎｃｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．—Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｚｅｒｏ－ｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｖｏｌｔａｇｅｆｏｒｆｏｕｒ－－ｐａｒａｌｌｅｌｌｉｎｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｏｌｔａｇｅｇｒａｄｅｓｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｉｓｄｏｎｅｆｏｒｇｒｏｕｎｄｄｉｓｔａｎｃｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｉｓｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅａｌｍｏｓｔｃａｎｎｏｔｒｅｆｌｅｃｔｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆａｎｔｉ－ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｔｈｅ—ｍｕｌｔｉｐｈａｓｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄｇｒｏｕｎｄｄｉｓｔａｎｃｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｂｅｕｓｅｄｉｎｆｏｕｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓ．Ｔｈｅｚｅｒｏｓｅｑｕｅｎｃｅｒｅａｃｔａｎｃｅｒｅｌａｙａｎｄｉｔｓａｂｉｌｉｔｙｏｆａｎｔｉ－ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｈａｓｌｉｔｔｌｅｅｆｆｅｃｔｏｎｚｅｒｏｓｅｑｕｅｎｃｅｒｅａｃｔａｎｃｅｒｅｌａｙ．Ｔｈｅｍｕｌｔｉｐｈａｓｅ－ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄｇｒｏｕｎｄｄｉｓｔａｎｃｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｃａｎｂｅｕｓｅｄｉｎｔｈｅｇｒｏｕｎｄｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆｆｏｕｒ－ｐａｒａｌｌｅｌｌｉｎｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｏｌｔａｇｅｇｒａｄｅｓ．ＴｈｉｓｗｏｒｋｉｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ．５０８０７０３７）．—Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｏｕｒ－ｐａｒａｌｌｅｌｌｉｎｅ；ｚｅｒｏｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；ｇｒｏｕｎｄｄｉｓｔａｎｃｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｚｅｒｏ－ｓｅｑｕｅｎｃｅｒｅａｃｔａｎｃｅｒｅｌａｙ中图分类号：ＴＭ７７文献标识码：Ａ—文章编号：１６７４３４１５（２０１１）２４－００２８－０７０引言针对目前征地费用日益增高、出线走廊日益紧张的情况，采用同塔并架多回线路已成为输电线路建设的趋势。然而平行线路必然存在零序互感耦合，基金项目：国家自然科学基金项目（５０８０７０３７）在一组有互感耦合线路中，一回线路的零序电流的大小和方向必将对另一回线路有一定的影响，如果这些线路配有接地距离保护，在不采取措施的情况下，将使其测量阻抗偏离实际阻抗。