李建輝，井 嶸，劉世明，吳聚昆，郭 韜

（1.山東大學電網智能化調度與控制教育部重點實驗室，濟南 250061；2.國網山東電力公司煙臺供電公司，煙臺 264000）

縱聯(lián)支接阻抗保護在超（特）高壓線路中的應用

李建輝1，井 嶸2，劉世明1，吳聚昆1，郭 韜1

（1.山東大學電網智能化調度與控制教育部重點實驗室，濟南 250061；2.國網山東電力公司煙臺供電公司，煙臺 264000）

為了克服重載線路內部發(fā)生高阻接地故障時縱聯(lián)電流差動保護的靈敏度不足甚至拒動的問題，傳統(tǒng)保護方案中引入零序電流差動保護作為電流差動保護的補充，但是零序電流差動保護不具有選相功能，并且在線路非全相運行又發(fā)生高阻接地故障時零差保護可能會拒動。針對此問題，根據縱聯(lián)支接阻抗保護的特點，本文提出將縱聯(lián)支接阻抗保護原理作為全電流差動保護原理的補充，構成一種新的保護方案，克服了零序電流差動保護作為縱聯(lián)電流差動保護補充時存在的問題。新保護方案動作速度快，無需額外的選相元件就能分相動作，不受線路非全相運行方式的影響且無需對電容電流進行補償，線路發(fā)生高阻接地故障時，新方案能夠靈敏可靠動作。仿真實驗驗證了新保護方案的正確性和有效性。

縱聯(lián)支接阻抗；縱聯(lián)差動保護；保護方案；過渡電阻；非全相

為了提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平，滿足大容量、遠距離傳送電能的需要，電網的主干線路越來越多地采用超高壓、特高壓線路。超（特）高壓輸電線路在電網中的地位非常重要，繼電保護將承擔更大的責任，保護的性能需要進一步地提高。

全電流差動保護具有靈敏度高、簡單可靠、選擇性好等優(yōu)點[1]，隨著數(shù)字通信技術的發(fā)展和光纖通信成本的下降，全電流差動保護越來越廣泛地應用于輸電線路中。然而該保護原理會受到電容電流[2-4]、負荷電流[5]以及過渡電阻等的影響。當重載線路內部發(fā)生故障時，負荷電流對保護的影響將不能忽略，全電流差動保護可能拒動。為了克服負荷電流的影響，提出了基于故障分量的電流差動保護原理[6-8]，以及利用故障分量的阻抗保護原理[9-11]，這些保護原理不受負荷電流的影響，但是該原理基于故障后短期內負荷電流不變的假設，因而該原理只能應用在故障發(fā)生后的1～2周波內，另外當發(fā)生高阻接地故障時，故障分量很小，保護的輔助判據可能不能滿足而導致保護拒動。為了克服高過渡電阻的不利影響，提出了零序電流差動保護原理[12-13]，該保護原理在各種故障情況下基本都能動作。

零序電流差動保護通常作為電流差動保護的補充應用于線路的傳統(tǒng)保護方案中[14-19]，主要用來反映線路的高阻接地故障，但在線路非全相運行狀態(tài)下發(fā)生內部故障時，由于零序負荷電流的制動作用，使得零序電流差動保護的靈敏度下降，某些情況下可能拒動。另外零序電流差動保護不具有選相功能，并且為了克服三相不同時合閘的影響，保護需要經短暫延時才能動作（一般為100 ms），延長了保護的動作時間。

本文根據縱聯(lián)支接阻抗LTI（longitudinal tapped impedance）保護原理的特點，將其作為全電流差動保護的補充，構成新的保護方案，新保護方案具有傳統(tǒng)保護方案能夠反映重載線路內部發(fā)生高阻接地故障的能力，并且克服了零序電流差動保護作為電流差動保護補充時存在的問題，新保護方案動作速度加快，無需選相元件就能分相動作，且當非全相運行線路發(fā)生區(qū)內故障時，新保護方案能靈敏可靠動作。仿真結果證實了新保護方案的正確性與有效性。

