一种利用序分量原理提高电流保护灵敏度的

式中　。
　　为便于计算，简化系数，可将式(2)化为：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(3)

　　将各种短路类型时的电流边界条件代入式（3），可得Is均为I(3)f，在实际应用时，将Is除以作为保护判据，或将保护定值乘以，达到实现原理（1）的效果。由式（3）可见，本算法仅对C相电流移相处理，再做一加法运算，逻辑简单。所以，本算法可以用微机式保护或用集成电路式保护实现。

2　误差分析

2.1　理论分析
　　两相短路时，短路电流值是受负荷电流影响的，负荷电流相对短路电流越大，影响越大。在中低压系统中，由于负荷电流相对较大，因此，需要考虑负荷电流对本算法的影响。
　　对于图1所示系统，短路电流与负荷电流的关系可以通过Zf与Zl的幅值比值和相位差来表示。

图1　单侧电源系统三相图
Fig.1　Three-phase diagram of single-source

　　a.三相短路时，在电源电压恒定的情况下，短路电流不受负荷电流（即Zf）的影响，算法无误差。
　　b.　BC两相短路时，取A相为特殊相，由对称分量法可知：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(4)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(5)

负荷电流　　　　　　　　　　　　　　

　　把A，C代入式（3），得：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(6)

　　同理，可推出AC和AB两相短路时，Is值与式（6）相等，与式(3)所示理论值I(3)f的误差即为：

式中，设Zl=Z∠α，Zf=KZ∠(α+β)， 其中K表示Zf和Zl的幅值差，β表示角度差，由仿真计算可知，当K越小，β越大时，误差Δ1越大。
　　如前所述，由于两相短路时，短路电流受负荷电流的影响，并非空载时的I(3)f/2，通常一相故障电流值偏大，另一相故障电流值偏小（见式（4）和式（5））。对于两相短路故障，如果仅仅将定值降为Idz/2，则考虑负荷电流时，由于实际电流可能不等于Idz/2，因此会影响保护的可靠性与灵敏度，使保护出现误动或拒动现象。按照传统的以单相故障电流值为判据的算法，定义考虑负荷电流时实际两相短路电流与空载两相短路电流的差值误差Δ2(见式(7))，那么保护的可靠性与灵敏度也将受误差Δ2的影响，

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(7)

式中　I(2)f表示实际两相短路电流。
　　对于电力系统配网线路，根据可能的线路与负荷参数，利用图1所示系统模型，分别从Zf和Zl幅值差(见表1)和角度差(见表2)两方面来具体分析误差，并将本算法与以单相电流有效值为判据的传统算法作一比较。

表1　从Zf和Zl的幅值差
来分析比较新算法与传统算法误差
Table 1　Comparison of error analyses
of the new method and the traditional one
from amplitude difference of Zf and Zl ZlZfIf/IlΔ1/(%)Δ2/(%) Z∠70°2Z∠0°2.54.518.0 Z∠70°3Z∠0°3.52.713.9 Z∠70°5Z∠0°5.51.39.3 Z∠70°10Z∠0°10.40.45.0

注：If/Il表示短路电流与负荷电流的比值；Δ1表示利用本算法所得误差；Δ2表示利用以单相电流有效值为判据的传统方法所得误差。

表2　从Zf和Zl的角度差
来分析比较新算法与传统算法误差
Table 2　Comparison of error analyses
of the new method and the traditional one
from phase difference of Zf and Zl ZlZfIf/IlΔ1/(%)Δ2/(%) Z∠70°3Z∠0°3.52.713.9 Z∠70°3Z∠10°3.61.912.2 Z∠70°3Z∠20°3.71.410.2 Z∠70°3Z∠30°3.80.98.5

注：If/Il表示短路电流与负荷电流的比值；Δ1表示利用本算法所得误差；Δ2表示利用以单相电流有效值为判据的传统方法所得误差。
　由表1可见，对于线路可能出现最大误差的情况，Zl=Z∠70°，Zf=2Z∠0°时（即短路电流是负荷电流的2.5倍），利用本算法所得的Is与理论值I(3)f的误差仅为4.5%，相对同样情况下负荷电流对短路电流造成的影响而言并不大。而按传统算法，实际故障电流值与其理论值

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