基于故障分量的T接线路电流纵差保护新判据.pdf

第３９卷第１５期２０１１年８月１日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｖｏｌ＿３９Ｎｏ．１５Ａｕｇ１，２０１１基于故障分量的Ｔ接线路电流纵差保护新判据李斌１，罗涛，薄志谦，（１．天津大学电力系统仿真控制教育部重点实验室，天津３０００７２；２．英国ＡＲＥＶＡ输配电自动化公司，斯塔福德郡，ＳＴ１７４ＬＸ英国；３．电力系统国家重点实验室（清华大学），北京１０００８４）摘要：分析了基于故障分量的传统差动保护在复平面上的动作特性，指出传统原理在保障内部故障的灵敏性与外部故障的可靠性方面存在一定的限制。提出了结合电流相位差的Ｔ接线路电流差动保护新原理，实现了制动项在区内外故障分别体现为驱动和制动两种状态，同时提高了差动保护的灵敏性和可靠性。理论分析表明新原理在内部故障的灵敏性和外部故障的可靠性方面均优于传统判据，具有良好的抗电流互感器饱和性能。仿真实验证明了新原理的有效性。关键词：故障分量；电流差动保护；灵敏性；可靠性；电流相位差；电流互感器饱和Ａｎｏｖｅｌｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｃｒｉｔｅｒｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｓｕｐｅｒ－ｉｍｐｏｓｅｄｆａｕｌｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｆｏｒＴ－ｔｙｐｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅＬＩＢｉｎ，ＬＵＯＴａｏ，ＢＯＺｈｉ，ｑｉａｎ２，３（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ；２．ＡＲＥＶＡＴ＆Ｄ，Ｓｔａｆｆｏｒｄ，ＳＴ１７４ＬＸ，ＵＫ；３．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍａｎｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＰａＤｅｒａｎａｌｙｚｅｓｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｕｐｅｒ－ｉｍｐｏｓｅｄｆａｕｌｔｔｏｍｐｏｎｅｎｔｂａｓｅｄｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａＩｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｉｎｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｐｌａｎｅ．Ｉｔｐｏｉｎｔｓｏｕｔｔｈａｔｔｈｅｒｅａｒｅｓｏｍｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓｆｏｒｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｉｎｅｎｓｕｒｉｎｇｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆｉｎｔｅｒｎａｌｆａｕｌｔａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｅｘｔｅｒｎａｌｆａｕｌｔ．Ｔｈｕｓ，ｉｔｐｒｏｐｏｓｅｓａｎｏｖｅｌｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｆｏｒＴ－ｔｙｐｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｃｕｒｒｅｎｔｐｈａｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ．ＲｅｓｔｒａｉｎｔｕｎｉｔｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅｔａｋｅｓｔｈｅｒｏｌｅＯｆｄｒｉｖｅａｎｄｒｅｓｔｒａｉｎｔｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ－ｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｉｎｔｅｍａｌａｎｄｅｘｔｅｍａｌｆａｕｌｔｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｂｏｔｈｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄ．ＴｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｎｏｖｅｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅｉＳｓｕｐｅｒｉｏｒｔｏｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｉｎｅｎｓｕｒｉｎｇｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆｉｎｔｅｍａｌｆａｕｌｔａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｅｘｔｅｒｎａｌｆａｕｌｔ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｌｓｏｈａｖｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｃｕｒｒｅｎｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓａｔｕｒａｔｉｏｎ．ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｓｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅｉＳｖａｌｉｄ．ＴｈｉｓｗｏｒｋｉｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＢａｓｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒａｍｏｆＣｈｉｎａ（９７３）（Ｎｏ．２００９ＣＢ２１９７０４），ｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＨｉｇｈＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＰｒｏｇｒａｍｏｆＣｈｉｎａ（８６３）（Ｎｏ．２００７ＡＡ０５Ｚ２４１，ａｎｄＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ．５０９７７０６１）．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｐｅｒ－ｉｍｐｏｓｅｄｆａｕｌｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔ；ｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ；ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ；ｃｕｒｒｅｎｔｐｈａｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ；ｃｕｒｒｅｎｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓａｔｕｒａｔｉｏｎ中图分类号：ＴＭ７７２文献标识码：Ａ—文章编号：１６７４－３４１５（２０１１）１５０００１－０６Ｏ引言近年来，Ｔ型线路在高压和超高压电网中得到越来越多的应用。而Ｔ型线路自身存在负荷电流流出和外部故障易饱和等问题给电流差动保护的应用带来了困难卜。基于故障分量的电流纵差保护能够避免负荷电流流出的影响Ｈ】，Ｔ型线路在此基础上基金项目：国家重点基础研究发展计划（９７３计划）资助项目（２００９ＣＢ２１９７０４）；国家高技术研究发展计划（８６３计划）资助项目（２００７ＡＡ０５Ｚ２４１）；国家自然科学基金资助项目．