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文档简介
3.5距离保护的振荡闭锁因电流保护、电压保护和功率方向保护等一般都只用在电压等级较低的中低压配电系统,而这些系统出现振荡的可能性很小,振荡时保护误动产生的后果也不会太严重,所以一般不需要采取振荡闭锁措施。距离保护一般用在较高电压等级的电力系统,系统出现振荡的可能性大,保护误动造成的损失严重,所以必须考虑振荡闭锁问题。班患窄迢侈讳哼淳处赂汰指龄宴怎迢稗辩疟擒俭紊快蔓秩洁品囚踏叶机撞距离保护3(2)距离保护3(2)3.5距离保护的振荡闭锁因电流保护、电压保3.5.1振荡闭锁的概念振荡时,两侧等效电动势之间的夹角δ可能在0~360°范围内周期变化,测量电压和测量电流的变化可能导致测量阻抗进入动作区,出现误动作。静稳破坏系统故障振荡防止振荡时保护误动作的措施,称为振荡闭锁并联运行的电力系统或发电厂之间出现功率角大范围周期性变化的现象,称为电力系统振荡。张腾擅销妙震居役后闲皮捐伯毕悸矫诱摹仇劫赡峰兼谋贩智段甚柄盼技涩距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.1振荡闭锁的概念振荡时,两侧等效电动势之间的夹角δ3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响为了能对电力系统振荡的物理过程进行明确而简单的分析,同时又不影响结论的正确性,提出下列几点假设:(1)将所研究系统按其电气连接的特点简化为一个具有双侧电源的网络;(2)系统振荡时,三相处于对称状态,因此可以只取一相进行分析;(3)系统振荡时,两侧系统的电势幅值相等,相角差以δ表示;(4)系统中各元件的阻抗角相等;(5)振荡过程中不考虑负荷电流的影响。谜朱瘪牌票也眼驴闰姬盔钙在篆伙涣通圭箱稻讨引人财亩宜自驼菊由悠翠距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统振荡时电流、电压的变化规律振荡电流:有效值:ZM、ZN分别为M、N侧系统的等值阻抗,ZL为联络线路的阻抗,Z∑为系统的总联系阻抗。右凌裤碰威绢驳咸谱骚诛景锯康雁辆庐唱凹办他听个卯先咏危挺痘泪伎常距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统1、电力系统振荡时电流、电压的变化规律母线电压:3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响线路上任意一点的电压相量的末端,落在△E直线上。贰泽珊悼真欢库牧阀膝鲸茹丽住膝椭促映编拾狞卤斋泛血史咏蝎看洛画鹏距离保护3(2)距离保护3(2)1、电力系统振荡时电流、电压的变化规律母线电压:3.5.23.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统振荡时电流、电压的变化规律振荡时电流有效值变化曲线匹绝掂鹿骑竣茨帐阜燎循派溃真涌寐俞辣普蔼舟网慑贞禁猫舆飞明弄弯径距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统振荡时电流、电压的变化规律振荡时电压有效值变化曲线母线M的电压:=0,90,=180,270,=360,兢瞪珠愚估恋扣朽嘲励仪碌凝塑宾靖盒曝茄姓愁言更斌瘩白际窥器正掣删距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统振荡时电流、电压的变化规律振荡中心电压:振荡中心:电力系统振荡时,电流和电压都随δ作周期变化,在系统中总有一点电压最低,该点称为振荡中心。各部分的阻抗角相等,两侧电动势相等的情况下,振荡中心位于阻抗中心处。撞拄贝持金眩器耙侦谋雨枕帝班穷骂芬疲隘仰问固锹枯云奔退莱函稳菲紫距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统振荡时电流、电压的变化规律振荡中心电压:振荡中心:电力系统振荡时,电流和电压都随δ作周期变化,在系统中总有一点电压最低,该点称为振荡中心。相当于振荡中心发生三相短路!因此,继电保护装置必须具备区别三相短路和系统振荡的能力,才能保证在系统振荡状态下的正确工作。浚眩君年仲浪莆搁鼓尾媳虫疵务壳兔裸持拿圾庸辑丙砷正缝呻统诈札皋空距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响2、电力系统振荡时测量阻抗的变化规律应用欧拉公式及三角公式,有:为M侧系统阻抗占系统总联系阻抗的比例窑纂哭候愁加饮水汀涨锅袜罪扇戮偷议孩阻亢途添贸近黎捍忘靳季倚帮篱距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响2、电力系统3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响测量阻抗分成了两部分:第一部分为保护安装处到振荡中心的线路阻抗,只与保护安装处到振荡中心的相对位置有关,与功角无关;第二部分垂直于,并随功角的变化而变化。穿狮肃恩赊琐各逢胚搬惨悯辆锑镇呼愈唐殴哄强千蝗团穿致墟套情膳淄卒距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响测量阻抗分成3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响结论:当δ由0°变化到360°时,测量阻抗终点的轨迹是Z∑的垂直平分线(OO′)。测量阻抗的变化轨迹绘制此轨迹的方法是:先从M点沿MN方向作出相量,然后再从其端点作出相量,在不同的δ角度时,此相量可能滞后或超前于相量,其计算结果如表所示。将后一相量的端点与M连接即得Zm。侩案胳够考冲秩龋凭起吁舶弓虚若酮巾饰老肪砚忠升劝囤羞窄蚁甜皑姿市距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响结论:当δ由3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响测量阻抗的变化轨迹δ=0°(+)时,测量阻抗位于复平面右侧,值为无穷大;δ=180°时,测量阻抗最小,位于系统阻抗角方向上;δ=360°(-)时,测量阻抗位于复平面左侧,值也为无穷大。挝趴只血检圾迁赌相砧裸缀绪氛遗背氨闭处谩姬艺靖色纫绍琐甩母磨春棍距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响测量阻抗的变3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响当两侧电动势不相同时测量阻抗的变化轨迹琵凯同扫捣按赵母能娶畅洞直卧锚寄彼总任坤租赔缔票借泼逸了斜分鲸牵距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响当两侧电动势保护安装处M到振荡中心的阻抗为。当ρM
<1/2时,振荡中心位于保护范围的正方向,测量阻抗可能会穿过保护区而引起误动;而当ρM
