《继电保护原理》课件7距离保护过渡电阻振荡整定计算

1、North China Electric Power University华北电力大学电力系统继电保护原理电力系统继电保护原理4 电网的距离保护4.3距离保护整定计算一、保护的构成由三段构成：段：无延时速动保护;段：与相邻保护段或段配合。段：与相邻段或段配合，并躲最小 负荷阻抗。主保护：后备保护：4.3距离保护整定计算二、距离段k1躲过相邻元件出口短路时的测量阻抗1.定值：2.时间：3.保护范围：线路全长的8085%，不受运行方式、故障类型的影响。k24.3距离保护整定计算三、距离段k1.定值:相邻元件保护范围末端故障时本保护的测量阻抗：与相邻元件保护配合。4.3距离保护整定计算三、距离段k1

2、.定值:与相邻元件保护配合。测量阻抗与运行方式有关，但与故障类型无关。4.3距离保护整定计算三、距离段k11.定值:与相邻线路段配合。与相邻变压器快速保护配合。取上述最小值作为整定阻抗。k24.3距离保护整定计算三、距离段k2.灵敏度校验若灵敏度不满足要求，改为与相邻元件的保护II段相配合。与运行方式、故障类型无关，故障点选取本线路末端。要求4.3距离保护整定计算三、距离段3.动作时间比与之配合的相邻元件保护动作时间长Dt。取较大的时间做为本保护动作时间。4.3距离保护整定计算四、距离段1.定值 按躲过最小负荷阻抗整定。考虑外部故障切除后，电动机自启动时，应可靠返回。4.3距离保护整定计算四、

3、距离段1.定值全阻抗圆特性：4.3距离保护整定计算四、距离段1.定值方向圆特性：4.3距离保护整定计算四、距离段2.灵敏度校验(1)近后备： (2)远后备： 故障点取本线路末端k1故障点取相邻线路末端k2k1k2要求要求4.3距离保护整定计算四、距离段3.动作时间(1)应比与之配合的相邻设备保护动作时间大一个时间级差Dt；(2)考虑躲振荡，一般应大于1.52s；(3)与多条相邻线路保护配合时，取最大时间做为动作时间。4.3距离保护整定计算五、多边形特性的整定电抗定值Xset按照保护范围配合来整定；电阻定值Rset按照躲负荷阻抗来整定。4.3距离保护整定计算五、多边形特性的整定当Xset较大时，

4、与方向圆特性相比在+R轴方向动作区小；4.3距离保护整定计算五、多边形特性的整定当Xset较大时，与方向圆特性相比在+R轴方向动作区小；当Xset较小时，与方向圆特性相比在+R轴方向动作区大。4.3距离保护整定计算(1)受运行方式变化影响小，保护区相对稳定，能够在多电源网络中应用，可以保证选择性，其中段完全不受运行方式变化影响；(2)不能做到全线速动，线路末端发生故障时候需要延时动作；(3)保护算法、构成、接线相对复杂，电磁型距离保护的可靠性会降低，微机型距离保护可靠性不受影响。六、对距离保护的评价4.4过渡电阻对距离保护的影响一、过渡电阻的性质相间短路：指短路电流由一相流到另一相，或由导线流

5、向大地所经过的物质的电阻。 电弧电阻，接地短路：杆塔等电阻，可达数十欧姆。500kV系统中一般考虑最大300。220kV系统中一般考虑最大100；4.4过渡电阻对距离保护的影响二、单侧电源线路上过渡电阻的影响QFMNQFP21各测量阻抗均增大，保护范围缩小； 两个保护可能同时以第段的时间动作，将会失去选择性。 4.4过渡电阻对距离保护的影响三、双侧电源线路上过渡电阻的影响测量阻抗的计算：4.4过渡电阻对距离保护的影响三、双侧电源线路上过渡电阻的影响测量阻抗的计算：4.4过渡电阻对距离保护的影响三、双侧电源线路上过渡电阻的影响测量阻抗的计算：4.4过渡电阻对距离保护的影响M侧为送电侧时：滞后测量

6、阻抗的电抗分量会减小；保护2可能会拒动；保护1可能会误动（超越）。 三、双侧电源线路上过渡电阻的影响124.4过渡电阻对距离保护的影响M侧为受电侧时：超前测量阻抗的电抗会增大，保护1可能会拒动。1212三、双侧电源线路上过渡电阻的影响4.4过渡电阻对距离保护的影响分析保护动作行为的步骤：1.计算测量阻抗Zm2.判断测量阻抗是否位于动作区内？(1)计算测量阻抗角(2)计算该角度下的动作阻抗(3)判断是否在动作区内 三、双侧电源线路上过渡电阻的影响4.4过渡电阻对距离保护的影响四、其它影响保护的因素1.故障位置对圆特性的方向阻抗继电器，在被保护区的始端和末端短路时，过渡电阻的影响比较大；而在保护区