1 LTI保護構成的電流差動保護新方案

1.1 LTI的定義

圖1所示為任意一個T型電路，圖中m、n為輸電線路兩端的母線，f為故障點，Zmf和Znf分別為m、n端母線到故障點f之間的線路正序阻抗，f到地之間為T型電路的支路，支路阻抗為Zg。根據基爾霍夫電壓定律可以得到

式中：U?m、U?n分別為m、n端對地電壓；I?m、I?n分別為從m、n端流向f點的電流；I?d為流經支接支路的電流。

圖1 T型電路Fig.1 Circuit of T type

由式（1）解得T型電路支路阻抗為

定義T型電路的支路阻抗為LTI，因而對于圖1所示T型電路，LTI值等于Zg，式（2）即為LTI值的計算式。

1.2 輸電線路內部故障時的LTI

圖2給出了三相輸電線路內部發(fā)生C相接地故障時的等效電路。由圖2可見，故障相C相線路構成了T型電路，其支路由兩條支路并聯(lián)構成，其中ZC為線路的集中容抗值，Rg為過渡電阻，當過渡電阻較大時，線路容抗不可以忽略，線路容抗能以集中參數(shù)的形式表示，并將其并聯(lián)到過渡電阻的兩端，這種簡化不會引起太大的誤差；當過渡電阻非常小時，線路容抗可以忽略，然而將線路集中容抗直接并聯(lián)在過渡電阻兩端這種簡化仍然適用，這是因為線路集中參數(shù)容抗值較大，過渡電阻與線路容抗的并聯(lián)值幾乎就等于Rg，相當于忽略了線路容抗，因而當線路內部發(fā)生故障時，不管過渡電阻的大小如何，統(tǒng)一將線路容抗以集中參數(shù)的形式與過渡電阻并聯(lián)是可行的。

圖2 線路內部故障等效電路Fig.2 Equivalent circuit of line with internal fault

根據LTI的定義，由圖2可知故障相的LTI值近似等于過渡電阻與線路容抗的并聯(lián)值，即

當在輸電線路中考慮相間互感的影響時，需要對LTI的計算公式（2）進行修正，得到

式（5）即為在輸電線路中經過修正的LTI的計算公式。

1.3 輸電線路無故障或外部故障時LTI

圖3為輸電線路無故障或外部發(fā)生故障時的等效電路（無故障時沒有Rf支路），為了方便，以單相的形式表示，由圖3可知，線路mn形成了T型電路，其支路為線路的容抗，因而根據LTI的定義可知在輸電線路外部故障或沒有故障時LTI值近似等于ZC，即

圖3 輸電線路無故障或外部故障時的等效電路Fig.3 Equivalent circuit of line without fault or with external fault

1.4 電流差動保護新方案

由式（3）和式（6）可知，當線路無故障或外部故障時，LTI值近似等于線路容抗ZC，位于復平面的負虛軸上，其模值很大；當線路內部故障時，LTI值近似等于Rg||ZC，位于復平面的第四象限，隨著Rg的增加，Rg||ZC逐漸偏離實軸，當發(fā)生高阻接地故障時，Rg與ZC相比仍然較小，Rg||ZC偏離實軸的角度不大。

根據線路內、外部故障時LTI值的差別可以構成LTI保護新原理，利用式（5）計算得到的LTI值來區(qū)分區(qū)內、外故障，該保護原理不受負荷電流、系統(tǒng)運行方式的影響，無需對電容電流進行補償，具有天然的選相能力，并且能夠靈敏反映重載線路內部發(fā)生的高阻接地故障。LTI保護由于計算公式包含較多的加減乘除運算，因此需要的濾波要求較高，又因為LTI保護主要用來反映重載線路內部發(fā)生的高阻接地故障，動作速度可以稍慢，因此LTI保護可在保護啟動20 ms后投入，采用全波傅氏算法計算電壓電流量，能夠滿足保護的需要。

全電流差動保護具有靈敏度高、簡單可靠、選擇性好等優(yōu)點，然而當重載線路內部發(fā)生高阻接地故障時，由于負荷電流的制動作用，保護靈敏度下降甚至拒動，由LTI保護的特性可知，LTI保護可以作為全電流差動保護的補充，主要用來反映重載線路內部發(fā)生的高阻接地故障，以此構成差動保護新方案。