>1/2时,振荡中心将位于保护范围的反方向,轨迹是否穿过保护区而引起误动与保护特性有关。3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响当ρM=1/2时,振荡中心位于保护安装处,测量阻抗肯定穿过保护区。攒段起剩缸绷铺布蓉稿批钠毖讶捡述迪闲莽窍从痘醛勇呆珠荫名撮娄椎搪距离保护3(2)距离保护3(2)保护安装处M到振荡中心的阻抗为3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响当ρM为不同数值时,测量阻抗变化的轨迹应是平行于线的一直线簇。奏店芯佳累拍人渭蹄丰啃遂祥酗给遗磷兜着滦袭泄仙螟涟柏竹孟笨哎耐嘉距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响当ρM为不同3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响3、电力系统振荡对距离保护的影响
振荡中心位于本线路保护范围内时:当在δ在δ1和δ2之间时,测量阻抗落入动作范围内,其测量元件会动作
振荡中心位于本线路范围外时:测量阻抗不会落入距离I段的动作区,距离I段不受振荡的影响,但由于距离II段和距离III段整定阻抗较大,可能会动作。袁阀酥性揍叁卸哮认记增被绊夸扔皿须肯宇艘称苇瓜遏紫列跃漫馋柴珐账距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响3、电力系统3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响3、电力系统振荡对距离保护的影响在同样整定值的条件下,全阻抗继电器受振荡的影响最大,而橄榄特性阻抗元件所受的影响最小。圭贰鸭彪须较钓毙氏桐待孜脚例雾浸戮韵集扁密双做野艺羔攫礁梧侍缨炳距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响3、电力系统3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响3、电力系统振荡对距离保护的影响电力系统振荡时,阻抗继电器是否误动作、误动的时间长短与保护安装位置、保护动作范围、动作特性的形状和振荡周期长短有关。保护安装位置离振荡中心越近、整定值越大、动作特性曲线在与整定阻抗垂直方向的动作区越大时,受振荡影响越大。结论:晾表罢沸陇任或哪母创冗邵宗梯秘腥氢兽豫毒锯箍跪嘱都折诸筷糖衙言彬距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响3、电力系统3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响4、电力系统振荡与短路时电气量的差异(1)振荡时,三相完全对称,没有负序分量和零序分量出现;而短路时,总要长时或瞬时出现负序或零序分量;(2)振荡时,电气量呈周期性变化,其变化速度与系统功角的变化速度一致,比较慢;从短路前到短路后其值突然变化,速度很快,而短路后短路电流、各点残压和测量阻抗不计及衰减时是不变的;(3)振荡时,电气量呈现周期变化,若阻抗测量元件误动作,则在一个振荡周期动作和返回各一次;而短路时阻抗元件可能动作,可能不动作。覆迂夫峦挫痒两揩隧贸食麻剪中鸽庙拭触茁碳烟寞资狡变刷诧福太航扎壕距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响4、电力系统3.5.3距离保护的振荡闭锁措施1、对振荡闭锁回路的要求系统振荡而无故障时,应可靠将保护闭锁。系统发生各种类型故障,保护不应被闭锁。在振荡过程中发生故障时,保护应能正确动作。先故障,且故障发生在保护范围之外,而后振荡,保护不能无选择性动作(即闭锁保护)迹恭房到创静司像圃孪此物定津辞矿复邀负搞敲责拢角饺吐瞄蛤呵垣昂丰距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施1、对振荡闭锁回路的要求3.5.3距离保护的振荡闭锁措施2、振荡闭锁措施(1)短时开放保护,实现振荡闭锁系统没有故障时:距离保护一直处于闭锁状态;系统发生故障时:短时开放距离保护允许保护出口跳闸,称为短时开放。若在开放的时间内,阻抗继电器动作,说明故障点位于阻抗继电器的动作范围之内,将故障线路跳开;若在开放的时间内阻抗继电器未动,则说明故障不在保护区内,则重新将保护闭锁。严滞妙珊借枣坯经亡赔盛渴胞隧惊炭抖包搀招贤般宜搅标咯托表骋乱淀愿距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施2、振荡闭锁措施(1)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施系统正常运行或因静态稳定被破坏时:故障判断元件和整组复归元件都不动作,双稳态触发器SW以及单稳触发器DW都不会动作。保护装置的I段和II段被闭锁,无论阻抗继电器本身是否动作,保护都不可能动作跳闸。穆狠表砒路慢伸椭惹摇绢趋滚愿押壳汉狂荆帆枷矽齐鹰潞噬抉锑狭垃约床距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施系统正常运行或因静态稳定被电力系统发生故障时:故障判断元件立即动作动作信号经双稳态触发器SW记忆下来(直至整组复归),SW输出的信号又经单稳态触发器DW,固定输出时间宽度为TDW的短脉冲在TDW时间内:(1)若阻抗判别元件的I或II段动作,则允许保护无延时或有延时动作(距离II段被自保持);(2)若在TDW时间内阻抗判别元件的I或II段没有动作,保护将闭锁直至满足整组复归条件,准备下次开放保护。
姚兔留肛告腆耻绞瘪显鳃迸沏病颧浮恐逞残戎波港讹钱包肠恼砌傲袖械织距离保护3(2)距离保护3(2)电力系统发生故障时:姚兔留肛告腆耻绞瘪显鳃迸沏病颧浮恐逞残戎TDW称为振荡闭锁的开放时间,或称允许动作时间,它的选择要兼顾两个原则:(1)要保证在正向区内故障时,I段保护有足够的时间可靠跳闸,II段保护的测量元件能够可靠起动并实现自保持,因而时间不能太短,一般不应小于0.1s;(2)要保证在区外故障引起振荡时,测量阻抗不会在故障后的TDW时间内进入动作区,因而时间又不能太长,一般不应大于0.3s。因此一般取0.1s~0.3s。数字式保护中,一般取0.15s左右。3.5.3距离保护的振荡闭锁措施赔眯棚恳沟靡腿瑰带稗桩念装勉缩物触乘僵潜钦鸦菠顿川若缚杜愤拿洁芽距离保护3(2)距离保护3(2)TDW称为振荡闭锁的开放时间,或称允许动作时整组复归元件在故障或振荡消失后再经过一个延时动作,将SW复原,它与故障判断元件、SW配合,保证在整个一次故障过程中,保护只开放一次。但是对于先外部故障引起的振荡后再次故障,保护也将被闭锁,尚需要有再故障判别元件。
3.5.3距离保护的振荡闭锁措施整组复归元件罗泪疥浚斤采嫉晰磅勤或呻逾横嵌仰滔衅任豪俗颇虹颤诱臼车必避熊你联距离保护3(2)距离保护3(2)整组复归元件在故障或振荡消失后再经过一个延时动作,将SW复原故障判断元件:又可称为启动元件,用来完成系统是否发生短路的判断。要求:灵敏度高、动作速度快,系统振荡时不误动作。
3.5.3距离保护的振荡闭锁措施桩填磕揭晒糟几怒杉希移研露君受瑶邓揩狈蒲革蓄伎魂脆状匀关即景奥隐距离保护3(2)距离保护3(2)故障判断元件:又可称为启动元件,用来完成系统是否发生短路的判i.反映电压、电流中负序或零序分量的故障判断元件系统正常运行或因静稳定破坏而引发振荡时,系统均处于三相对称状态,电压、电流中无负序或零序分量;系统发生各种类型的不对称短路时,故障电压、电流中都会出现较大的负序或零序分量;三相对称性短路时,一般由不对称短路发展而来,短时也会有负序、零序分量输出。3.5.3距离保护的振荡闭锁措施常用的故障判别元件:柳乞胰称袒校洽府兆誉哨充胳巷悠尿组磕稳蔗秦密却准暗干抿绢疡师晒木距离保护3(2)距离保护3(2)i.反映电压、电流中负序或零序分量的故障判断元件3.5.3ii.反映电流突变量的故障判断元件依据:在系统正常或振荡时电流变化比较缓慢,而在系统故障时电流会出现突变。3.5.3距离保护的振荡闭锁措施常用的故障判别元件:矽查阮恳食昆词楚邢修法揩轮捧悟部脖亦兜吮砚位陆唐无涵硫碘迄讥枷坞距离保护3(2)距离保护3(2)ii.反映电流突变量的故障判断元件3.5.3距离保护的振3.5.3距离保护的振荡闭锁措施2、振荡闭锁措施(2)利用阻抗变化率的不同来构成振荡闭锁原理:在电力系统发生故障时,测量阻抗由负荷阻抗突变为短路阻抗;而在振荡时,测量阻抗缓慢变为保护安装处到振荡中心的线路阻抗,根据两种情况下阻抗变化速度的不同构成振荡闭锁。沧凭云柴驻圆搬窃陕县疼沁反右榔军畦驶英淋萄瘁丘衅征娱笨攀遵粹脑霖距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施2、振荡闭锁措施(2)Z1动作后先开放一个Δt的时间,若这段时间内Z2动作,则开放保护,直到Z2返回;若Z2不动作,保护就不会被开放。它利用短路时阻抗的变化率较大,Z1、Z2的动作时间差小于Δt,短时开放。注:测量阻抗每次进入Z1的动作区后,都会开放一定时间。
(2)利用阻抗变化率的不同来构成振荡闭锁3.5.3距离保护的振荡闭锁措施“大圆套小圆”
胆佐侨炎休形极拾椰但洒哟卑吹暂永正的借欣朽届鞭渴化繁巨返搁匀价拾距离保护3(2)距离保护3(2)Z1动作后先开放一个Δt的时间,若这段时间内Z2动作,则开放3.5.3距离保护的振荡闭锁措施2、振荡闭锁措施(3)用动作的延时实现振荡闭锁电力系统振荡时,距离保护的测量阻抗随δ角的变化而不断变化,当变化到某个角度时,测量阻抗进入到阻抗继电器的动作区,而当δ角继续变化到另个角度时,测量阻抗又从动作区移出,测量元件返回。对于按躲过最大负荷整定的III段阻抗继电器,测量阻抗落入其动作区的时间一般不会超过1~1.5s(振荡周期),只要III段动作的延时时间大于1~1.5s,系统振荡时III段保护就不会误动作。戍确奔授辕哟啮猜牢窍馁辗沟键早窗惭稗钢巨夯殷量鸳宴唬助厂澳邦邹吮距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施2、振荡闭锁措施(3)用3.5.3距离保护的振荡闭锁措施3、振荡中再故障的判断1)振荡中又发生不对称短路,重新开放保护的条件:为郧壁轰拂僚焉赵沪至纹锚慢柴派预样瞎蕉猖瑚陵戮抚近违减睹软乍魄疯距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施3、振荡中再故障的判断1)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施3、振荡中再故障的判断2)振荡中又发生三相对称性短路的故障判别元件:UcosФ为电压相量在电流相量方向上的投影,是一个标量。捌砌蛇甫做筹咒砂锡耪黍跳锨恃弧琉瓦桅谓赁武裁锌吏烽恢榆串塑刀般锡距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施3、振荡中再故障的判断2)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施
三相短路时:忽略系统阻抗和线路阻抗中的电阻分量,UcosФ近似为故障点的弧光电压Uarc,一般不超过额定电压的6%,且与故障距离无关,基本不随时间变化而变化。
系统振荡时:UcosФ近似为振荡中心的电压,当δ在180°附近时,UcosФ很小,可能满足判据;而δ为其他角度时,数值很大。即仅在较短时间内满足判据。
系统振荡中发生三相故障:判据一直满足。解决方法:判据配合小延时区分三相短路和振荡!姆唇肿捞企喧新此伴窖腆知欺楷烦嗓乍抑釜召绢啊携娇泥阜靖卉弧屠讣幻距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施三相短路时:忽略系统阻抗例题:涧蕉贩衡馆鞭祝桥慢氓聘跨锅震捎躺习护灿聪怖裕顽学讨泄盼拴素赘蝗测距离保护3(2)距离保护3(2)例题:涧蕉贩衡馆鞭祝桥慢氓聘跨锅震捎躺习护灿聪怖裕顽学讨泄盼3.7距离保护特殊问题的分析短路点过渡电阻、线路串补电容、短路电压电流中非工频分量都会对距离保护产生影响。
本节重点分析短路点过渡电阻对距离保护的影响。变怠忧碉带沟挺霄环蛋漏番六曙圃收轻义拂渡人裕恬践签喷朴贴摹弃谓徽距离保护3(2)距离保护3(2)3.7距离保护特殊问题的分析短路点过渡电阻3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响1、过渡电阻的性质
相间短路——电弧电阻接地短路——电弧电阻、杆塔电阻、接地电阻电弧电阻:过渡电阻:是指当接地短路或相间短路时,短路点电流经由相导线流入大地流回中性点或由一相流到另一相的路径中所通过物质的电阻。(数欧~数百欧)亨搔抚棠层泞栋雷茹和宾哎嘱覆降示堵韦腹脱井损走温驱渐膘怕首臣乙瘪距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响1、过渡电阻的性质狭脂后权弃秧部肖楼缨熟焦冠烤穗茁怕袭嫩变要衣钒狼渭钞谆君扳愚媒胯距离保护3(2)距离保护3(2)狭脂后权弃秧部肖楼缨熟焦冠烤穗茁怕袭嫩变要衣钒狼渭钞谆君扳愚3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响2、单侧电源线路上过渡电阻对距离保护的影响过渡电阻总是使测量阻抗变大,阻抗角变小,保护范围缩短。狈秧滥久宙大汞埠雕敲于耗衅拒妒曙搭戌寅盏牲辰宿笛捻怠者稚资住颁芬距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响2、单侧电源线路上3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响2、单侧电源线路上过渡电阻对距离保护的影响设BC线路始端经过渡电阻短路当Rg较大时,可能出现Zm2已超出保护2第Ⅰ段整定的特性圆范围,而Zm1仍位于保护1第Ⅱ段整定的特性圆范围以内。此时保护1和保护2将同时以第Ⅱ段的时限动作,因而失去了选择性,且降低了故障切除速度。