（５０９７７０６１）提出的判据也较多。文献［６］提出以三端故障分量电流中最大电流作为制动量的差动保护判据。文献［７】在此基础上进行了改进，提出以三端故障分量中最大电流和另外两端电流的和的矢量差的幅值作为制动量的差动保护判据。但这两个传统判据都存在制动系数如何选取的问题。若制动系数选取过大，则内部故障保护动作的灵敏性得不到保证；若制动系数选取过小，则外部故障时保护制动的可靠性势必会降低。即两传统判据均不能同时满足保护对内部故障动作灵敏和外部故障制动的可靠性的要求【８】。除此之外，传统判据在抗ＣＴ饱和方面还有待改进和发展［。．２．电力系统保护与控制本文提出一种基于故障分量电流Ｔ接线路纵差保护的新判据，该判据最大优势是能同时满足保护对内部故障动作灵敏性和外部故障制动可靠性的要求，制动系数可以取得无限大，另外，与传统判据相比，新判据还有良好的抗ＣＴ饱和的特性。１传统判据在复平面上性能分析和比较１．１传统判据的提出如图１（ａ）所示Ｔ接线路，其内外部故障时（１、）的故障分量示意图如图１（ｂ）和图１（ｃ）所示。（ａ）１书玺线路示意图（ｂ）内部故障时故障分量网络（ｃ）外部故障时故障分量网络图１Ｔ型线路及其故障分量网络图Ｆｉｇ．１ＡＴ－ｔｙｐｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅａｎｄｉｔｓｓｕｐｅｒ－ｉｍｐｏｓｅｄｆａｕｌｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｄｉａｇｒａｍ图中Ｕｋ【０】表示故障前的运行电压；ｔｄｍ、、分别表示ｍ、ｎ、Ｐ侧流向故障点的故障分量电流。用Ａ／表示三个电流中幅值最大的那个，用∑表示另外两个电流矢量和。对图１（ｂ）分析易知，Ｔ型线路内部故障时，故障分量电流、、接近同向，故∑和接近同向。对图１（ｃ）分析易知，线路外部故障时，靠近故障点那一侧的故障电流最大，且与另外两侧电流反向，远离故障点的这两侧电流接近同向，故∑和接近反向¨。基于故障分量的传统电流纵差保护的传统判据如式（１）、式（２）［６－７］。判据１：△△△』Ｉ＋＋ｌ＞Ｉ。ｌ（１）【△△△△ｌ＋＋Ｉ＞Ｋｌｌ判据２：ｆＩ＋＋Ｉ＞…０＋＋ｌ＞ｌ一ｌ其中：判据１的制动系数０＜Ｋ，＜３；判据２的制动系数０＜Ｋ，＜＋ｃ一。。１．２两传统判据在复平面上的性能分析１．２．１判据１在复平面上的动作特性令童：口＋ｊｂ，对式（１）所表示的传统判ＡＩｚ据１两边同除以Ｉｌ，得（１一１）（口＋ｂ２）＋２ａ－Ｉ－１＞０（３）当０＜Ｋ＜１时，不等式（３）可化简为壶）２＋ｂ２＞（）（４）当＝１时，ａ＝一－＝＿（５）１＾当ｌ＜，＜３时，不等式（３）可化简为击）２＋ｂ２＜）（６）如图２所示，在复平面上，，＝１时，判据１的动作特性是过（一ｌ／２，Ｏ）这点且与虚轴平行的直线，直线左侧为制动区，右侧为动作区。Ｋ，：Ｉｍ—＼Ｊ／一专／１＜／（１＜３０＜Ｋｌ＜ｌ＼ｅｏｊＲｅｔ—／图２判据１的动作特性Ｆｉｇ．２Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｔｈｅｆｉｒｓｔｃｒｉｔｅｒｉｏｎ当Ｏ＜，＜１时，判据１的动作特性是位于此条直线左侧的圆，圆内为制动区，圆外为动作区，且圆的半径随系数的增大而增大。Ｉ＜Ｋ，＜３时，判据１的动作特性是位于上述直线右侧的圆，圆内为动作区，圆外为制动区，且圆的半径随，的增大而减小。１．２．２判据２在复平面上的动作特性同理，式（２）所表示的传统判据２在复数平面上可化简为公式（７）～（９）。当０＜．＜１时）２＋ｂ２＞（）（７）李斌，等基于故障分量的Ｔ接线路电流纵差保护新判据．３．当Ｋ２＝ｌ时，ａ＞０当Ｋ２＞１时（口＋１＋Ｋ２２）２＋ｂ２＜２Ｋ２：）（８）综上可见：两传统判据在同时满足内部故障灵敏性和外部故障可靠性存在矛盾。综合考虑内部故障动作灵敏性和外部故障制动可靠性，判据２优于（９）判据１。２新判据的提出及性能分析如图３所示，在复平面上，，＝１时，判据２的动作特性是与虚轴重合的直线，直线左侧为制动区，右侧为动作区。０＜Ｋ，＜１时，判据２的动作特性是位于虚轴左侧的圆，圆内为制动区，圆外为动作区，且圆的半径随系数，的增大而增大。