为了使这些保护在运行中不出现误动和拒动，可以用适当选择零序补偿系数或其他措施求得解决。文献【１．４］分析了零序互感对同杆并架双回线的影响，本文在此基础马晓明，等跨电压等级同杆四回线接地距离保护的研究．２９．上提出了四回线零序补偿系数的计算方法并且分析了过渡电阻对接地距离保护对测量阻抗的影响。高压输电线路最常见的故障是单相接地故障，但各种接地距离保护的可靠性受接地点过渡电阻的影响很大，它可引起保护的超范围动作或使保护的范围缩短，从而导致保护的误动或拒动Ｌ５Ｊ。目前已有很多学者提出了克服距离保护中接地电阻的方法。文献［６】分析了过渡电阻对单相接地和相间故障时距离保护对测量阻抗的影响。文献［７．８】采用白适应的方法来消除过渡电阻对距离保护的影响，本文通过解析法分析了零序电抗器的抗过渡电阻能力，分析表明零序电抗继电器对消除过渡电阻影响较为理想，尤其是对于送电侧接地距离保护。加上合适的补偿电压的选取，非常适合作为跨电压等级同杆四回线接地距离保护。１同杆四回线零序补偿系数的推导同杆四回线的系统结构如图１所示，以单相接地为例进行分析说明。ＩＩＩＩＩＩＩＶｍｇ～图１四回线结构图Ｆｉｇ．１Ｄｉａｇｒａｍｏｆｆｏｕｒｐａｒａｌｌｅｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅ当Ａ相Ｉ回线的ｇ点发生单相接地短路时，设故障线上的继电器的测量电压为，亦即母线ＭⅣ上的残留电压，Ｉ、ＩｏＩｉ１、ｌｏ分别为短路后Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ回线路上的零序电流。则＝（Ｌ＋厶）Ｚ￣＋／ｏＺｍｌ一。。＋厶。ｚ一ＩＩＩｚ＋厶ｚｕｆ）＝ｚｌｆ（＋）＝互，（＋３ｒｄｏ。）（１）零序电流补偿系数如方程式（２）所示。：—Ｚ０￣—Ｚ１＋—＋Ｚｍｌ＿Ｉ—ＩＩＩｏｉｉ１—＋ＺｍｌＩＶ—ＩｏＩｖ１（２）３Ｚ１３Ｚ￣ｌｏＩ３Ｚ１厶Ｉ３ｚｌ厶Ｉ其中：是当发生单相接地短路后，母线上的故障相电压，即继电器上的测量电压；Ｚｎ为线路单位长度的零序阻抗值；乙为线路单位长度的正序阻抗值；Ｚｍ为Ｉ回线与回线ＩＩ间的单位长度零序互阻抗值；ＺＩｍ为回线Ｉ与回线ＩＩＩ间的单位长度零Ⅳ序互阻抗值；ＺＩ为回线Ｉ与回线ＩＶ间的单位长度零序互阻抗值。通过这样的补偿，当同杆四回线内部发生单回线接地故障时，保护安装处的测量阻抗与保护安装处到故障点的距离成正比，距离保护就能够正确动作。２不同运行方式下同杆四回线的零序补偿系数的求取２．１四回线正常运行时一回线接地故障对于参数完全对称的同杆四回线，假设四回线ⅡⅢⅣ的互感相等，即令ｚＩｎＩ＝＝ｚｍＩ＝Ｚｍ０；则当线路回线Ｉ在距离母线Ｍ的，处的点上发生故障时，图１所示的四回线系统结构图的零序等值电路如图２（ａ）所示，图２（ａ）可以简化成图２（ｂ）。０兰ｍｏ（ｚｕｏ一－Ｚｍｏ）ｌ（ｚＩ。一）（一。（五－—）（１０（Ｚｗ—ｏ－Ｚｍｏ）Ｉ（ＺＩＶ－一Ｚｍｏ）（１＿ｆ）０）？¨．ｆ）＾止１／３（Ｚ１ｏ－Ｚｍｏ）ｌｌｌ３（ＺＩｏ－Ｚ￣）（卜ｆ）———＾（ｂ）图２零序等值电路Ｆｉｇ．２Ｚｅｒｏ－ｓｅｑｕｅｎｃｅｅｑｕｉｖａｌｅｍｎｅｔｗｏｒｋ由图２（ｂ）可列零序等值电路的电压电流方程，从而推导出正常线路（ＩＩＩ回线）的零序电流同故障线路（Ｉ回线）的零序电流比值为方程式（３）所示。，＾：！二Ｑ（３）１１（１一１）（６Ｚｓ０＋３Ｚｍ０＋Ｚ０）＋Ｚｓ０其中：厶、厶如图２（ｂ）中所标，是指线路的零序电流；ＺＳｏ是系统的零序阻抗值；Ｚｍ０是线间互感值；Ｚ０是各回线路的零序阻抗值：，是故障线路占整个线路的百分比。．３０．电力系统保护与控制由方程式（３）可以看出，回线ＩＩＩ的零序电流厶的大小和方向是随着短路点的位置而变化的，当线路中点处发生接地故障时，即公式（３１中，＝１／２时，厶为零；而在中点的右侧发生接地故障时，两个零序电流同方向；当在中点左侧接地故障时，两个零序电流反方向。