接地距離保護(hù)零序補(bǔ)償系數(shù)整定軟件的分析與開發(fā)

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1、路正序相阻抗值，也就是母線上故障相電壓值不等于故障相電流與其正序相阻抗的乘積。為使接地距離保護(hù)正確的反應(yīng)正序阻抗值，接地距離保護(hù)引入零序電流補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行修正[II-I-f1．受整定工具的限制，以前的接地距離保護(hù)整定方法采用了一些措施簡化整定計(jì)算，降低了保護(hù)靈敏度。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，目前針對零序互感線路中接地距離保護(hù)的整定問題，研究人員提出了多種改進(jìn)算法．文獻(xiàn)[Ill、【12]提出多零序互感補(bǔ)償系數(shù)的整定方法．文獻(xiàn)flI】中分析推導(dǎo)了雙回雙端共端線路在母線處及線路中間發(fā)生接地故障時(shí)的零序補(bǔ)償系數(shù)，雙回線中一回掛地檢修時(shí)母線處和線路中間發(fā)生接地故障的零序補(bǔ)償

2、系數(shù)。具體算法如下：雙回雙端共端線路母線處發(fā)生接地故障時(shí)的零序補(bǔ)償系數(shù)為：K=3z廿‘I，式中：z廿Io)、z上I‘I，；分別為1回線路的零序、正序阻抗；z0：l、Ⅱ回線路聞的零序互感耦合阻抗；2r肌Io)：II回線路的零序阻抗·雙回雙端共端線路，線路中間發(fā)生接地故障時(shí)的零序補(bǔ)償系數(shù)為：K=3Za(I)式中：厶(o)、‘lo'：分別是II回，l網(wǎng)線的零序電流-雙回線中一回掛地檢修時(shí)母線處發(fā)生接地故障的零序補(bǔ)償系數(shù)為：K=3Zu(1，雙回線中一回掛地檢修時(shí)線路中間發(fā)生接地故障的零序補(bǔ)償系數(shù)為：K=3乙(J)(1-2)(1．3)(1-4)式中：，：為保護(hù)安裝處到

3、故障位置的距離占整條線路長度的比值；，l。。，‘。。：分別為I回線兩端母線流向故障點(diǎn)的零序電流。文獻(xiàn)[Ill“121在進(jìn)行實(shí)例計(jì)算時(shí)阻抗值沒有使用復(fù)數(shù)，而是用模值進(jìn)行計(jì)算．由于保護(hù)裝置中零序補(bǔ)償系數(shù)由電抗分量補(bǔ)償系數(shù)和電阻分量補(bǔ)償系數(shù)分別進(jìn)行整定，按文獻(xiàn)【ll】、(12】中的算法進(jìn)行計(jì)算，將給微機(jī)保護(hù)裝置中的整定帶來困難。而且式(1．2)與式(1．4)中還出現(xiàn)了零序電流，這也給零序補(bǔ)償系數(shù)的計(jì)算帶來一定的困難．文獻(xiàn)【13】、【14]分析了零序互感對保護(hù)整定計(jì)算的影響，推導(dǎo)了單回線路、雙回線運(yùn)行、共端點(diǎn)雙回線有互感其中一回掛地，共端點(diǎn)雙回線有互感其中一回?cái)嚅_、

4、不共端點(diǎn)有互感雙回線、三回及其以上線路間有互感情況下的零序補(bǔ)償系數(shù)。指出在整定計(jì)算中若在有互感的線路上采用一2中國農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士論文第一章緒論II■■●■■■■■■■■—■——■■■■●■——■●—■■■—■■——■■●———■■■■■■■■■■■■■■—量■■■■■■■■—■皇■■■■曼量■一個(gè)固定不變的K值，則保護(hù)范圍將是變化的．當(dāng)運(yùn)行方式與K取值方式不一致時(shí)，可能會使保護(hù)性能變化．文獻(xiàn)【13】還提出了隱形助增系數(shù)整定法．該法按下式整定：U．‰s磁贏n渤式中：％；保護(hù)安裝處相電壓；‘：保護(hù)安裝處相電流；厶t保護(hù)安裝處零序電流；K：零序補(bǔ)償系數(shù)：置，：可靠系

5、數(shù)該法不用直接計(jì)算與相鄰保護(hù)的零序助增系數(shù)，而用保護(hù)安裝處的實(shí)際電壓和相電流來反映助增的大小，合理的選用零序補(bǔ)償系數(shù)。助增的大小計(jì)算更準(zhǔn)確．上述文獻(xiàn)的討論中，存在如下的缺陷：首先，計(jì)算零序補(bǔ)償系數(shù)所用的算法，沒有考慮短路過渡電阻和分支電流的影響．電力系統(tǒng)故障大多是非金屬性故障，過渡電阻的存在將影響測量阻抗的值：當(dāng)距離保護(hù)安裝地點(diǎn)與短路點(diǎn)之間存在分支線路時(shí)，它們將影響短路電流的大小和分布。因而也必然影響測量阻抗的數(shù)值．此外，文獻(xiàn)中提出的零序補(bǔ)償系數(shù)的表達(dá)式用復(fù)數(shù)表示，而實(shí)例計(jì)算采朋模值，這將給微機(jī)保護(hù)裝置中零序補(bǔ)償系數(shù)由電抗分量補(bǔ)償系數(shù)和電阻分量補(bǔ)償系數(shù)分別進(jìn)

6、行整定帶來一定困難。1．3本課題的來源及主要工作1．3．1課題來源本論文主要依據(jù)西門子公司的“接地距離保護(hù)零序補(bǔ)償系數(shù)整定軟件”項(xiàng)目來進(jìn)行的。該項(xiàng)目要求開發(fā)一套針對大電流接地系統(tǒng)單相接地故障零序補(bǔ)償系數(shù)整定的軟件，對多種運(yùn)行方式下不同整定值對保護(hù)范圍的影響進(jìn)行分析比較，為零序補(bǔ)償系數(shù)的整定提供依據(jù)1．3．2課題主要工作1．推導(dǎo)建立測量電阻與電阻分量零序補(bǔ)償系數(shù)以及測量電抗與電抗分量零序補(bǔ)償系數(shù)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。針對已有文獻(xiàn)提出的零序補(bǔ)償系數(shù)的算法存在的不足，依據(jù)雙同線單相接地故障模型和單相接地故障等效電路模型，推導(dǎo)建立了多種運(yùn)行方式下測量電阻與電阻分量零序補(bǔ)償

7、系數(shù)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型以及測量電抗與電抗分量零序補(bǔ)償系數(shù)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，并考慮短路點(diǎn)過渡電阻和分支線路的影響，為整定軟件的開發(fā)提供理論依據(jù)。2．軟件需求分析用軟件工程的方法進(jìn)行需求分析，在需求分析過程中，使用了系統(tǒng)流程圖、數(shù)據(jù)流圖等直觀的描述工具，并對需求的細(xì)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)分析．3．整定軟件的程序?qū)崿F(xiàn)基于W'mdowsXP操作系統(tǒng)，采用Access2003數(shù)據(jù)庫，使用Delphi7．0開發(fā)“接地距離保護(hù)零序補(bǔ)償系數(shù)整定軟件”。3中國農(nóng)業(yè)大學(xué)碩十論文第一章緒論4．用戶界面的設(shè)計(jì)軟件用戶界面友好，操作人員可以方便地選擇運(yùn)行方式、整定條件等。進(jìn)行所要求的整定工作．4第二

8、章距離保護(hù)的基本原理及影響其性能的主要因素2．1輸電