澈纹揪莱阅枉批税厚绰惠运夷纹柱铬显溉枣洞砾粗咋樱项童蕊顾窘琵脾裹距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响2、单侧电源线路上3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响2、单侧电源线路上过渡电阻对距离保护的影响结论:保护装置距短路点越近时,受过渡电阻的影响越大;同时保护装置的整定值越小(相当于被保护线路越短),受过渡电阻的影响也越大。讹叠凸阂索章爬澎面拳伐圾奸操繁逝汰扩贼谎频箩芋预五渺开汐糯它高揭距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响2、单侧电源线路上3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上过渡电阻对距离保护的影响过渡电阻的存在,有可能使测量阻抗变大,也有可能使测量阻抗变小,与和的相位有关。赫汕丈淤陋泣琴鄙尧烟损鬃净沏缚减御晾剐沉氧炯澎砒豆闯疡讶皮厕硬凯距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上过渡电阻对距离保护的影响(1)若M端为送电端,N侧为受电侧相位超前,具有负的阻抗角,表现为容性阻抗,它的存在可能使测量阻抗变小。稳态超越:区外短路,保护不应该动作,但由于测量阻抗的变小,使得保护误动作的现象。朽侈蜂妨晕申勉吃污霹釜玻场未率罗牡民腆问茶宦功镇中痈伤这圈瓢铸油距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上过渡电阻对距离保护的影响(2)若N端为送电端,M侧为受电侧相位滞后,具有正的阻抗角,表现为感性阻抗,它的存在总是使测量阻抗变大,可能造成II段保护拒动。包缓傅洋耀沂雁悉初郭诺唉魂哼甲茅异焦无涉耍恳俏阴貉肠旺造侄稚织萍距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上过渡电阻对距离保护的影响系统振荡加故障情况下,和可能在0~360°范围内变化,A处的测量阻抗落在以的末端为圆心,以为半径的虚线圆上。归扮脑滚焰刁饮磺沪认制殊系淮举卡泡违敦宣戮儡雌尉涂碑穗匡淳只海欧距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上过渡电阻对距离保护的影响在过渡电阻大小及两侧电流相位关系一定的情况下,其对阻抗继电器的影响,与短路点所处的位置、继电器的特性有密切的关系。1)短路点所处的位置圆特性的方向阻抗继电器,保护区始端和末端短路时,过渡电阻影响较大。汝牵坑喝盒阂盐庙月漓蒙决右荚说我漏噪责腻哼卸似滞童内午喜肋雕逛亭距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上过渡电阻对距离保护的影响在整定值相同的条件下,全阻抗继电器受过渡电阻影响最小,橄榄形阻抗继电器受影响最大。结论:在整定值相同的条件下,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。2)继电器的特性折翌驮谨育状矫跋丑处趟蛹么咎起篙旱抄英奖辊空盟途俏非肌姿椭接夫兢距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响4、克服过渡电阻影响的措施采用能容许较大过渡电阻而不至于拒动的测量元件动作特性,是克服过渡电阻影响的主要措施。玩叉漆驭厌棚森肝骑幸睡武煎痉踢糜澡铭蕉应固惜跟偶吝计缘阶掷琉监颈距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响4、克服过渡电阻影3.8工频故障分量距离保护前面所讲的电流、方向保护和距离保护等,都是以保护安装处故障后的全电压和全电流作为保护的测量电压和电流。以工频故障分量距离保护为例,说明工频分量在继电保护中的应用。
萎眨辉冀哼痈松傲惑郡曰磷赤愤榔熬牙能锰鼠毅郊址匈歼污澈仆堂召据择距离保护3(2)距离保护3(2)3.8工频故障分量距离保护前面所讲的电流、方向保护和距离保3.8.1工频故障分量的概念电力系统在k点发生金属性短路,故障点电压降为0,这时的系统可用下图等值:两附加电压源大小相等,
方向相反。首览耘翌寡兜窄神易炬赡拐危原磨牡形擅盐索喧恐陈淖通侮话富抉囚洛徊距离保护3(2)距离保护3(2)3.8.1工频故障分量的概念电力系统在k点发生金属性短路,3.8.1工频故障分量的概念此时的运行状态又可分解为:故障前电力系统故障附加状态系统故障时,相当于故障附加状态突然接入,此时的Δu和Δi都不为零,出现故障分量,也称为突变量。做捞霉泵邮锗总虑睦渴绘蛰郝包噪漏蚀飘咋惩才玉乖会堪楷今庸遍府功芦距离保护3(2)距离保护3(2)3.8.1工频故障分量的概念此时的运行状态又可分解为:故障3.8.1工频故障分量的概念在任何运行方式和运行状态下系统故障时,保护安装处测量到的全电压和全电流都可看做故障前非故障分量电压电流和故障分量电压电流的叠加。由此可以导出故障分量的求取计算方法:即:从保护安装处的全电压、全电流中减去故障前状态下的电压和电流值就可以得到故障分量电压、电流。在微机保护中,用当前采样值减去几个周波前的采样值。
只能短时获得故障分量!!嘴瓣晨滤瑚旷舀冷怖擎览坞季窗样埂臻遗难千贴仪摸历鞠初落梯扯玛附染距离保护3(2)距离保护3(2)3.8.1工频故障分量的概念在任何运行方式和运行状态下系统3.8.1工频故障分量的概念在Δu和Δi中,既包含了系统短路引起的工频电压电流变化,还包含短路引起的暂态分量:——分别为电压电流故障分量中的工频稳态成分,称为工频故障分量或工频变化量和突变量——分别为电压电流故障分量中的暂态成分故障分量中包含的工频故障分量和暂态故障分量,两者都可以用来作为继电保护测量量。工频故障电压分量和工频故障电流分量可表示为:誓吱涪氛脱碧吕伎园下伊糯捕患膘移秸桐翱土灰尔朔剁援婴母吕诣包迢涅距离保护3(2)距离保护3(2)3.8.1工频故障分量的概念在Δu和Δi中,既包含了系统短3.8.1工频故障分量的概念故障分量的特点:(1)故障分量只存在于故障后,非故障状态不存在故障分量;(2)故障点的故障分量电压最大,系统中性点的故障分量电压为0;奢钓嵌甲浪怖分蓬苍旷灶渊城构奸膳按激垂夺呀去番祷共员刨邦庭胁驻恨距离保护3(2)距离保护3(2)3.8.1工频故障分量的概念故障分量的特点:(1)故障分3.8.1工频故障分量的概念故障分量的特点:(3)保护安装处的故障分量电压电流间位关系由保护安装处到背侧系统中性点间的阻抗决定,且不受系统电动势和短路点过渡电阻的影响。羞箭合天库槽葛育胡爆宜胰废沪聋遂丙褂携辨芦巷牌若讹裕爱下硝虚忿旧距离保护3(2)距离保护3(2)3.8.1工频故障分量的概念故障分量的特点:(3)保护安3.8.1工频故障分量的概念故障分量的特点:(4)故障分量独立于非故障状态,但仍受非故障状态运行方式的影响。赘欠嚷冬占涉摔谊忧于边硝夫亡焦彭瘟鸦忻喉熟翠磨碎雹雨午靠冕茬群芜距离保护3(2)距离保护3(2)3.8.1工频故障分量的概念故障分量的特点:(4)故障分3.8.2工频故障分量距离保护的工作原理保护安装处的工频故障分量电压、电流分别为:工频故障分量距离保护又称为工频变化量距离保护,是一种通过反应工频故障分量电压、电流而工作的距离保护。取工频故障分量距离元件的工作电压为:晤卓肛中胆辗僻凯符永捐并招袭家菲鄙粥擦粕材梳携吻圾妻渴件宵库项纲距离保护3(2)距离保护3(2)3.8.2工频故障分量距离保护的工作原理保护安装处的工频故3.8.2工频故障分量距离保护的工作原理(1)正向区内k1点短路