这就是说，在线路中点右侧故障时，采用式（１）计算接地距离保护的零序补偿系数要小于实际补偿系数，使测量阻抗比实际大。反之，在中点左侧故障时，测量阻抗要小于实际阻抗。因此，为了保证保护的正确动作及选择性，要选择合适的零序补偿系数。对于公式（３），当１／２＜，ｌ时，零序电流是同向的，且零序补偿系数Ｋ随着，的增大而增大。当，＝ｌ时，Ｉ最大，此时：１，零序电流补偿系数Ｋ最大，Ｋ的表达式如方程式（４）所示。Ｋ：二±（４）３Ｚ１测量阻抗比实际阻抗小，保护易误动，测量阻抗比实际阻抗大，保护易拒动。因此，根据距离保护一段的保护范围为本级线路的８５％，可以采用８５％故障时的值。即公式（３）中，，＝０．８５时的值。２．２一回线运行时其他线路停电并两端接地在图１所示的四回线路中，当一回线路末端发生Ａ相接地短路，其他线路停电并两端接地时，因相邻线路中的零序电流与故障线路中的零序电流流…向相反ｕ，依照公式（２）得：Ｑ二！二：（５）３Ｚ１２．３测量阻抗仿真结果分析表１为以５００ｋＶ同杆四回线为例，在上述讨论的各种情况下计算的零序电流补偿系数的结果。系统参数如下：Ｚｓｌ（０）＝１３３Ｑ；Ｚｓｌｆ１）＝９０Ｑ；线路自阻抗ＺＳ，＝Ｏ．４８４６６ｆ￣／ｋｒｎ，相间互阻抗Ｚｍ，＝０．１６３６４ｆ￣／ｋｍ；线问互阻抗，＝０．１４４２２ＤＪｋｌｎ；线路长度为￡，：】００ｋｍ。表１同杆四回线零序电流补偿系数计算结果Ｔａｂ．１Ｚｅｒｏｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆｆｏｕｒｐａｒａｌｌｅｌｌｉｎｅｓ故障点距保护安装处距离／％１０２０３０４０５０６０７０８０９０按双回线计算Ｋ＝０．７２测量阻抗２．１７３．６３６．６８８．９５ｌ１．９６１５．１１８．４８２２．９９２９．７５按四回线，取最大值：测量阻抗１．１６２－３５３．５９４．９３６＿３６７．９８９－８２１２．２３ｌ５．８５＝２．２２按四回线，取８５％处故障时的测量阻抗１．６８２．９３５．１６７．１７９．２４１１．７０１４．２７１７．７６２３．０值：Ｋ＝Ｉ．２２实际阻抗２．２６４．５３６．７９９．Ｏ６Ｉ１＿３２１３．５９１５．８５１８．１２２０＿３８３不同电压等级同杆四回线零序电流补偿系数的求取３．１相邻线路与故障线路零序电流比值的求取图３为不同电压等级同杆四回线的系统结构图［１１］。图３不同电压等级四回线系统图Ｆｉｇ．３Ｆｏｕｒ－ｃｉｒｃｕｉｔｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｏｌｔａｇｅｌｅｖｅｌｓ不同电压等级同杆四回线的零序电流补偿系数的一般求取公式仍如公式（２）所示。因此要求取零序电流补偿系数，则仍需先求取相邻线路的零序电流比值。图３所示系统的零序等值网络如图４所示。对于不同电压等级的线路，在计算过程中，需采用标幺制。由于不同电压等级的同杆四回线由两个双回线路构成，并且双回线路各自是完全对称的，所以上述完全对称的同杆四回线中Ｋ的变化规律对于不同电压等级的同杆四回线路仍然是适用的，因此仍然取一回线路８５％处单相接地故障，其他线路正常运行时候的值。此时，将，＝０．８５代入方程组电马晓明，等跨电压等级同杆四回线接地距离保护的研究．３１．流．电压方程即可求得相邻线路与故障线路零序电流的比值，由此根据公式（２），可求出瞄，具体的计算方法可以参看下面的实例分析。图４零序网络图—Ｆｉｇ．４Ｚｅｒｏｓｅｑｕｅｎｃｅｎｅｔｗｏｒｋ３．２测量阻抗仿真结果分析表２为以２２０～５００ｋＶ构成的不同电压等级同杆四回线为例，计算了上述情况下的零序电流补偿系数。系统参数如下：Ｚｓ（。）＝１３３Ｑ；Ｚｓｌ（１）＝９０Ｑ；【ｌ】＝１８Ｑ；（Ｄ）＝５４．０３Ｑ；线路白阻抗一，＝０．４８４６６Ｄ．／ｋｒｎ；相间互阻抗，＝０．１６３６４Ｄ．／ｋｒｎ；线间互阻抗Ｚ，＝ｍ０．１４４２２Ｄ，ｑ￣ｎ；线路长度为Ｌ＝１００ｋｍ。