7、的中部短路时，影响较小。4.4过渡电阻对距离保护的影响四、其它影响保护的因素不同位置短路时，能承受的最大过渡电阻Rm.max：单侧电源或多电源相位相同时：1.故障位置4.4过渡电阻对距离保护的影响四、其它影响保护的因素1.故障位置不同位置短路时，能承受的最大过渡电阻Rm.max：单侧电源或多电源相位相同时：4.4过渡电阻对距离保护的影响四、其它影响保护的因素1.故障位置不同位置短路时，能承受的最大过渡电阻Rm.max：单侧电源或多电源相位相同时：4.4过渡电阻对距离保护的影响四、其它影响保护的因素保护出口：1.故障位置不同位置短路时，能承受的最大过渡电阻Rm.max：4.4过渡电阻对距离保护的

8、影响四、其它影响保护的因素保护范围末端：1.故障位置不同位置短路时，能承受的最大过渡电阻Rm.max：4.4过渡电阻对距离保护的影响四、其它影响保护的因素2.动作特性在整定值相同的情况下，动作特性在+R轴方向所占的面积越大，受过渡电阻的影响就越小。4.4过渡电阻对距离保护的影响四、其它影响保护的因素3.被保护线路长度线路越短，整定值越小，受过渡电阻影响越大。4.4过渡电阻对距离保护的影响四、其它影响保护的因素4.故障类型接地短路过渡电阻对距离元件的影响要大于相间短路过渡电阻距离元件的影响。4.4过渡电阻对距离保护的影响五、减小过渡电阻影响的措施1.在保护范围不变的前提下，采用动作特性在R轴方向

9、上有较大面积的阻抗继电器可以承受更大的过渡电阻防止保护超越防止出口带过渡电阻故障保护拒动4.4过渡电阻对距离保护的影响五、减小过渡电阻影响的措施2.采用瞬时测量技术&电弧电阻在短路之初比较小，、段可以动作，段输出可以自保持。如果在t时间之内，段没有返回，说明故障没有消失，则保护以t跳闸。4.4过渡电阻对距离保护的影响五、减小过渡电阻影响的措施2.采用瞬时测量技术&相邻线路为双回线时，不能采用。保护2跳闸之后，保护1段返回，但是保护1段可能仍动作，将导致保护1的段误动。本次课主要内容段段段整定计算动作特性分支系数测量阻抗分析阻抗元件动作行为减小影响的措施过渡电阻的影响利用动作方程利用动作阻抗定性

10、分析定量计算作业给出单侧电源系统中发生经过渡电阻三相短路时测量阻抗的表达式。4.8-4.9(1、2)4.5距离保护的振荡闭锁一、基本概念1.系统振荡指并联运行的电力系统或发电厂之间出现的功角d大范围变化的现象。2.振荡周期功角d从0到360之间变化一周的时间，通常为0.252.5s。3.对距离保护的要求不能误动。4.5距离保护的振荡闭锁二、系统振荡时电气量的变化规律1.假设条件Z(1)系统振荡时，三相对称，故可只取一相分析；(2)(3)系统中各元件阻抗角均相等，以jk表示。4.5距离保护的振荡闭锁2.电流Z二、系统振荡时电气量的变化规律4.5距离保护的振荡闭锁2.电流Zd=0时，电流为零；d=

11、180时，电流最大。二、系统振荡时电气量的变化规律4.5距离保护的振荡闭锁2.电流Z电流波形为：二、系统振荡时电气量的变化规律4.5距离保护的振荡闭锁3.电压Z二、系统振荡时电气量的变化规律Kx=0.5时，对应位置的电压最低，称为振荡中心。4.5距离保护的振荡闭锁3.电压Z二、系统振荡时电气量的变化规律4.5距离保护的振荡闭锁3.电压Zd=0时，电压最高；d=180时，电压最低。二、系统振荡时电气量的变化规律4.5距离保护的振荡闭锁4.测量阻抗Z二、系统振荡时电气量的变化规律4.5距离保护的振荡闭锁4.测量阻抗Z二、系统振荡时电气量的变化规律4.5距离保护的振荡闭锁4.测量阻抗Z二、系统振荡时