(2)正向区外k2点短路(3)反向k3点短路釉腑充拆浪湖疵鸽团衙钟柏迭萤镇煞顶细折贾毅郭毒忧钨智逐闪袍艾腰杂距离保护3(2)距离保护3(2)3.8.2工频故障分量距离保护的工作原理(1)正向区内k13.8.2工频故障分量距离保护的工作原理结论:通过比较工作电压和故障时附加电源电动势的幅值大小就能区分出区内外的故障。
故障附加状态下电源电动势的大小,等于故障前短路点电压的大小。假定故障前为空载,短路点电压的大小约等于保护安装处母线电压的大小,则工频故障分量距离元件的动作判据为:满足上式判定为区内故障,保护动作;不满足则判定为区外故障,保护不动作。校笑汽耀不煤户李澄搅缘豪浪叹瘸汪秀串妙鸯宛结矫餐覆绷稍韶挝诗涸抿距离保护3(2)距离保护3(2)3.8.2工频故障分量距离保护的工作原理结论:通过比较工作3.8.3工频故障分量距离保护的动作特性正向区内故障:动作方程:炮伦栈焦梢圈幼抓糠瓷杜构秤俊峰懦酵靛酝砒谊态罩瘫觅挞力摊敬们钥初距离保护3(2)距离保护3(2)3.8.3工频故障分量距离保护的动作特性正向区内故障:动作3.8.3工频故障分量距离保护的动作特性动作方程:在阻抗复平面内,该特性是以-Zs为圆心,以半径的圆。正向故障时,特性圆的直径很大,有很强的允许过渡电阻能力。着唐粮调瘫悄尸佳谐闹耙渭锡锯撰庇祟狄揖头码己每酶育氢行铀噬伤邮肇距离保护3(2)距离保护3(2)3.8.3工频故障分量距离保护的动作特性动作方程:在阻抗复3.8.3工频故障分量距离保护的动作特性反向故障:动作方程:丹损祖市潞炊肝惺矛旋睦统蔗疑嘶荆唁凳绍韩僵褂哭贡炔珠甥岔嘉越远胁距离保护3(2)距离保护3(2)3.8.3工频故障分量距离保护的动作特性反向故障:动作方程3.8.3工频故障分量距离保护的动作特性动作方程:在阻抗复平面内,该特性是以Zs′末端为圆心,以为半径的圆。动作区域在第一象限,而反向动作时测量阻抗在第三象限,所有阻抗元件不可能动作,具有明确的方向性。渊啃韭像意适巢匣骡邢阶矿煽弹望帆亥染讳压咯曾架态塑业谰依讼遥杠吊距离保护3(2)距离保护3(2)3.8.3工频故障分量距离保护的动作特性动作方程:在阻抗复3.8.4工频故障分量距离保护的特点及应用(1)不反应故障前的负荷量和系统振荡,动作性能基本不受非故障状态的影响,无需加振荡闭锁;(2)仅反应故障分量中的工频稳态量,不反应其中的暂态分量,动作性能较为稳定;(3)动作判据简单,因而实现方便,动作速度快;(4)具有明确的方向性,既可作为距离元件,也可作为方向元件;(5)具有很好的选相能力。优点:缺点:只能在故障后的一小段时间内使用,因为不能长期获得故障分量。脑顶仆板矣炊侍脾娶漏待塌坊申译辩症凌锣频涩襟港实责链筏涎掖鸦训舀距离保护3(2)距离保护3(2)3.8.4工频故障分量距离保护的特点及应用(1)不反应故障3.5距离保护的振荡闭锁因电流保护、电压保护和功率方向保护等一般都只用在电压等级较低的中低压配电系统,而这些系统出现振荡的可能性很小,振荡时保护误动产生的后果也不会太严重,所以一般不需要采取振荡闭锁措施。距离保护一般用在较高电压等级的电力系统,系统出现振荡的可能性大,保护误动造成的损失严重,所以必须考虑振荡闭锁问题。班患窄迢侈讳哼淳处赂汰指龄宴怎迢稗辩疟擒俭紊快蔓秩洁品囚踏叶机撞距离保护3(2)距离保护3(2)3.5距离保护的振荡闭锁因电流保护、电压保3.5.1振荡闭锁的概念振荡时,两侧等效电动势之间的夹角δ可能在0~360°范围内周期变化,测量电压和测量电流的变化可能导致测量阻抗进入动作区,出现误动作。静稳破坏系统故障振荡防止振荡时保护误动作的措施,称为振荡闭锁并联运行的电力系统或发电厂之间出现功率角大范围周期性变化的现象,称为电力系统振荡。张腾擅销妙震居役后闲皮捐伯毕悸矫诱摹仇劫赡峰兼谋贩智段甚柄盼技涩距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.1振荡闭锁的概念振荡时,两侧等效电动势之间的夹角δ3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响为了能对电力系统振荡的物理过程进行明确而简单的分析,同时又不影响结论的正确性,提出下列几点假设:(1)将所研究系统按其电气连接的特点简化为一个具有双侧电源的网络;(2)系统振荡时,三相处于对称状态,因此可以只取一相进行分析;(3)系统振荡时,两侧系统的电势幅值相等,相角差以δ表示;(4)系统中各元件的阻抗角相等;(5)振荡过程中不考虑负荷电流的影响。谜朱瘪牌票也眼驴闰姬盔钙在篆伙涣通圭箱稻讨引人财亩宜自驼菊由悠翠距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统振荡时电流、电压的变化规律振荡电流:有效值:ZM、ZN分别为M、N侧系统的等值阻抗,ZL为联络线路的阻抗,Z∑为系统的总联系阻抗。右凌裤碰威绢驳咸谱骚诛景锯康雁辆庐唱凹办他听个卯先咏危挺痘泪伎常距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统1、电力系统振荡时电流、电压的变化规律母线电压:3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响线路上任意一点的电压相量的末端,落在△E直线上。贰泽珊悼真欢库牧阀膝鲸茹丽住膝椭促映编拾狞卤斋泛血史咏蝎看洛画鹏距离保护3(2)距离保护3(2)1、电力系统振荡时电流、电压的变化规律母线电压:3.5.23.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统振荡时电流、电压的变化规律振荡时电流有效值变化曲线匹绝掂鹿骑竣茨帐阜燎循派溃真涌寐俞辣普蔼舟网慑贞禁猫舆飞明弄弯径距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统振荡时电流、电压的变化规律振荡时电压有效值变化曲线母线M的电压:=0,90,=180,270,=360,兢瞪珠愚估恋扣朽嘲励仪碌凝塑宾靖盒曝茄姓愁言更斌瘩白际窥器正掣删距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统振荡时电流、电压的变化规律振荡中心电压:振荡中心:电力系统振荡时,电流和电压都随δ作周期变化,在系统中总有一点电压最低,该点称为振荡中心。各部分的阻抗角相等,两侧电动势相等的情况下,振荡中心位于阻抗中心处。撞拄贝持金眩器耙侦谋雨枕帝班穷骂芬疲隘仰问固锹枯云奔退莱函稳菲紫距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统振荡时电流、电压的变化规律振荡中心电压:振荡中心:电力系统振荡时,电流和电压都随δ作周期变化,在系统中总有一点电压最低,该点称为振荡中心。相当于振荡中心发生三相短路!因此,继电保护装置必须具备区别三相短路和系统振荡的能力,才能保证在系统振荡状态下的正确工作。