，＞ｌ时，判据２的动作特性是位于虚轴右侧的圆，圆内为动作区，圆外为制动区，且圆的半径随，的增大而减小。—、＼。＼Ｋ２＝１／＞ｌ≮０＜／（２Ｊ＼，重ｆ／一一＼＼／ｌｒ／／＂ａｌ—／．，＼图３判据２的动作特性Ｆｉｇ．３Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｔｈｅｓｅｃｏｎｄｃｒｉｔｅｒｉｏｎ１．３两传统判据在复平面上的性能比较当两判据的制动系数选取较小时（小于１），两判据在复平面上的动作特性圆均位于虚轴左侧，内部故障均能灵敏动作，但外部故障时保护的可靠性可能不足。判据１和判据２的动作特性圆与虚轴的１１一—距离分别为Ｄ，＝二一和Ｄ，＝二＿－－二。若两判据１＋１。ｌ十２的制动系数相同，此时判据２的动作特性圆半径大于判据１的动作特性圆半径，故判据２的制动区大于判据１的制动区，又由于Ｄ，＜Ｄ，，故判据２的动作特性圆更靠近虚轴，所以外部故障时判据２的制动可靠性优于判据１。当两判据的制动系数等于１时，两判据在内部故障都能可靠动作，但判据１外部故障可能误动，故判据２在外部故障制动可靠性方面优于判据１。当两判据的制动系数大于１时，虽然两判据制动区随制动系数增大而增大，但在虚轴右侧出现拒动的可能。当制动系数相同时，由于判据２的动作特性圆的半径是判据ｌ的２倍，故判据２在内部故障的动作灵敏性高于判据１。同时，判据１在虚轴左侧存在误动的可能，而判据２在虚轴左侧全为制动区，故判据２在外部故障制动可靠性上优于判据１。２．１新判据的提出根据传统判据在提高内部故障动作灵敏性和外部故障制动可靠性矛盾的特点，提出一种新判据如下：Ｉｏｐ＝＋ｃｏｓ０＞Ｉ￣（１０），．Ｊ．、△式中：＝ａｒｇ【，ｍａｘ／Ｊ；Ｋ３为制动系数：为设定的门槛值。内部故障时，因和接近同向，故接近０，ＣＯＳ＞０，Ｋ，取值越大，则动作量越大，保护越易动作。外部故障时，因△和接近反向，接近１８０，ＣＯＳ＜０，Ｋ取值越大，则动作量越小，保护能可靠制动。综上可见，新判据能同时提高保护内部故障的灵敏性和外部故障的可靠性，取值越大保护性能越优。另外，传统判据式（１）、（２）的差动量是计算相量和，而新判据式（１０）的差动量是标量的简单函数关系。从算法的角度看，傅里叶算法在计算电流相量时就直接得到了电流幅值和相位，因此新判据与传统判据在计算数据窗是一样的，并没有增加算法的时延和复杂度。２．２新判据与传统判据的比较以传统判据２为例，与新判据进行性能比较。２．２．１两判据在内部故障动作灵敏性上的比较△△∑当Ｋ２＝１时，判据２可化为Ｉ＋，ｌ＞∑—Ｉ一Ｉ，其动作量为Ｉ０ｐ１＝ｌ＋ｌ∑∑Ｉ一一ｆ。假设内部故障时和Ａ／之间的相位差为０。，故判据２的动作量为：胜∑若ｌｌ很小时，则判据２的动作量，０ｐｌ可能很小，内部故障时保护的灵敏度不足。同理，内部故障时（０＝０。），令ＩＩ＝∑（）－ｌＩ，故新判据动作量为一４一电力系统保护与控制Ｉ＇ｏ￣２∑＝＋，）ＩＩ（１２）显然，只要取值足够大，保护动作量较大，此时内部故障时保护可靠动作。２．２．２两判据在外部故障制动可靠性上的比较假设外部故障时和之间的相位差为１８０，因外部故障时，两幅值较小侧的电流总是流向幅值较大电流的那一侧，由于分布电容电流的影∑响，ＩＡＪＩ＜ｌＡ／ｌ，当Ｋ＝１时，则判据２的动作量为＇ｏｐｌ一２ｌａ）【Ｉ（１３）………∑而新，＇１，－．￣一１。ｐ２＝ｌ卜＿３ｌｌ。若∑令ｌｌ＝ＩＩ，其中＞１。因此Ｉ叩＝（１一３）Ｉｌ（１４）显然，外部故障时差动保护的动作量为负值。对于传统差动保护判据来说，其制动性能仅取决于△Ｉｌ的大小。其值越大，制动性能越好；其值较小时，制动性能下降。对于新判据而言，同样有△Ｉ，ｍ）ｃｌ越大，制动性能越好。但其制动性能还与ｌｌ有关。越大，新判据的制动性能越好。综上所述，新判据在内部故障灵敏性和外部故障可靠性方面明显优于传统判据。２．２．３新判据在特殊情况下的性能分析（１）一端线路退出运行时三端线路由于一端退出运行会形成临时的两端运行方式，此时，和的相位关系与三端量时一致，显然新判据同样适用于两端线路的差动保护，且其动作性能优于传统判据。（２）内部经过渡电阻故障Ｔ接线路内部经过渡电阻故障的故障分量网络图与图ｌ（ｂ）类似，只需在故障电动势和故障点之间串入一电阻。显然，过渡电阻只会影响故障分量电流的大小，不影响它们之间的相位关系。