将各上述各参数代入零序等值电路的电流电压方程【１，同２．１节中的分析，取，＝０．８５，计算得Ｋ＝Ｉ．２７６。由表２可以看出，同完全对称的同杆四回线值取故障发生在线路８５％处的值，此时在线路８５％处及以前发生故障时，测量阻抗比实际阻抗偏小，保护动作具有选择性；而在８５％处后发生故障时，测量阻抗比实际阻抗偏大，保护可靠不动作，说明保护具有绝对的选择性，能够正确动作。３．３接地距离保护抗过渡电阻能力分析接地短路时的过渡电阻往往很大，有时候可以达到３００Ｑ（５００ｋｖ的线路）。对于短线路来说，这个问题尤其突出，如果采用相间阻抗继电器，由于整定阻抗比较小，特性圆也比较小，对于较大的过渡电阻就不能反应，而且，两相接地短路时，超前相继电器在有过渡电阻时会出现超越，因此，由相电气量构成的接地距离继电器的性能不是非常令人满意。表３分析了传统的距离保护抗过渡电阻的能力。表２不同电压等级同杆四回线零序电流补偿系数计算结果Ｔａｂ．２Ｚｅｒｏｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆｆｏｕｒｐａｒａｌｌｅｌｌｉｎｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｏｌｔａｇｅｇｒａｄｅｓ故障点距保护安１Ｏ２０３０４０５０６０７０８０８５９０装处距离／％－测量阻抗１．７３３．４８５．２９７．１６９．１６ｌ１－３６１３．９６１７．５１９．９５２４．５９实际阻抗２．２６４．５３６．７９９．Ｏ６ｌ１－３２ｌ３．５９ｌ５．８５１８．１２１９．２５２０－３８表３传统距离保护抗过渡电阻能力分析Ｔａｂ．３Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｄｉｓｔａｎｃｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｇａｉｎｓｔｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙ＼＼ｌＯ５０１ＯＯ３００保护判据测量值＼送电侧测量阻抗３３．８＋１６．５ｉ１３５．８＋１．３４ｉ２２２．８＋１．３ｉ３９０．０＋１．６３ｉ１．４５＋１９．２ｉ动作情况拒动拒动拒动拒动受电侧测量阻抗７．３＋４．６ｉ３６．７＋４．８ｉ７７．５＋Ｓ．Ｏｉ３０８．２＋１．７ｉ１．４５＋１９．２ｉ动作情况拒动拒动拒动拒动由表３可以看出对于一般的圆特性阻抗继电器，抗过渡电阻能力差，当过渡电阻较大时，无论是送电侧还是受电侧，保护都会拒动。４改进的接地多相补偿距离继电器应用于跨电压等级的四回线中４．１零序电抗继电器的基本原理考虑到上述接地距离保护的较弱的抗过渡电阻能力，可以考虑接地多相补偿距离保护用作不同电压等级的同杆四回线的接地保护，而接地多相补偿距离保护以零序电抗继电器为主要元件。零序电抗’继电器以短路点的电压作为极化量，以作为补偿电压，两者进行比相就可以判断区内、区外故障，动作方程为ｌｌ３Ｊ电力系统保护与控制≥３６０。ＡｒｇＵ１８０。（乙，滞后）（６）对于图４所示不同电压等级同杆四回线系统，当线路Ｉ回线上发生单相接地故障时，忽略线路中电阻的影响，只考虑电抗值，则厶Ｍ，厶Ｎ和也同相位，而且，这一关系不受两端电源电势相位的影响的，也不受故障点过渡电阻数值的影响，这样，继电器的动作方程就变为≥３６０ｏＡｒｇ一１８０。（７）一０Ｍ三相的补偿电压。分别为Ｉ＝一（＋３厶）ｚ｛＝一（＋Ｋ３Ｉｏ）Ｚｙ（８）ｌ＝一（，ｃ＋ｘ３Ｉｏ）Ｚｙ其中，值如公式（２）所求，对于不同的耦合结构，不同的运行方式，值是不一样的，Ｚ．．为距离一段保护的整定阻抗值。４．２零序电抗器抗过渡电阻能力分析对于图３所示系统，单相经过渡电阻Ｒ。接地短路时，采用六序分量法进行故障计算，故障处电流存在以下的关系。ＩＴ１ＦＩＴ２Ｆ１ＴｏＦ＝ＩＦ１Ｆ＝ＩＦ２Ｆ＝ＩＦ０ＦＦｌ０ｌ（９）∑∑∑∑２ＺＴ１＋ＺＴｏ＋２ＺＦ１＋ＺＦｏ＋６Ｒｇ补偿电压为：麓㈣ｌ＋２＋０＋ｌ＋２＋ｏ如果忽略电阻的影响，则Ｍ侧的零序电流ＩｏＭ与故障处的零序电流厶是同相位的，则上面的动作方程（７）可以改写为≥３６０。