全電流差動保護在保護啟動后即可投入，直至整組復歸；而LTI保護在保護啟動20 ms后投入，直至整組復歸。全電流差動保護在保護啟動后的20 ms內可以根據需要采用短數(shù)據窗及高保護動作定值的保護原理，保護判據可以根據需要靈活整定，對于一些嚴重故障可以做到快速切除；20 ms后采用全周波數(shù)據窗及低動作定值的比率制動保護原理。

對于LTI保護，保護動作區(qū)如圖4中灰色區(qū)域所示，其形狀為上邊水平的扇形。保護判據為

式中：Zset為圖4復平面上扇形圓心點所在處的復數(shù)值；Rset和θset分別為扇形半徑和圓心角的整定值。3個參數(shù)值需要根據線路參數(shù)來確定。根據線路容抗值ZC與系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最大過渡電阻Rg_max的并聯(lián)值Rg_max||ZC的模值來確定Rset，根據Rg_max||ZC的相角來確定θset，即

圖4 保護動作區(qū)的的復平面Fig.4 Complex plane with protection operation region

本文主要研究LTI保護投入后LTI與全電流差動保護的配合問題，LTI保護投入前（保護啟動后20 ms之內）投入的全電流差動保護判據可以根據需要靈活選用保護定值及制動系數(shù)。保護啟動20 ms后的全電流差動保護判據，判據中不對電容電流進行補償，其判據為

式中：IZD為保護動作電流定值；h為制動系數(shù)。

保護啟動后20 ms內，全電流差動保護能夠切除部分嚴重故障，保護啟動20 ms后，全電流差動保護與LTI保護并行工作，二者只要有一個滿足動作判據，保護即出口。在重載線路中發(fā)生高阻接地故障時，全電流差動保護靈敏度降低，甚至會拒動，而LTI保護能夠靈敏可靠動作。

2 仿真驗證

應用PSCAD/EMTDC仿真軟件搭建系統(tǒng)仿真模型，通過仿真產生數(shù)據，應用MATLAB對數(shù)據進行處理，驗證基于LTI的保護原理。

2.1 仿真模型

仿真中，分別在圖5所示的5處位置模擬不同故障類型（即不同過渡電阻和不同相別的故障）。線路兩端的電流正方向均取為從母線到線路，如圖5所示。輸電線路參數(shù)如表1所示。

仿真中所用系統(tǒng)參數(shù)如下所示：

m側系統(tǒng)正序阻抗Zm1=4.36+j49.81 Ω；

m側系統(tǒng)零序阻抗Zm0=1.1+j16.6 Ω；

n側系統(tǒng)正序阻抗Zn1=1.1+j12.45 Ω；

n側系統(tǒng)零序阻抗Zn0=0.27+j4.15 Ω。

LTI保護及零序電流差動保護都需要與全電流差動保護相配合，為了說明他們的配合關系，需要對3種保護原理的判據進行整定。

圖5 仿真模型Fig.5 Simulation Model

表1 輸電線路參數(shù)Tab.1 Parameters of transmission line

對于全電流差動保護，保護判據式（9）中的IZD整定為4倍的線路電容電流，制動系數(shù)h整定為0.6[14，16]，對于本文所用仿真模型，估算線路正常運行情況下線路電容電流為250 A，因此IZD整定為1 000 A。

對于LTI保護，對于本文所示仿真模型，可將動作區(qū)域的Zset整定為-300+j100，Rset整定為1 000，θset整定為35°。

零序電流差動保護[14，16]輔助判據的啟動電流整定為0.6倍的線路電容電流，本文將其整定為150 A，主判據的制動系數(shù)整定為0.8，可得判據為

本文主要關注LTI保護作為全電流差動保護補充的可行性問題，主要對保護啟動20 ms后LTI保護或零序電流差動保護與全電流差動保護的配合關系進行研究，對于20 ms內的保護方案可根據需要靈活選擇。

2.2 新保護方案與傳統(tǒng)方案抗過渡電阻能力的比較

將系統(tǒng)兩側的電源電動勢分別設為Es1=500∠0°kV，Es2=500∠-45°kV，根據系統(tǒng)參數(shù)可以求得正常運行情況下的負荷電流約為1 900 A。