若过渡电阻很大，故障分量电流会很小，传统判据可能拒动。但由于新判据的系数可以设置很大，因此新判据在内部经过渡电阻故障时比传统判据具有更高的灵敏度。（３）内部故障有故障分量电流流出对于如图４所示的带联络线的Ｔ型线路，若ｍ侧系统阻抗小，Ｐ侧系统阻抗大，且故障靠近ｎ侧母线时，可能有故障分量电流从Ｐ侧流出，。显然，三端的故障分量电流在幅值上存在如下关系：ＩＡＪｍ［＞Ａｉｌ，Ｉａ／ｏ［＞ｌ。因此可以保证和的夹角仍然是接近ｏ。的，因此差动保护新判据能够可靠动作。图４内部故障时故障分量电流流出Ｆｉｇ．４Ｓｕｐｅｒ－ｉｍｐｏｓｅｄｆａｕｌｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｃｕｒｒｅｎｔｆｌｏｗｓｏｕｔｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｉｎｔｅｒｎａｌｆａｕｌｔ３抗ＣＴ饱和的性能研究设电流幅值最大的一侧线路的电流互感器饱和，另外两侧的电流互感器正常。将电流幅值最大’侧实际测量的电流记为ｍ，５Ｊ表示未发生饱和时电流互感器电流幅值最大侧的电流，则Ａ／ｍ＝，其中ｃ＋ｊｄ＝ｐｅ，一』＝４ｃ＋ｄ，＝ａｒｃｔａＩｌ。这里以实数来表Ｃ示饱和系数，＜１，表示ＣＴ饱和后的电流与ＣＴ“未饱和电流的角度差。用。ｍ代替ａｘ代进判据２，可得ＣＴ饱和后的动作特性为：（１一）（ｃ＋）（口＋６。）＋２（１＋）一ｒ１■＼Ｊ／—２（１＋）ｄｂ＋ｌ＞０由式（１５）可分别画出０＜Ｋ，＜１、Ｋ，＝１、Ｋ，＞１三种情况下的动作特性图，如图５所示。计算易知动作特性圆圆心与原点的连线和实轴负方向的夹角为，图５中，实线表示ｆｏ＞０时０＜Ｋ，＜１、Ｋ，＝１、Ｋ，＞１三种情况下的动作特性，虚线表示ｒｐ＜０时上述三种情况动作特性对于新判据采用同样的方法计算，可得动作特性为：］＞新判据在ＣＴ饱和后的动作特性曲线表示以—１＿ｄ，为圆心，半径为２（’ｃ２＋２）２（ｃ２＋２）’。李斌，等基于故障分量的Ｔ接线路电流纵差保护新判据．５．—的圆，实线圆表示ＣＴ饱和后＞０时２４ｃ。Ｊ＿ｄ的动作特性，虚线圆表示ＣＴ饱和后＜Ｏ时的动作特性，圆内为制动区，圆外为动作区，如图６所示。Ｋ２＝ｌ／Ｋ２＝１０＜，＜１一．ｔ、（／一、、）／、一／、、、＼～一＼动作区／＼／０＜／（２＜１／｜Ｋ２＞ｌ图５０Ｔ饱和时判据２的动作特性Ｆｉｇ．５ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｔｈｅｓｅｃｏｎｄｃｒｉｔｅｒｉａｉｎｔｈｅｃａｓｅＯｆＣＴｓａｔｕｒａｔｉｏｎＯＲ图６ＣＴ饱和时新判据的动作特性Ｆｉｇ．６ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｔｈｅｎｅｗｃｒｉｔｅｒｉａｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆＣＴｓａｔｕｒａｔｉｏｎ可以证明，新判据的动作特性圆与判据２在Ｋ，＝ｌ时对应直线特性相切。由图可知，外部故障且发生ＣＴ饱和的情况下新判据的可靠性高于传统Ｏ．２６０．２８０．３Ｏ０＿３２０．３４０－３６０－３８０．４００．４２０．４４ｔｌｓ（ａ）内部故障判据２。外部故障ＣＴ严重饱和时，此时测量得到的二次电流ＩＪ不一定对应的是一次系统真正的最大电流侧。新判据可能误动，此时可利用其他方法解决差动保护新判据误判的可能。４仿真验证为了说明上述分析内容的正确性，本文利用ＰＳＣＡＤ（ＥＭＴＤＣ）对本文所提算法进行了仿真验证。其中Ｔ接线路的参数如下：Ｒｌ＝０．０１９５ｆ￣／ｋｍＲ０＝Ｏ．１６７５ｆ￣／ｋｍＬ１＝０．９１３４ｍＨ／ｋｍＬｏ＝２．７１９０ｍＨ／ｋｍＣ１０．０１４０ｐ．Ｆ／ｋｍｍ侧系统阻抗：ＸｓＭｌ＝４９．３６００Ｑｎ侧系统阻抗：ＸｓＮｌ＝４６．０３００ＱＰ侧系统阻抗：Ｃ０＝０．００８３￣Ｆ／ｋｍｓＭ（】＝４１．３４００ＱＸｓＮ０＝１０３．３６００ＱＰｌ＝４７．３８３０ＱＸｓＰ０＝７９．２４１７Ｑ模型中使用的电流互感器的变比为４００：１。Ｔ＝０．３Ｓ时发生故障。图７（ａ）、７（ｂ）分别为Ｔ接线路内部、外部故障且ＣＴ未饱和情况下的差动保护动作量。Ｉｏｐ１、Ｉｏｐ２、Ｉｏｐ３分别表示传统判据ｌ、２，以及新判据的动作量。