补偿电压突变量选相算法优化方案

选相元件测量六个补偿电压的幅值，即，选相步骤如下：

（1）先比较三个相补偿电压，取最大相为，与另两相的相间比较，大于4倍则判断为该最大相单向故障，即

为故障相。

例如单相（A相）接地故障时，最大，，选A相为故障相。

（2），判断为多相故障，找出另两相中的最小相。

当时，判断为三相故障；

当时，判断为两个较大相之间的故障。

该选相算法的原理分析如下：

补偿电压相量为

ZY为整定阻抗，一般取0.8～0.85ZL（线路正序阻抗）。

因此，补偿电压突变量为

其中，Z1＝Z1S＋Z1Y，Z2＝Z2S＋Z2Y，Z0＝Z0S＋Z0Y。Z1S，Z2S，Z0S为系统正序、负序和零序阻抗。

在以下的分析中，假定C1＝C2，Z1＝Z2。

（1）单相（A相）短路接地时，。可得

由此可见，且。

（2）两线（BC相）短路时，。可得(www.xing528.com)

由此可见，且。

（3）两相（BC相）短路接地时，。假设各综合序阻抗的阻抗角相等，则有反向，同向。可设，其中k∈[0，1]。

则三个相间补偿电压突变量为

三个相间补偿电压突变量的幅值为

由此可得三个相间补偿电压突变量的幅值变化范围为

可见，。

为了简化相补偿电压突变量的分析，假定C0＝C1＝C2，Z0＝Z1＝Z2，则有

三个相补偿电压突变量为

可见，。

（4）三相短路。由于三相对称，则补偿电压突变量的幅值为

式中　Z1Y——母线到保护范围末端的线路阻抗；

　　　Z1G——母线到故障点的线路阻抗；

　　　UG|0|——故障点，即故障前的相电压幅值。

可见如果区内故障，则有。