12、电气量的变化规律4.5距离保护的振荡闭锁4.测量阻抗Z二、系统振荡时电气量的变化规律4.5距离保护的振荡闭锁4.测量阻抗Z二、系统振荡时电气量的变化规律4.5距离保护的振荡闭锁4.测量阻抗Z二、系统振荡时电气量的变化规律4.5距离保护的振荡闭锁4.测量阻抗Z二、系统振荡时电气量的变化规律4.5距离保护的振荡闭锁4.测量阻抗Z二、系统振荡时电气量的变化规律4.5距离保护的振荡闭锁4.测量阻抗Z二、系统振荡时电气量的变化规律4.5距离保护的振荡闭锁三、对距离保护的影响1.对不同地点保护的影响4.5距离保护的振荡闭锁1.对不同地点保护的影响三、对距离保护的影响4.5距离保护的振荡闭锁1.对不同地点保

13、护的影响振荡中心位于动作区内时候，阻抗元件在一段时间内会起动，保护就可能动作。会误动的：BH1、2的段；可能误动的：BH1、2、4的段。三、对距离保护的影响4.5距离保护的振荡闭锁1.对不同地点保护的影响振荡中心位于动作区外时候，阻抗元件在不会起动，保护不会动作。不会误动的：BH3的、段；BH4的段。三、对距离保护的影响4.5距离保护的振荡闭锁2.对不同特性阻抗元件的影响方向圆特性：全阻抗圆特性：三、对距离保护的影响4.5距离保护的振荡闭锁2.对不同特性阻抗元件的影响特性在振荡轨迹方向上所占面积越大，阻抗元件动作时间越长，保护所受影响越大；保护动作时间较长时，可以躲过振荡的影响；段保护动作时间

14、整定时要考虑躲过振荡的影响。一般要求大于1.5s。三、对距离保护的影响4.5距离保护的振荡闭锁2.对不同特性阻抗元件的影响三角形OBC和CBD为相似三角形。根据相似三角形性质：三、对距离保护的影响4.5距离保护的振荡闭锁2.对不同特性阻抗元件的影响三、对距离保护的影响4.5距离保护的振荡闭锁四、振荡闭锁措施1.基本要求(1)当系统只发生振荡而无故障时，应可靠闭锁保护直至振荡停息； (2)区外故障而引起系统振荡时，应可靠闭锁保护；(3)区内故障，不论系统是否振荡，都不应闭锁保护。4.5距离保护的振荡闭锁四、振荡闭锁措施2.振荡与短路时电气量的主要差异(1)当系统振荡时，三相对称没有零序、负序分量

15、；短路时，总会长时间或短时出现负序、零序分量； (2)当系统振荡时，电气量周期性变化，且变化速度较慢；短路时，电气量先发生突变，而后固定不变；(3)当系统振荡时，一周之内阻抗继电器动作/返回各一次；短路时，阻抗继电器或者动作或者不动作。4.5距离保护的振荡闭锁四、振荡闭锁措施3.短时开放、段保护tSR整组复归距离段距离段&1段跳闸段延时内部故障：段范围内故障，段继电器动作，同时开放条件满足，段跳闸； 段范围内故障，段继电器动作，同时开放条件满足(开放时间内实现自保持)，段延时跳闸。 4.5距离保护的振荡闭锁四、振荡闭锁措施3.短时开放、段保护开放时间t应大于段跳闸时间和段启动并自保持的时间。内

16、部故障：tSR整组复归距离段距离段&1段跳闸段延时4.5距离保护的振荡闭锁四、振荡闭锁措施3.短时开放、段保护开始时开放保护，但段、段继电器不动作； 等系统振荡，测量阻抗进入动作区时，开放条件已不满足，保护不会误动；此时若发生内部故障，如果没有故障开放元件，则只能由后备保护切除 。外部故障：tSR整组复归距离段距离段&1段跳闸段延时4.5距离保护的振荡闭锁四、振荡闭锁措施3.短时开放、段保护开放时间t应小于外部故障后振荡时测量阻抗达到动作区的时间。 t=0.10.2s，一般取0.15s。 外部故障：tSR整组复归距离段距离段&1段跳闸段延时4.5距离保护的振荡闭锁四、振荡闭锁措施4.利用阻抗变化率不同构成闭锁措施工作原理：(1)Z1、Z2动作时间差Dt小于t0时 4.5距离保护的振荡闭锁四、振荡闭锁措施4.利用阻抗变化率不同构成闭锁措施工作原理：(1)Z1、Z2动作时间差Dt小于t0时 开放保护。4.5距离保护的振荡闭锁四、振荡闭锁措施4.利用阻抗变化率不同构成闭锁措施工作原理：(2)Z1、Z2动作时间差Dt大于t0时 闭锁保护。4.5距离保护的振荡闭锁四、振荡闭锁措施4.利用阻抗变化率不同构成闭锁措施内部故障：Z1、Z2同时动作，开放保护。 t