表2所示為輸電線路內部不同位置發(fā)生A相接地故障時的仿真結果，表2及后文所有表中所列ZLTI均為故障發(fā)生一周波（20 ms）后的數(shù)據，當故障發(fā)生在K4處時，仿真結果與故障發(fā)生在K2處類似，表中沒有給出。

由表2可見，對于故障相A相，隨著過渡電阻的增加，傳統(tǒng)的全電流差動保護不再滿足動作條件，而作為全電流差動保護補充的LTI保護和零序電流差動保護仍然滿足動作條件，即使過渡電阻達到300 Ω時，仍能靈敏可靠動作。

表2 線路內部A相接地故障時A相仿真結果Tab.2 Simulation results of phase A with internal phase A to ground fault

表3列出了線路內部發(fā)生A相接地故障時，非故障相B相的仿真結果。由表3可知，全電流差動保護與LTI保護均不會誤動，C相與B相保護動作結果類似，不再贅述。

表3 線路內部發(fā)生A相接地故障時B相仿真結果Tab.3 Simulation results of phase B with internal phase B to ground fault

為了判斷在線路外部發(fā)生故障時LTI保護（零序電流差動保護與全電流差動經合理整定均不會誤動，表中未列出）是否會誤動，在圖5所示模型中對線路外部K1、K5點發(fā)生A相接地故障的情況進行了仿真。表4所列為K1處發(fā)生故障時的仿真結果。

表4 線路外部故障仿真結果Tab.4 Simulation results with external fault

由表4可見，當線路外部發(fā)生單相接地故障時，LTI保護不會誤動，具有足夠的安全性。當發(fā)生金屬性故障時，LTI計算結果與預期結果（線路的集中容抗值）有差異，這是因為LTI的計算公式以集中參數(shù)模型推導得到，而輸電線路為分布參數(shù)元件，這就會引起一定的誤差，這種誤差不會導致LTI保護誤動，因為LTI保護的裕度很高。

表5列出了線路內、外發(fā)生A、B兩相接地故障（ABN）時的部分仿真結果。由表5可知，當線路內部發(fā)生故障時，LTI保護具有選相能力，故障相均能靈敏動作，非故障相安全可靠不動；當線路外部發(fā)生故障時，三相LTI保護均可靠不動，保證了保護的安全性。其余各種故障情況仿真結果與上述說明類似，篇幅所限，表中沒有列出。

值得一提的是當發(fā)生兩相短路故障時，由于LTI保護原理是基于T型電路提出來的，直觀上看LTI保護不再適用，然而經過理論分析可知，LTI保護仍能適用，筆者另有文章專門研究兩相短路時的問題。

表5 其他故障類型的仿真結果Tab.5 Simulation results with other types of fault

2.3 負荷電流對新保護方案與傳統(tǒng)保護方案的影響

為了研究負荷電流的影響，需要改變兩端電勢角，保持Es1=500∠0°kV不變，設Es2=500∠-5°kV為 情 況 1，Es2=500∠-25°kV 為 情 況 2，Es2=500∠-45°kV為情況3，Es2=500∠-60°kV為情況4，對線路內外部發(fā)生的各種故障情況進行了仿真，篇幅所限，表6中只列出過渡電阻為100 Ω的A相接地故障時的仿真結果。

由表6可知，當線路內部發(fā)生故障時，隨著負荷電流的增加，全電流差動保護將不能動作，而零序電流差動保護始終都能夠動作，因而由全電流差動保護與零序電流差動保護構成的保護方案能夠克服負荷電流的影響，保護靈敏動作，同理LTI保護也能夠靈敏動作，不受負荷電流的影響。由表6還可知，當線路外部發(fā)生故障時，全電流差動、零序電流差動以及LTI保護均能可靠不動，不會受到負荷電流的影響。

綜合第2.2節(jié)和2.3節(jié)，表2～表6仿真結果驗證了LTI保護原理的正確性，并且由表2、表6可知，LTI保護和零序電流差動保護在重載線路發(fā)生高阻接地故障時均能靈敏動作，因此LTI保護與零序電流差動保護均能用來反映重載線路的高阻接地故障，然而零序電流差動保護不具有選相功能，并且為了克服三相不同時合閘的影響，零序電流差動保護需要經過短暫延時（通常100 ms）才能動作，而LTI保護具有天然的選相能力，并且無延時動作的要求，從這方面來說，LTI保護提高了保護的性能。

