第三章 電網(wǎng)距離保護(hù)

1、3.1 3.1 距離保護(hù)的基本眼里與構(gòu)成距離保護(hù)的基本眼里與構(gòu)成一、距離保護(hù)的基本原理一、距離保護(hù)的基本原理距離保護(hù)距離保護(hù)是反應(yīng)保護(hù)安裝處到故障點(diǎn)的距離，并是反應(yīng)保護(hù)安裝處到故障點(diǎn)的距離，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)限的一種保護(hù)裝置。根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)限的一種保護(hù)裝置。實(shí)際上是測量保護(hù)安裝處到故障點(diǎn)之間的阻抗大實(shí)際上是測量保護(hù)安裝處到故障點(diǎn)之間的阻抗大小，故有時(shí)又稱為小，故有時(shí)又稱為阻抗保護(hù)阻抗保護(hù)。 當(dāng)短路點(diǎn)在保護(hù)范圍以內(nèi)時(shí)，即當(dāng)當(dāng)短路點(diǎn)在保護(hù)范圍以內(nèi)時(shí)，即當(dāng)ZmZset時(shí)，時(shí)，保護(hù)動(dòng)作；保護(hù)動(dòng)作； 當(dāng)短路點(diǎn)在保護(hù)范圍以外時(shí)，即當(dāng)當(dāng)短路點(diǎn)在保護(hù)范圍以外時(shí)，即當(dāng)Zm Zset時(shí)，時(shí)，

2、保護(hù)不動(dòng)作。保護(hù)不動(dòng)作。 A B C 1 2 3 Zd Ud 二、距離保護(hù)的時(shí)限特性二、距離保護(hù)的時(shí)限特性為了保證選擇性，廣發(fā)應(yīng)用階梯型時(shí)限特性，這種時(shí)為了保證選擇性，廣發(fā)應(yīng)用階梯型時(shí)限特性，這種時(shí)限特性與三段式電流保護(hù)的時(shí)限特性相同。限特性與三段式電流保護(hù)的時(shí)限特性相同。 1 2 3 t1I t1II t2I t1III t2II t2III 1. 距離保護(hù)距離保護(hù)段：段： 瞬時(shí)動(dòng)作，其動(dòng)作時(shí)限僅為保護(hù)裝置的固有動(dòng)作時(shí)間；瞬時(shí)動(dòng)作，其動(dòng)作時(shí)限僅為保護(hù)裝置的固有動(dòng)作時(shí)間；保護(hù)范圍不能延伸到下一線路中去，為本線路全長的保護(hù)范圍不能延伸到下一線路中去，為本線路全長的8085%2. 距離保護(hù)距離保護(hù)

3、段：段： 動(dòng)作時(shí)限和啟動(dòng)值與相鄰下一條線路保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限和啟動(dòng)值與相鄰下一條線路保護(hù)的段和段和段段相配合；相配合；3. 距離保護(hù)距離保護(hù)段：段：為本線路和相鄰線路（元件）的后備保護(hù)；為本線路和相鄰線路（元件）的后備保護(hù)；其動(dòng)作時(shí)限的整定原則與過電流保護(hù)相同，即大于下一其動(dòng)作時(shí)限的整定原則與過電流保護(hù)相同，即大于下一條變電站母線的出線保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限一個(gè)時(shí)間極差條變電站母線的出線保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限一個(gè)時(shí)間極差其動(dòng)作阻抗應(yīng)按躲開正常運(yùn)行時(shí)的最小負(fù)荷阻抗來整定其動(dòng)作阻抗應(yīng)按躲開正常運(yùn)行時(shí)的最小負(fù)荷阻抗來整定。三、三、 距離保護(hù)的主要組成元件距離保護(hù)的主要組成元件距離保護(hù)由啟動(dòng)元件、測量（距離）元件