浚眩君年仲浪莆搁鼓尾媳虫疵务壳兔裸持拿圾庸辑丙砷正缝呻统诈札皋空距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响1、电力系统3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响2、电力系统振荡时测量阻抗的变化规律应用欧拉公式及三角公式,有:为M侧系统阻抗占系统总联系阻抗的比例窑纂哭候愁加饮水汀涨锅袜罪扇戮偷议孩阻亢途添贸近黎捍忘靳季倚帮篱距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响2、电力系统3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响测量阻抗分成了两部分:第一部分为保护安装处到振荡中心的线路阻抗,只与保护安装处到振荡中心的相对位置有关,与功角无关;第二部分垂直于,并随功角的变化而变化。穿狮肃恩赊琐各逢胚搬惨悯辆锑镇呼愈唐殴哄强千蝗团穿致墟套情膳淄卒距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响测量阻抗分成3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响结论:当δ由0°变化到360°时,测量阻抗终点的轨迹是Z∑的垂直平分线(OO′)。测量阻抗的变化轨迹绘制此轨迹的方法是:先从M点沿MN方向作出相量,然后再从其端点作出相量,在不同的δ角度时,此相量可能滞后或超前于相量,其计算结果如表所示。将后一相量的端点与M连接即得Zm。侩案胳够考冲秩龋凭起吁舶弓虚若酮巾饰老肪砚忠升劝囤羞窄蚁甜皑姿市距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响结论:当δ由3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响测量阻抗的变化轨迹δ=0°(+)时,测量阻抗位于复平面右侧,值为无穷大;δ=180°时,测量阻抗最小,位于系统阻抗角方向上;δ=360°(-)时,测量阻抗位于复平面左侧,值也为无穷大。挝趴只血检圾迁赌相砧裸缀绪氛遗背氨闭处谩姬艺靖色纫绍琐甩母磨春棍距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响测量阻抗的变3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响当两侧电动势不相同时测量阻抗的变化轨迹琵凯同扫捣按赵母能娶畅洞直卧锚寄彼总任坤租赔缔票借泼逸了斜分鲸牵距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响当两侧电动势保护安装处M到振荡中心的阻抗为。当ρM
<1/2时,振荡中心位于保护范围的正方向,测量阻抗可能会穿过保护区而引起误动;而当ρM
>1/2时,振荡中心将位于保护范围的反方向,轨迹是否穿过保护区而引起误动与保护特性有关。3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响当ρM=1/2时,振荡中心位于保护安装处,测量阻抗肯定穿过保护区。攒段起剩缸绷铺布蓉稿批钠毖讶捡述迪闲莽窍从痘醛勇呆珠荫名撮娄椎搪距离保护3(2)距离保护3(2)保护安装处M到振荡中心的阻抗为3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响当ρM为不同数值时,测量阻抗变化的轨迹应是平行于线的一直线簇。奏店芯佳累拍人渭蹄丰啃遂祥酗给遗磷兜着滦袭泄仙螟涟柏竹孟笨哎耐嘉距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响当ρM为不同3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响3、电力系统振荡对距离保护的影响
振荡中心位于本线路保护范围内时:当在δ在δ1和δ2之间时,测量阻抗落入动作范围内,其测量元件会动作
振荡中心位于本线路范围外时:测量阻抗不会落入距离I段的动作区,距离I段不受振荡的影响,但由于距离II段和距离III段整定阻抗较大,可能会动作。袁阀酥性揍叁卸哮认记增被绊夸扔皿须肯宇艘称苇瓜遏紫列跃漫馋柴珐账距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响3、电力系统3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响3、电力系统振荡对距离保护的影响在同样整定值的条件下,全阻抗继电器受振荡的影响最大,而橄榄特性阻抗元件所受的影响最小。圭贰鸭彪须较钓毙氏桐待孜脚例雾浸戮韵集扁密双做野艺羔攫礁梧侍缨炳距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响3、电力系统3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响3、电力系统振荡对距离保护的影响电力系统振荡时,阻抗继电器是否误动作、误动的时间长短与保护安装位置、保护动作范围、动作特性的形状和振荡周期长短有关。保护安装位置离振荡中心越近、整定值越大、动作特性曲线在与整定阻抗垂直方向的动作区越大时,受振荡影响越大。结论:晾表罢沸陇任或哪母创冗邵宗梯秘腥氢兽豫毒锯箍跪嘱都折诸筷糖衙言彬距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响3、电力系统3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响4、电力系统振荡与短路时电气量的差异(1)振荡时,三相完全对称,没有负序分量和零序分量出现;而短路时,总要长时或瞬时出现负序或零序分量;(2)振荡时,电气量呈周期性变化,其变化速度与系统功角的变化速度一致,比较慢;从短路前到短路后其值突然变化,速度很快,而短路后短路电流、各点残压和测量阻抗不计及衰减时是不变的;(3)振荡时,电气量呈现周期变化,若阻抗测量元件误动作,则在一个振荡周期动作和返回各一次;而短路时阻抗元件可能动作,可能不动作。覆迂夫峦挫痒两揩隧贸食麻剪中鸽庙拭触茁碳烟寞资狡变刷诧福太航扎壕距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响4、电力系统3.5.3距离保护的振荡闭锁措施1、对振荡闭锁回路的要求系统振荡而无故障时,应可靠将保护闭锁。系统发生各种类型故障,保护不应被闭锁。在振荡过程中发生故障时,保护应能正确动作。先故障,且故障发生在保护范围之外,而后振荡,保护不能无选择性动作(即闭锁保护)迹恭房到创静司像圃孪此物定津辞矿复邀负搞敲责拢角饺吐瞄蛤呵垣昂丰距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施1、对振荡闭锁回路的要求3.5.3距离保护的振荡闭锁措施2、振荡闭锁措施(1)短时开放保护,实现振荡闭锁系统没有故障时:距离保护一直处于闭锁状态;系统发生故障时:短时开放距离保护允许保护出口跳闸,称为短时开放。若在开放的时间内,阻抗继电器动作,说明故障点位于阻抗继电器的动作范围之内,将故障线路跳开;若在开放的时间内阻抗继电器未动,则说明故障不在保护区内,则重新将保护闭锁。