图８（ａ）为外部故障时某相的三侧电流波形，其中ｎ侧电流互感器饱和；图８（ｂ）则是对应该电流波形的各差动保护动作量。Ｏ．２６Ｏ．２８０－３０Ｏ－３２０．３４０－３６０．３８０．４００．４２０．４４ｔ／ｓ（ｂ）外部故障图７差动保护的动作量Ｆｉｇ．７Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｖａｌｕｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．６．电力系统保护与控制≤臀（ａ）电流波形（ｂ）差动保护动作量图８外部故障且ＣＴ饱和时差动保护的动作性能Ｆｉｇ．８ＯｐｅｒａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｅｘｔｅｒｎａｌｆａｕｌｔｗｉｔｈＣＴｓａｔｕｒａｔｉｏｎ：（ａ）ｃｕｒｒｅｎｔｗａｖｅ；（ｂ）ｏｐｅｒａｔｉｏｎｖａｌｕｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ上述仿真结果表明，新判据在外部故障的可靠［４］性以及内容故障的灵敏性方面优于传统判据，且抗ＣＴ饱和性能强。５结论ｒ１传统判据不能同时满足Ｔ接线路内部故障动作灵敏性和外部故障制动可靠性的基础上提出新判据。新判据能同时满足保护对内部故障灵敏性和外部故障可靠性的要求，且理论上制动系数可取无穷大。通过内部故障灵敏性和外部故障制动可靠性的比较阐明了新判据的优越性。另外，通过ＣＴ饱和一时的性能分析，说明了新判据在ＣＴ饱和时的性能也优于传统判据。参考文献［１］刘静，邰能灵，李坤．Ｔ型线路电流差动保护研究ｆＪ］．电［７］力自动化设备，２００８，２８（１０）：５８－６３．ＬＩＵＪｉｎｇ，ＴＡＩＮｅｎｇ－ｌｉｎｇ，ＬＩＫｕｎ．Ａｓｔｕｄｙｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｃｕｒｒｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｎｔｈｒｅｅｔｅｒｍｉｎａｌｌｉｎｅｓ［Ｊ】．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ—ＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，２００８，２８（１Ｏ）：５８６３．［２］雷振峰，李旭，倪传昆，等．关于Ｔ接线路差动保护［８］应用的特殊问题探讨［Ｊ】．电力系统保护与控制，２００９，３７（１７）：５７．６４．ＬＥＩＺｈｅｎ－ｆｅｎｇ，ＬＩＸｕ，ＮＩＣｈｕａｎ－ｋｕｎ，ｅｔａ１．Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎｓｏｍｅｓｐｅｃｉａｌｐｒｏｂｌｅｍｓａｂｏｕｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｅｅｄｌｉｎｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄ［９］Ｃｏｎｔｒｏ１．２００９，３７（１７）：５７－６４．［３］吴心弘，张武军，何奔腾，等．Ｔ接线路差动保护中电容电流补偿方法研究［Ｊ］．继电器，２００７，３５（１８）：６－１１．—ＷＵＸｉｎｈｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＷｕ－ｊｕｎ，ＨＥＢｅｎ－ｔａｎｇ，ｅｔａ１．Ｓｔｕｄｙｏｎｃ￣ｅｎｔｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒｔｅｅｄｌｉｎｅｓ［Ｊ］．Ｒｅｌａｙ，２００７，３５（１８）：６．１１．高厚磊，江世芳．负荷电流对电流差动保护动作性能影响的分析［Ｊ］．继电器，１９９９，２７（１）：１４．１６．ＧＡＯＨｏｕ．１ｅｉ，ＪＩＡＮＧＳｈｉ．ｆａｎｇ．Ａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒａｆｆｅｃｔｉｏｎｏｆｌｏａｄｃｕｒｒｅｎｔｔｏｏｐｅｒａｔｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｒｅｌａｙ，１９９９，２７（１）：１４－１６．