Ａｒｇ１８０￣￣Ｉｍ（）＜０…）所以：一、１ｌ［２ＣＴｌ（２ＺＩｓ＋ＺＴ）＋Ｃｒｏ（２Ｚｏｓ＋ｚＴ０Ｌ）＋２ＣＦ。ｚｍ＋ＣＦ。ＺＦ０Ｌ＂￣６】－｝１Ｆｆ…Ｉ［２Ｃｒ，（２ｚ１ｓ＋ＺＴＩＹ）＋。（２Ｚ０ｓ＋ＺＴ。Ｙ）＋２Ｃｒ１Ｚ＋ＣＦ。ＺＦ。Ｙ］Ｊ（１２）其中，ＣＴ１，ＣＴ：，ＣｌＴｏ，ｃｌＦ１，ＣＦ２，ＣＦ０为同向正序，同向负序，同向零序，反向正序，反向负序和反向零序电流的分布系数。其中有ＣｌＴ＝ＣＴ２，：，。ＺＴＬ、ＺＴ。Ｌ、ＺＦＬ和ＺＦ。Ｌ分别是指保护到故障处的同向正序、零序和反向正序、零序阻抗值；ＺＴ、ＺＴ。Ｙ、ＺＦ１Ｙ和ＺＦ。Ｙ分别是指保护到整定处的同向正序、零序和反向正序、零序阻抗值。，分别是故障前保护安装处的电压和故障前故障点处的电压。对于双侧电源有载线路，通过对公式（１３）的分析可得如下三个结论。（ａ）送电侧区内故障，一般情况下，厂７ｇ二＜０，则ＳＬ将顺时针转动，越大，保护越能可靠动作；（ｂ）如果为受电侧区内故障，一般，７情况下，Ａｒｇ盟＞０，则ｓＬ将逆时针转动，当ＲＵ较大时，可能拒动；（Ｃ）当保护区外短路时，若，７Ａｒｇ盟很大（振荡情况），则送电侧，受电侧保一Ｆ护均可能误动。从上面的分析可以看出，接地多相补偿距离继电器应用在不周电压等级的同杆四回线的接地保护中，是非常行之有效的方法，尤其是补偿系数的选择考虑到了不同电压等级的四回线之间的耦合，保护具有明确的选择性；同时，零序电抗继电器的使用，使得保护的抗过渡电阻的能力大大提高。可以通过仿真来验证。４．３保护动作特性仿真分析表４以图３中的不同电压等级同杆四回线为例，一回线Ａ相送电侧８０ｋｍ处，受电￣ｌＪ２０ｋｍ处经不同过渡电阻接地情况下零序电抗继电器的动作情况。其中对于接地距离一段整定范围为本级线路的８５％处，当存在过渡电阻时，测量阻抗的计算公式为ｒ＾；—Ｚ：Ａｒｇ—：Ｚ＋（）１Ｒ１Ａ＋１～＋ｏ１３Ｋ３１ｏＫ３Ｉｏ其中：，，，分别为故障线路的相电流和零序电流；厶为故障处零序电流；Ｒ为过渡电阻值，而即为方程式（２）求得。由表４可以看出，接地多相补偿距离继电器中，零序电抗继电器的抗过渡电阻能力比传统的距离继电器抗过渡电阻能力强，尤其是对于送电侧来讲，保护能够可靠动作，受电侧当过渡电阻较大时，保护可能拒动，但是，抗过渡电阻能力已经提高很多。马晓明，等跨电压等级同杆四回线接地距离保护的研究．３３．表４不同过渡电阻情况下，继电器动作特－陛Ｔａｂ．４Ｒｅｌａｙａｃｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ１０５０１ＯＯ３００保护判据测量值～＼。，。送电侧ＵＡ／／ｏ—２３９．０１３＿２ｉ—ｌ１６５．４１０．６ｉ—２３２３．９８．７ｉ—６９５９．１２６．７ｉＩｍ（／１０）＜０动作情况动作动作动作动作●●Ｉ受电侧ＵＡ／ｏ—６６．９２１．３ｉ—３７０．２２．２ｉ７６９．５＋７．５ｉ２３３０．５＋２９０．４ｉＩｍ（／１０）＜０动作情况动作动作拒动拒动５结论线路之间的耦合使接地距离保护的零序补偿系数成为一个随故障点不同而变化的变数。如不考虑线路之间的零序互感耦合求取零序补偿系数，将使接地距离保护的测量阻抗偏离实际阻抗，从而引起保护的误动或是拒动，本文根据不同电压等级的同杆四回线的特点，分析了补偿系数的变化规律，给出了满足保护选择性和可靠性的补偿系数的计算方法，该方法可以保证在输电线路发生金属性接地短路时，保护能够正确动作。事实上，在输电线路发生接地短路时，接地点常常伴有过渡电阻，接地短路时的过渡电阻包括电弧电阻，接地电阻和接地媒介物的电阻，后者常常可以达到相当大的数值，有时候可以达到３００Ｑ（５００ｋＶ的线路）。对于短线路来说，这个问题尤其突出，如果采用传统的接地阻抗继电器，由于整定阻抗比较小，特性圆也比较小，对于较大的过渡电阻就不能反应。