表6 不同負荷情況下線路內部A相接地故障時A相仿真結果Tab.6 Simulation results of phase A with internal phase A to ground fault under different loads

2.4 線路非全相運行時發(fā)生故障

將系統(tǒng)兩側的電源電動勢分別設為Es1=500∠0°kV ，Es2=500∠-45°kV ，對線路非全相運行（A、B相運行，C相斷開）時A相接地短路故障（AN）和AB兩相接地短路故障（ABN）情況進行仿真。

表7 線路非全相運行時發(fā)生內部故障仿真結果Tab.7 Simulation results of open-phase operation line with internal fault

表7給出了非全相運行線路內部K2處發(fā)生故障時3種保護的仿真結果，K3和K4處故障時仿真結果與K2處類似，不再列出。

由表7可見，當非全相運行線路發(fā)生接地故障時，當過渡電阻較小時，3種保護原理均能判斷出故障，而隨著過渡電阻的增加，全電流差動保護由于受到負荷電流的影響而不能判斷出故障，傳統(tǒng)保護方案中需由零序電流差動保護反映故障，然而零序電流差動保護由于受到零序穿越電流的影響而不能判斷出故障，而LTI保護不會受到零序負荷電流的影響，因此LTI保護仍能靈敏判斷出故障，從這方面來說，LTI保護與零序差動保護相比具有明顯的優(yōu)勢。

2.5 故障暫態(tài)過程對LTI保護的影響

圖6所示為線路內部（K2處）發(fā)生A相接地故障時，變量ZLTI-Zset的模值與相角隨時間的變化圖，故障發(fā)生在0.50 s時刻，灰色區(qū)域為動作區(qū)，由圖6可知，故障相模值與相角在故障后一周波內均進入動作區(qū)，并逐漸達到穩(wěn)定狀態(tài)，由于采用全窗傅氏算法，在故障后第一周波內計算LTI所用數(shù)據包含故障后的量與部分故障前的量，因此在故障后第一周波內會有暫態(tài)過程，LTI保護是在保護啟動一周波后投入的，LTI保護所用數(shù)據將均為故障后的數(shù)據，因此故障相能夠靈敏可靠動作，非故障相可靠不動。

圖6 線路內部A相接地故障時ZLTI-Zset模值與相角Fig.6 Magnitude and phase angle ofZLTI-Zsetwith internal ground fault of phase A

圖7所示為線路外部（K5處）發(fā)生A相接地故障時，變量ZLTI-Zset的模值與相角隨時間的變化圖，同樣故障發(fā)生在0.50 s時刻，灰色區(qū)域為動作區(qū)。由圖7可知，三相LTI的模值與相角在故障后一周波內會有波動，但將逐漸達到穩(wěn)定，原因同上，一周波后模值與相角基本會達到穩(wěn)定，當LTI保護在保護啟動一周波后投入時，保護不會誤動，保證了區(qū)外故障時保護的安全性。

圖7 線路外部A相接地故障時ZLTI-Zset模值與相角Fig.7 Magnitude and phase angle ofZLTI-Zsetwith external ground fault of phase A

3 結 語

本文根據LTI保護的特點，提出將其作為全電流差動保護的補充，構成保護新方案。LTI保護與零序電流差動保護相比，具有動作速度快且能分相動作的優(yōu)點，在反映重載線路高阻接地故障的能力方面，LTI保護并不弱于零序電流差動保護。零序電流差動保護面臨的主要問題是在非全相運行狀態(tài)下發(fā)生高阻接地故障時，保護因受零序負荷電流的影響而導致靈敏度下降甚至拒動，LTI保護不受負荷電流的影響，也不會受到零序負荷電流的影響，因而LTI保護在這種情況下仍能靈敏可靠動作。LTI計算公式中應用了線路阻抗，當兩端電氣量不同步時，相當于增加或減少了線路阻抗，會產生一定的誤差，因而該保護算法對兩端同步有一定的要求，并且由于LTI保護應用兩端電壓電流量計算LTI，并且計算過程包含多次的加減乘除運算，導致對濾波的要求較高，鑒于LTI保護在新保護方案中作為全電流差動保護的補充，主要用來反映重載線路的高阻接地故障，在保護啟動一周波（甚至可以更長）后投入，因而可以利用較長數(shù)據窗的算法，新方案的應用性能夠得到提高。仿真結果驗證了LTI作為全電流差動保護構成的保護新方案的正確性與有效性。