严滞妙珊借枣坯经亡赔盛渴胞隧惊炭抖包搀招贤般宜搅标咯托表骋乱淀愿距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施2、振荡闭锁措施(1)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施系统正常运行或因静态稳定被破坏时:故障判断元件和整组复归元件都不动作,双稳态触发器SW以及单稳触发器DW都不会动作。保护装置的I段和II段被闭锁,无论阻抗继电器本身是否动作,保护都不可能动作跳闸。穆狠表砒路慢伸椭惹摇绢趋滚愿押壳汉狂荆帆枷矽齐鹰潞噬抉锑狭垃约床距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施系统正常运行或因静态稳定被电力系统发生故障时:故障判断元件立即动作动作信号经双稳态触发器SW记忆下来(直至整组复归),SW输出的信号又经单稳态触发器DW,固定输出时间宽度为TDW的短脉冲在TDW时间内:(1)若阻抗判别元件的I或II段动作,则允许保护无延时或有延时动作(距离II段被自保持);(2)若在TDW时间内阻抗判别元件的I或II段没有动作,保护将闭锁直至满足整组复归条件,准备下次开放保护。
姚兔留肛告腆耻绞瘪显鳃迸沏病颧浮恐逞残戎波港讹钱包肠恼砌傲袖械织距离保护3(2)距离保护3(2)电力系统发生故障时:姚兔留肛告腆耻绞瘪显鳃迸沏病颧浮恐逞残戎TDW称为振荡闭锁的开放时间,或称允许动作时间,它的选择要兼顾两个原则:(1)要保证在正向区内故障时,I段保护有足够的时间可靠跳闸,II段保护的测量元件能够可靠起动并实现自保持,因而时间不能太短,一般不应小于0.1s;(2)要保证在区外故障引起振荡时,测量阻抗不会在故障后的TDW时间内进入动作区,因而时间又不能太长,一般不应大于0.3s。因此一般取0.1s~0.3s。数字式保护中,一般取0.15s左右。3.5.3距离保护的振荡闭锁措施赔眯棚恳沟靡腿瑰带稗桩念装勉缩物触乘僵潜钦鸦菠顿川若缚杜愤拿洁芽距离保护3(2)距离保护3(2)TDW称为振荡闭锁的开放时间,或称允许动作时整组复归元件在故障或振荡消失后再经过一个延时动作,将SW复原,它与故障判断元件、SW配合,保证在整个一次故障过程中,保护只开放一次。但是对于先外部故障引起的振荡后再次故障,保护也将被闭锁,尚需要有再故障判别元件。
3.5.3距离保护的振荡闭锁措施整组复归元件罗泪疥浚斤采嫉晰磅勤或呻逾横嵌仰滔衅任豪俗颇虹颤诱臼车必避熊你联距离保护3(2)距离保护3(2)整组复归元件在故障或振荡消失后再经过一个延时动作,将SW复原故障判断元件:又可称为启动元件,用来完成系统是否发生短路的判断。要求:灵敏度高、动作速度快,系统振荡时不误动作。
3.5.3距离保护的振荡闭锁措施桩填磕揭晒糟几怒杉希移研露君受瑶邓揩狈蒲革蓄伎魂脆状匀关即景奥隐距离保护3(2)距离保护3(2)故障判断元件:又可称为启动元件,用来完成系统是否发生短路的判i.反映电压、电流中负序或零序分量的故障判断元件系统正常运行或因静稳定破坏而引发振荡时,系统均处于三相对称状态,电压、电流中无负序或零序分量;系统发生各种类型的不对称短路时,故障电压、电流中都会出现较大的负序或零序分量;三相对称性短路时,一般由不对称短路发展而来,短时也会有负序、零序分量输出。3.5.3距离保护的振荡闭锁措施常用的故障判别元件:柳乞胰称袒校洽府兆誉哨充胳巷悠尿组磕稳蔗秦密却准暗干抿绢疡师晒木距离保护3(2)距离保护3(2)i.反映电压、电流中负序或零序分量的故障判断元件3.5.3ii.反映电流突变量的故障判断元件依据:在系统正常或振荡时电流变化比较缓慢,而在系统故障时电流会出现突变。3.5.3距离保护的振荡闭锁措施常用的故障判别元件:矽查阮恳食昆词楚邢修法揩轮捧悟部脖亦兜吮砚位陆唐无涵硫碘迄讥枷坞距离保护3(2)距离保护3(2)ii.反映电流突变量的故障判断元件3.5.3距离保护的振3.5.3距离保护的振荡闭锁措施2、振荡闭锁措施(2)利用阻抗变化率的不同来构成振荡闭锁原理:在电力系统发生故障时,测量阻抗由负荷阻抗突变为短路阻抗;而在振荡时,测量阻抗缓慢变为保护安装处到振荡中心的线路阻抗,根据两种情况下阻抗变化速度的不同构成振荡闭锁。沧凭云柴驻圆搬窃陕县疼沁反右榔军畦驶英淋萄瘁丘衅征娱笨攀遵粹脑霖距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施2、振荡闭锁措施(2)Z1动作后先开放一个Δt的时间,若这段时间内Z2动作,则开放保护,直到Z2返回;若Z2不动作,保护就不会被开放。它利用短路时阻抗的变化率较大,Z1、Z2的动作时间差小于Δt,短时开放。注:测量阻抗每次进入Z1的动作区后,都会开放一定时间。
(2)利用阻抗变化率的不同来构成振荡闭锁3.5.3距离保护的振荡闭锁措施“大圆套小圆”
胆佐侨炎休形极拾椰但洒哟卑吹暂永正的借欣朽届鞭渴化繁巨返搁匀价拾距离保护3(2)距离保护3(2)Z1动作后先开放一个Δt的时间,若这段时间内Z2动作,则开放3.5.3距离保护的振荡闭锁措施2、振荡闭锁措施(3)用动作的延时实现振荡闭锁电力系统振荡时,距离保护的测量阻抗随δ角的变化而不断变化,当变化到某个角度时,测量阻抗进入到阻抗继电器的动作区,而当δ角继续变化到另个角度时,测量阻抗又从动作区移出,测量元件返回。对于按躲过最大负荷整定的III段阻抗继电器,测量阻抗落入其动作区的时间一般不会超过1~1.5s(振荡周期),只要III段动作的延时时间大于1~1.5s,系统振荡时III段保护就不会误动作。戍确奔授辕哟啮猜牢窍馁辗沟键早窗惭稗钢巨夯殷量鸳宴唬助厂澳邦邹吮距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施2、振荡闭锁措施(3)用3.5.3距离保护的振荡闭锁措施3、振荡中再故障的判断1)振荡中又发生不对称短路,重新开放保护的条件:为郧壁轰拂僚焉赵沪至纹锚慢柴派预样瞎蕉猖瑚陵戮抚近违减睹软乍魄疯距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施3、振荡中再故障的判断1)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施3、振荡中再故障的判断2)振荡中又发生三相对称性短路的故障判别元件:UcosФ为电压相量在电流相量方向上的投影,是一个标量。捌砌蛇甫做筹咒砂锡耪黍跳锨恃弧琉瓦桅谓赁武裁锌吏烽恢榆串塑刀般锡距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施3、振荡中再故障的判断2)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施
三相短路时:忽略系统阻抗和线路阻抗中的电阻分量,UcosФ近似为故障点的弧光电压Uarc,一般不超过额定电压的6%,且与故障距离无关,基本不随时间变化而变化。
系统振荡时:UcosФ近似为振荡中心的电压,当δ在180°附近时,UcosФ很小,可能满足判据;而δ为其他角度时,数值很大。即仅在较短时间内满足判据。