为了提高不同电压等级的输电线路的距离保护动作的准确性，详细推导了该特殊线路的零序补偿系数，且将该补偿电压引入到接地多相补偿距离继电器中，由于零序电抗继电器抗过渡电阻能力较强，本文所提出的接地多相补偿距离继电器非常适合于不同电压等级的同杆四回线的接地保护，该保护具有较强的抗过渡电阻能力，采用所述的补偿系数和补偿电压，保护能够正确动作。参考文献［１３余鲲．存在零序互感的同杆并架多回线路保护整定计算的研究［Ｊ］．电力科学与工程，２００７，２３（１）：４５－４８．ＹＵＫｕｎ．Ｓｔｕｄｙｏｎｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｅｘｉｎｇｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｏｆ—ｐａｒａｌｌｅｌｍｕｌｔｉｃｉｒｃｕｉｔｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓｗｉｔｈｚｅｒｏｓｅｑｕｅｎｃｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，２３（１）：４５－４８．［２］刘天斌，张月品．同塔并架线路接地距离保护零序电流补偿系数整定［Ｊ］．电力系统及其自动化，２００８，３２（１０）：１０１－１０３．ＬＩＵＴｉａｎ－ｂｉｎ，ＺＨＡＮＧＹｕｅ－ｐｉｎ．Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｅｔｔｉｎｇｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｏｆｚｅｒｏ－ｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｆｏｒｇｒｏｕｎｄ－ｆａｕｌｔｄｉｓｔａｎｃｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆｐａｒａｌｌｅｌｍｕｌｔｉ－ｃｉｒｃｕｉｔｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００８，３２（１０）：１０１－１０３．［３］王广学．电力系统接地距离保护零序补偿系数分析［Ｊ］．电网技术，１９９４，１８（１）：１－７．ＷＡＮＧＧｕａｎｇ－ｘｕｅ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｚｅｒｏ・ｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｆｏｒｇｒｏｕｎｄ－ｆａｕｌｔｄｉｓｔａｎｃｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９４，１８（１）：１－７．［４］朱景富．零序互感对线路接地距离保护的影响分析［Ｊ］．电力系统保护与控制，２００９，３７（９）：１１３．１１５．ＺＨＵＪｉｎｇ－ｆｕ．Ｚｅｒｏ－ｓｅｑｕｅｎｃｅｍｕｔｕａｌｉｎｄｕｃｔａｎｃｅｏｎｔｈｅｇｒｏｕｎｄｄｉｓｔａｎｃｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｐａｃｔａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２００９，３７（９）：ｌ１３・ｌ１５．［５］张华中，王维庆，朱玲玲，等．基于过渡电阻计算的距离保护［Ｊ】．电力系统保护与控制，２００８，３６（１８）：３７－４１．—ＺＨＡＮＧＨｕａ－ｚｈｏｎｇ，ＷＡＮＧＷｅｉ－ｑｉｎｇ，ＺＨＵＬｉｎｇｌｉｎｇ，ｅｔａ１．ＧｒｏｕｎｄｄｉｓｔａｎｃｅｒｅｌａｙｂａｓｅｄＯｌｌｆａｕｌｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅ￣ｉｏｎａｎｄ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