[1]廖澤友，鮑偉廉，楊維那，等（Liao Zeyou，Bao Weilian，Yang Weina，et al）.高壓線路電流差動保護的現(xiàn)狀及其前景展望（Current state and prospect of HV line current differential protection）[J].繼電器（Relay），1999，27（1）：4-7．

[2]伍葉凱，鄒東霞（Wu Yekai，Zou Dongxia）.電容電流對差動保護的影響及補償方案（The influence of capacitance current to differential protection and its compensation scheme）[J].繼電器（Relay），1997，25（4）：4-8．

[3]李巖，陳德樹，張哲，等（Li Yan，Chen Deshu，Zhang Zhe，et al）.超高壓長線電容電流對差動保護的影響及補償對策仿真分析（The emulation analysis for the influence of capacitance current of UHV transmission line on differential current protection and compensating countermeasure）[J].繼電器（Relay），2001，29（6）：6-9．

[4]索南加樂，張懌寧，齊軍，等（Suonan Jiale，Zhang Yining，Qi Jun，et al）.基于時域電容電流補償?shù)碾娏鞑顒颖Ｗo研究（Current differential protection based on timedomain algorithm of capacitive current compensating）[J].西安交通大學學報（Journal of Xi’an Jiaotong University），2005，39（12）：1370-1374．

[5]高厚磊，江世芳（Gao Houlei，Jiang Shifang）.負荷電流對電流差動保護動作性能影響的分析（Analysis for affection of load current to operating performance of current differential protection）[J].繼電器（Relay），1999，27（1）：14-16．

[6]伍葉凱，員保記（Wu Yekai，Yuan Baoji）.利用故障分量的分相式電流差動保護（Split-phase current differential protection using fault components）[J].繼電器（Relay），1996（3）：4-9，29．

[7]陳德樹，尹項根，張哲，等（Chen Deshu，Yin Xianggen，Zhang Zhe，et al）.故障分量差動保護與故障變化量差動保護（Fault component differential protection and fault variation component differential protection）[J].電力系統(tǒng)自動化（Automation of Electric Power Systems），2008，32（9）：39-42．

[8]于仲安，程明釗，郭培育，等（Yu Zhong’an，Cheng Mingzhao，Guo Peiyu，et al）.同桿四回線縱聯(lián)差動保護新方案（New scheme of longitudinal differential protection for four-parallel lines on same tower）[J].電力系統(tǒng)及其自動化學報（Proceedings of the CSU-EPSA），2015，27（9）：42-46.

[9]索南加樂，康小寧，宋國兵，等（Suonan Jiale，Kang Xiaoning，Song Guobing，et al）.基于參數(shù)識別的繼電保護原理初探（Survey on relay protection using parameter identification）[J].電力系統(tǒng)及其自動化學報（Proceedings of the CSU-EPSA），2007，19（1）：14-20.

[10]索南加樂，王晨清，康小寧，等（Suonan Jiale，Wang Chenqing，Kang Xiaoning，et al）.基于分布參數(shù)頻域模型識別的縱聯(lián)保護原理（Transmission line pilot protec-tion based on frequency-domain model identification of distributed parameter）[J].中國電機工程學報（Proceedings of the CSEE），2013，33（10）：145-153.

[11]司泰龍，牛林，王睿昕，等（Si Tailong，Niu Lin，Wang Ruixin，et al）.同桿雙回線的反序負序縱聯(lián)距離保護新方法（Novel criterion of longitudinal distance protection based on inverse directional negative sequence component for double-circuit transmission line）[J].電力系統(tǒng)及其自動化學報（Proceedings of the CSU-EPSA），2015，27（9）：53-57.