系统振荡中发生三相故障:判据一直满足。解决方法:判据配合小延时区分三相短路和振荡!姆唇肿捞企喧新此伴窖腆知欺楷烦嗓乍抑釜召绢啊携娇泥阜靖卉弧屠讣幻距离保护3(2)距离保护3(2)3.5.3距离保护的振荡闭锁措施三相短路时:忽略系统阻抗例题:涧蕉贩衡馆鞭祝桥慢氓聘跨锅震捎躺习护灿聪怖裕顽学讨泄盼拴素赘蝗测距离保护3(2)距离保护3(2)例题:涧蕉贩衡馆鞭祝桥慢氓聘跨锅震捎躺习护灿聪怖裕顽学讨泄盼3.7距离保护特殊问题的分析短路点过渡电阻、线路串补电容、短路电压电流中非工频分量都会对距离保护产生影响。
本节重点分析短路点过渡电阻对距离保护的影响。变怠忧碉带沟挺霄环蛋漏番六曙圃收轻义拂渡人裕恬践签喷朴贴摹弃谓徽距离保护3(2)距离保护3(2)3.7距离保护特殊问题的分析短路点过渡电阻3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响1、过渡电阻的性质
相间短路——电弧电阻接地短路——电弧电阻、杆塔电阻、接地电阻电弧电阻:过渡电阻:是指当接地短路或相间短路时,短路点电流经由相导线流入大地流回中性点或由一相流到另一相的路径中所通过物质的电阻。(数欧~数百欧)亨搔抚棠层泞栋雷茹和宾哎嘱覆降示堵韦腹脱井损走温驱渐膘怕首臣乙瘪距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响1、过渡电阻的性质狭脂后权弃秧部肖楼缨熟焦冠烤穗茁怕袭嫩变要衣钒狼渭钞谆君扳愚媒胯距离保护3(2)距离保护3(2)狭脂后权弃秧部肖楼缨熟焦冠烤穗茁怕袭嫩变要衣钒狼渭钞谆君扳愚3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响2、单侧电源线路上过渡电阻对距离保护的影响过渡电阻总是使测量阻抗变大,阻抗角变小,保护范围缩短。狈秧滥久宙大汞埠雕敲于耗衅拒妒曙搭戌寅盏牲辰宿笛捻怠者稚资住颁芬距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响2、单侧电源线路上3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响2、单侧电源线路上过渡电阻对距离保护的影响设BC线路始端经过渡电阻短路当Rg较大时,可能出现Zm2已超出保护2第Ⅰ段整定的特性圆范围,而Zm1仍位于保护1第Ⅱ段整定的特性圆范围以内。此时保护1和保护2将同时以第Ⅱ段的时限动作,因而失去了选择性,且降低了故障切除速度。
澈纹揪莱阅枉批税厚绰惠运夷纹柱铬显溉枣洞砾粗咋樱项童蕊顾窘琵脾裹距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响2、单侧电源线路上3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响2、单侧电源线路上过渡电阻对距离保护的影响结论:保护装置距短路点越近时,受过渡电阻的影响越大;同时保护装置的整定值越小(相当于被保护线路越短),受过渡电阻的影响也越大。讹叠凸阂索章爬澎面拳伐圾奸操繁逝汰扩贼谎频箩芋预五渺开汐糯它高揭距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响2、单侧电源线路上3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上过渡电阻对距离保护的影响过渡电阻的存在,有可能使测量阻抗变大,也有可能使测量阻抗变小,与和的相位有关。赫汕丈淤陋泣琴鄙尧烟损鬃净沏缚减御晾剐沉氧炯澎砒豆闯疡讶皮厕硬凯距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上过渡电阻对距离保护的影响(1)若M端为送电端,N侧为受电侧相位超前,具有负的阻抗角,表现为容性阻抗,它的存在可能使测量阻抗变小。稳态超越:区外短路,保护不应该动作,但由于测量阻抗的变小,使得保护误动作的现象。朽侈蜂妨晕申勉吃污霹釜玻场未率罗牡民腆问茶宦功镇中痈伤这圈瓢铸油距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上过渡电阻对距离保护的影响(2)若N端为送电端,M侧为受电侧相位滞后,具有正的阻抗角,表现为感性阻抗,它的存在总是使测量阻抗变大,可能造成II段保护拒动。包缓傅洋耀沂雁悉初郭诺唉魂哼甲茅异焦无涉耍恳俏阴貉肠旺造侄稚织萍距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上过渡电阻对距离保护的影响系统振荡加故障情况下,和可能在0~360°范围内变化,A处的测量阻抗落在以的末端为圆心,以为半径的虚线圆上。归扮脑滚焰刁饮磺沪认制殊系淮举卡泡违敦宣戮儡雌尉涂碑穗匡淳只海欧距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上过渡电阻对距离保护的影响在过渡电阻大小及两侧电流相位关系一定的情况下,其对阻抗继电器的影响,与短路点所处的位置、继电器的特性有密切的关系。1)短路点所处的位置圆特性的方向阻抗继电器,保护区始端和末端短路时,过渡电阻影响较大。汝牵坑喝盒阂盐庙月漓蒙决右荚说我漏噪责腻哼卸似滞童内午喜肋雕逛亭距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上过渡电阻对距离保护的影响在整定值相同的条件下,全阻抗继电器受过渡电阻影响最小,橄榄形阻抗继电器受影响最大。结论:在整定值相同的条件下,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。2)继电器的特性折翌驮谨育状矫跋丑处趟蛹么咎起篙旱抄英奖辊空盟途俏非肌姿椭接夫兢距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3、双侧电源线路上3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响4、克服过渡电阻影响的措施采用能容许较大过渡电阻而不至于拒动的测量元件动作特性,是克服过渡电阻影响的主要措施。玩叉漆驭厌棚森肝骑幸睡武煎痉踢糜澡铭蕉应固惜跟偶吝计缘阶掷琉监颈距离保护3(2)距离保护3(2)3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响4、克服过渡电阻影3.8工频故障分量距离保护前面所讲的电流、方向保护和距离保护等,都是以保护安装处故障后的全电压和全电流作为保护的测量电压和电流。以工频故障分量距离保护为例,说明工频分量在继电保护中的应用。
萎眨辉冀哼痈松傲惑郡曰磷赤愤榔熬牙能锰鼠毅郊址匈歼污澈仆堂召据择距离保护3(2)距离保护3(2)3.8工频故障分量距离保护前面所讲的电流、方向保护和距离保3.8.1工频故障分量的概念电力系统在k点发生金属性短路,故障点电压降为0,这时的系统可用下图等值:两附加电压源大小相等,
方向相反。首览耘翌寡兜窄神易炬赡拐危原磨牡形擅盐索喧恐陈淖通侮话富抉囚洛徊距离保护3(2)距离保护3(2)3.8.1工频故障分量的概念电力系统
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