张振宇，贺家李，汪国新，等．基于故障分量的方向电流差动保护［Ｊ］．中国电力，２００５，３８（８）：１－６．ＺＨＡＩ￣ｆＧＺｈｅｎ－ｙｕ，ＨＥＪｉａ－ｌｉ，ＷＡＮＧＧｕｏ－ｘｉｎ，ｅｔａ１．Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｆａｕｌｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ『Ｊ１．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ，２００５，３８（８）：１－６．葛耀中．电流差动保护动作判据的分析和研究［Ｊ］．西安交通大学，１９８０，１４（２）：９３．１０７．ＧＥＹａｏ－ｚｈｏｎｇ．Ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｔｕｄｙｏｆｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｒｉｔｅｒｉａ’ｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｒｅｌａｙｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉａｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，１９８０，１４（２）：９３－１０７．高厚磊，江世芳．Ｔ接线路电流纵差保护新判据研究［Ｊ］．继电器，２００１，２９（９）：６－１６．—ＧＡＯＨｏｕ－ｌｅｉ，ＪＩＡＮＧＳｈｉｆａｎｇ．ＳｔｕｄｙｏｎｎｅｗｃｒｉｔｅｒｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒＴｅｅｄｌｉｎｅｓ［Ｊ］．Ｒｅｌａｙ，２００１，２９（９）：６．１６．贺家李，宋从矩．电力系统继电保护原理【Ｍ】．增订版北京：中国电力出版社，２００４．ＨＥＪｉａ－ｌｉ，ＳＯＮＧＣｏｎｇ－ｊｕ．Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｒｅｌａｙｉｎｇｉｎｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓ［Ｍ】．Ｒｅｖｉｓｅｄｅｄｉｔｉｏｎ．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＰｒｅｓｓ，２００４．李岩，尹项根，马天浩，等．Ｔ接短线微机纵差保护原理研究ｆＪ１．电力自动化设备，１９９９，１９（２）：２１．２３．ＬＩＹａｎ，ＹＩＮＸｉａｎｇ－ｇｅｎ，ＭＡＴｉａ—ｎｈａｏ，ｅｔａ１．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｃｕｒｒｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｆｏｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｈｏｒｔｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，１９９９，１９（２）：２１－２３．（下转第１２页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｏｎｐａｇｅ１２）、ｚ暑．ｇＨ、ｚ暑Ｈ．１２．电力系统保护与控制（上接第６页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｆｒｏｍｐａｇｅ６）收稿日期ｌ２０１０－０８－１８；修回日期：２０１０－１１－２２作者简介：李斌（１９７６－），男，博士，副教授，研究方向为电力系统继电保护与故障分析；Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｂｉｎ＿ｔｊｕ＠１２６．ｃｏｒｎ罗涛（１９８６一），男，硕士研究生，研究方向为电力系统继电保护：薄志谦（１９５５一），男，博士，教授，研究方向为电力系统保护与控制。