[12]李清波，劉沛（Li Qingbo，Liu Pei）.光纖縱差保護的應用及靈敏度的提高（Applications of fiber differential protection and sensitivity improvement）[J].電力自動化設備（Electric Power Automation Equipment），2002，22（4）：21-24．

[13]文明浩，李瑞生，王強，等（Wen Minghao，Li Ruisheng，Wang Qiang，et al）.分相電流差動線路保護中零序差動作用分析（Analysis of zero sequence current differential protection in phase segregated current differential protection for transmission lines）[J].繼電器（Relay），2002，30（12）：42-44．

[14]蘇理（Su Li）.高壓線路分相電流差動保護的研究（Research on Segregated Current Differential Protection of High Voltage Transmission Line）[D].南京：南京理工大學電氣工程學院（Nanjing：School of Electrical Engineering，Nanjing University of Science and Techonology），2005．

[15]李瑞生，王強，文明浩，等（Li Ruisheng，Wang Qiang，Wen Minghao，et al）.WXH-803光纖電流差動保護的研究（Study of WXH-803 current differential protection based on optical fiber）[J].繼電器（Relay），2004，32（2）：40-43．

[16]李仲青（Li Zhongqing）.輸電線路光纖分相電流差動保護的研究（Research on Segregated Current Differential Protection Based on Optical Fiber Channel for Transmission Lines）[D].天津：天津大學電氣與自動化工程學院（Tianjin：School of Electrical Engineering and Automation，Tianjin University），2007．

[17]王曉峰（Wang Xiaofeng）.超高壓輸電線路自適應電流差動保護的研究（Research on Adaptive Current Differential Protection for EHV Transmission Line）[D].貴陽：貴州大學電氣工程學院（Guiyang：School of Electrical Engineering，Guizhou University），2009．

[18]常倫凱（Chang Lunkai）.超高壓線路光纖電流差動保護的研究（Study on Optics Differential Current Protection for EHV transmission lines）[D].天津：天津大學電氣與自動化工程學院（Tianjin：School of Electrical Engineering and Automation，Tianjin University），2008．

[19]于文斌，張國慶，郭志忠，等（Yu Wenbin，Zhang Guoqing，Guo Zhizhong，et al）.全波形積分式電流差動保護（Full-waveform integral-type current different protection）[J].電力系統(tǒng)及其自動化學報（Proceedings of the CSUEPSA），2015，27（9）：69-73.

Application of Longitudinal Tapped Impedance Protection to EHV/UHV Lines

LI Jianhui1，JING Rong2，LIU Shiming1，WU Jukun1，GUO Tao1
（1.Key Laboratory of Power System Intelligent Dispatch and Control of Ministry of Education，Shandong University，Jinan 250061，China；2.Yantai Power Supply Company，State Grid Shandong Electric Power Company，Yantai 264000，China）

In order to overcome the problem of the decrease in the sensitivity of longitudinal current differential protection or even protection failure when an internal ground fault with high resistance occurs on heavy load lines，zero-sequence current differential protection is introduced as a supplement to the current differential protection in the traditional protection scheme.However，zero-sequence differential protection does not have phase-selection capability，and it may refuse to operate when a ground fault with high resistance occurs on open-phase operation lines.To solve this problem，it is suggested that longitudinal tapped impedance（LTI）protection can be served as a supplement to the full current differential protection to constitute a new protection scheme based on its characteristics，which overcomes the problem induced by zero-sequence current differential protection.The new protection scheme can act quickly and it has natural phase selection capability.Moreover，it is not affected by open-phase operation mode，and does not need to compensate the capacitive current.When a ground fault with high resistance occurs，the new protection scheme can operate reliably and sensitively.Simulation results verify the correctness and validity of the new scheme．

longitudinal tapped impedance（LTI）；longitudinal differential protection；protection scheme；transition resistance；open-phase

TM773

A

1003-8930（2017）10-0065-08

10.3969/j.issn.1003-8930.2017.10.012

2015-09-15；

2017-04-07

李建輝（1989—），男，通信作者，碩士研究生，研究方向為電力系統(tǒng)繼電保護。Email：smilence123@outlook.com

井 嶸（1971—），男，本科，工程師，研究方向為電力系統(tǒng)自動化和智能電網。Email：jinrong-yt@163.com

劉世明（1972—），男，博士，教授，研究方向為變電站自動化及繼電保護。Email：lsm@sdu.edu.cn