四边形特性距离保护躲负荷性能分析

四边形特性距离保护躲负荷性能分析张太升1,罗承廉1,杜凌1,刘海洋2,(1.河南省电力公司450052；2.洛阳首阳山电厂417900)摘要：四边形特性的距离保护，其电阻分量可以单独整定，反映接地电阻的能力较强。本文对四边形特性距离保护躲负荷性能进行了研究，给出了可靠系数的计算公式。关键字：四边形特性；距离保护；负荷RelationBetweenLoadImpedanceAndDistanceProtectionWithQuadrilateralCharacteristicZhangTai-sheng1,LuoChengTiam,DuLing1,LiuHai-yang2(1.HenanElectricPowerCorporation，Zhengzhou450052，China；

2.LuoyangShouyangshangPowerPlant,Luoyang,417900,China)Abstract:Becausethevalueofthereachinresistivedirectioncanbesetindependently,aquadrilateral-characteristicdistancerelaycanactcorrectlyinfaultswithalargearcresistance.ThispaperanalyzetherelationbetweentheloadimpedanceandthequadrilateralcharacteristicofadistancerelayinR-Xplane.Keywords:Quadrilateral-characteristicDistancerelay,Load0引言对于四边形特性的距离保护，其电阻分量可以单独整定，反映接地电阻的能力较强。通常220kV线路输送的有功功率不超过400MW，无功功率不超过200Mvar，四边形特性阻抗的电阻分量也是按躲此条件整定的⑴。近几年，随着河南电网结构的发展以及负荷的迅速增长，根据计算，一些220kV线路的最大有功功率可能达到650MW。本文对四边形特性距离保护躲负荷进行了分析。距离继电器的四边形特性距离保护大多采用图1所示的四边形特性。

twrktwrklv*冲隰作护的巾忸正俏；* m-rwim创峰I『皿fVw=.N-电国EIF"叶…1-1 *i广凹WJ的A况为Jt-H-幽I楚毒保护幼四边形精她^hj.iilriLuF-R.ifLh；ir.nIr-n-Th''<I iI.M负荷阻抗对于负荷，最常给出的是最大有功功率和最小功率因数。如果给定有功功率P,那么在阻抗平面上，负荷阻抗特性是一个圆。推导如下：线路视在功率' ■'''-式中：U为电压；「为电流I的共轭;P为有功功率；Q为无功功率式中：U为电压；「为电流I的共轭;P为有功功率；Q为无功功率负荷阻抗:醇质bP-jQ苛十（卜"+"式中①为屯压$的共辘秋板贝荷阻抗的屯阻分量仇荷叽杭的电抗分M眼¥/站。二仁'3?件尸+。P1*成中式中：^为功率因数角。三相对称时，^等于线路负荷阻抗角给定电压U和有功功率P，从式1可解得：Q二代入式2整理可得:图2给出了U=220kV；P=400、450、500、550、600、650MVA时的负荷特性。四边形特性距离保护躲负荷可靠系数的计算大负荷时，线路负荷的功率因数不会低于0.9,此时有"' '•："'，对应于图3中的功率因数特性1和功率因数特性2。因此，给定最大有功功率P和最小功率因数cos@，负荷阻抗的轨迹就是圆-夹在直线'•-.,中的一段圆弧（在I、W象限）。图3给出负荷阻抗特性和距离保护特性可能出现的各种情况。

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虹hMlNsnikatif山rMiyH111*H»ii\I'ldHr3.1负荷阻抗和动作特性情况1中距离保护动作特性躲负荷可靠系数的计算（图3-a）边界1与功率因数特性1的交点:

边界2与功率因数特性1的交点: 出现情况I的条件是:L也情况1中，动作边界上的点与负荷阻抗特性上的点最近就是AD,因此，距离保护动作特性躲负荷负荷阳抗冬&4（^-0.5）舀佃抗「笊-5>3戒中4代段线段仙的阻抗（ft.Ft&技段⑴的阳抗虬心是o点的犬坐标的,Y是1«的夫坐保值3.2负荷阻抗和动作特性情况2中距离保护动作特性躲负荷可靠系数的计算（图3-b）出现情况Z出现情况Z的条件也也情况2中，动作边界上的点与负荷阻抗特性上的点最近的就是AD,因此，距离保护动作特性躲负荷可靠系数3.3负荷阻抗和动作特性情况3中距离保护动作特性躲负荷可靠系数的计算（图3-c）边界1与边界2的交点：出现情炽的条件也石号山也就足：\血＜R 匕& 3-0.5情况3中，动作边界上的点与负荷阻抗特性上的点最近的就是CE，CE的斜率为tg◎二-J.点的横坐称为危匕…1I距离保护幼作特件躲艘荷可落系数A=J1〃（#、抵小_3乩、.8 +RV.h\4-（ 七—J+S脚3.4负荷阻抗和动作特性情况4和5中距离保护动作特性躲负荷可靠系数的计算（图3-d、e）情此」和悄况S出现的条件是、"5,也就是：、宅；陌，动作边界上的点与负荷阻抗特性上的点最近的就是GH。&点的横坐标为M=RjH点的根坐排为；fi•■——^="-*——I ；-cu>'15I 尸1+（华15十〃距离保F劾什节性臊负荷可靠系数R“Idinhinrrnig表I距离保护躲负荷的可株系数的计曹T.kli.IRrlhkhihhctieGirienlcHlfuhitiiHi孙可心E德:"铲&wjT-U5 iI5A原斗2 "A*_ _L__bL」*b』国「林血..■…瑚nFMx瑚1脚uc,…；支仁州..h.瑚"“知时4讨论对距离保护II段的灵敏度，文献［2］要求：50km以下线路，灵敏度不小于1.5；50〜200km线路，灵敏度不小于1.4；200km以上线路，灵敏度不小于1.3。对于220kV线路，每公里的电抗大约为0.33Q［3］。假设距离II段按规程的最低灵敏度整定，表2针对几个典型长度的线路，计算了四边形特性在不同的R时躲过不同的有功功率的可靠系数。无】制词佛胪定值歌负荷的可抵系数计售亲制』l+lk2 始W叫J—ill-liilliillH JmUETfrl呼一fiS&XT.一fiS&XT.tWR也Irin加电-1!IMS矽仕侦项一H.IIi：iniii心肝.卷th1D.fJVU.机咫」t>.1349D.IK客CL"I)50ie.5:土祁3br1O口E仆67-M.0.91加13Mi2艺45K1ft,?LUUttTLg)rM1-M.B4*15W3普45AMu7:->1明LSI3I.Lr?F邮代的K*州挎寸#除樵弋件点拦G粽涉虬U文献［2］对距离保护躲负荷阻抗的要求是：ZdzW0.7ZFH(Zdz是距离保护定值;ZFH是最小负荷阻抗尸m51-定"|前-从表2可以看出，对于100km以上线路，四边形距离阻抗保护定值电阻分量如果取50。，电抗定值按最小灵敏度要求整定，其躲400MW负荷的可靠系数已不满足规程要求。必须特别指出，实际定值计算中，距离保护II段定值的灵敏度都大于等于规程的要求，而且距离III段定值不会小于距离