4、與邏輯回距離保護(hù)由啟動(dòng)元件、測量（距離）元件與邏輯回路（時(shí)間元件）三部分組成。路（時(shí)間元件）三部分組成。1、 起動(dòng)元件：起動(dòng)元件：作用：當(dāng)被保護(hù)線路發(fā)生故障時(shí)，起動(dòng)元件瞬時(shí)起動(dòng)保作用：當(dāng)被保護(hù)線路發(fā)生故障時(shí)，起動(dòng)元件瞬時(shí)起動(dòng)保護(hù)裝置，以判斷線路是否發(fā)生了故障，并兼作后備保護(hù)裝置，以判斷線路是否發(fā)生了故障，并兼作后備保護(hù)。護(hù)。起動(dòng)元件采用過電流繼電器或阻抗繼電器，也可采用反起動(dòng)元件采用過電流繼電器或阻抗繼電器，也可采用反應(yīng)負(fù)序電流或零序電流分量的復(fù)合濾過器應(yīng)負(fù)序電流或零序電流分量的復(fù)合濾過器2.2.距離元件距離元件作用：用來測量保護(hù)安裝處到故障點(diǎn)之間的距離（阻作用：用來測量保護(hù)安裝處到故障點(diǎn)之間

5、的距離（阻抗），并判斷短路故障的方向?？梗⑴袛喽搪饭收系姆较?。一般為阻抗繼電器。距離一般為阻抗繼電器。距離 段和段和段采用方向阻抗繼段采用方向阻抗繼電器，距離電器，距離 段采用偏移特性阻抗繼電器。段采用偏移特性阻抗繼電器。3 3、時(shí)間元件：、時(shí)間元件：作用：建立距離保護(hù)作用：建立距離保護(hù)、段的動(dòng)作時(shí)限，以獲得其所段的動(dòng)作時(shí)限，以獲得其所需要的動(dòng)作時(shí)限特征。需要的動(dòng)作時(shí)限特征。通常采用時(shí)間繼電器。通常采用時(shí)間繼電器。3.2 3.2 阻抗繼電器阻抗繼電器阻抗繼電器是距離保護(hù)的阻抗繼電器是距離保護(hù)的核心元件核心元件作用：作用：用來測量保護(hù)安裝處故障點(diǎn)到故障點(diǎn)的阻抗（距用來測量保護(hù)安裝處故障點(diǎn)到故

6、障點(diǎn)的阻抗（距離），并與整定值進(jìn)行比較，以確定是保護(hù)區(qū)內(nèi)部故障還離），并與整定值進(jìn)行比較，以確定是保護(hù)區(qū)內(nèi)部故障還是保護(hù)區(qū)外故障。是保護(hù)區(qū)外故障。阻抗繼電器的分類阻抗繼電器的分類1、 根據(jù)阻抗繼電器的比較原理，可以分為根據(jù)阻抗繼電器的比較原理，可以分為幅值比較式和幅值比較式和相位比較式相位比較式2. 根據(jù)阻抗繼電器的輸入量不同，可以分為根據(jù)阻抗繼電器的輸入量不同，可以分為單相式和多相單相式和多相補(bǔ)償式補(bǔ)償式3. 根據(jù)阻抗繼電器的動(dòng)作邊界（動(dòng)作特性）的形狀不同，根據(jù)阻抗繼電器的動(dòng)作邊界（動(dòng)作特性）的形狀不同，可以分為可以分為圓特性阻抗繼電器和多邊形特性阻抗繼電器圓特性阻抗繼電器和多邊形特性阻抗繼

7、電器（包（包括直線特性阻抗繼電器）括直線特性阻抗繼電器）一、構(gòu)成阻抗繼電器的動(dòng)作特性一、構(gòu)成阻抗繼電器的動(dòng)作特性 單相式阻抗繼電器：指加入繼電器的只有一個(gè)電壓單相式阻抗繼電器：指加入繼電器的只有一個(gè)電壓Um和一個(gè)電流和一個(gè)電流Im的阻抗繼電器。其中電壓的阻抗繼電器。其中電壓Um與電流與電流Im的比值稱為測量阻抗。的比值稱為測量阻抗。1111myLLKyymLUnUnnUZZIInnIn ZJ A BC CT IJ UJ PT 常見的阻抗繼電器特性：常見的阻抗繼電器特性：圓圓1：以：以O(shè)C為半徑為半徑全阻抗繼電器（反向故障時(shí)會(huì)誤動(dòng)，全阻抗繼電器（反向故障時(shí)會(huì)誤動(dòng)，沒有方向性）沒有方向性）圓圓2：

8、以：以O(shè)C為直徑為直徑方向阻抗繼電器（本身具有方向性）方向阻抗繼電器（本身具有方向性）圓圓3：偏移特性阻抗繼電器：偏移特性阻抗繼電器另外還有橢圓形、橄欖形、蘋果型、四邊形等。另外還有橢圓形、橄欖形、蘋果型、四邊形等。 1 2 3 R jX A C d o B d 二二利用復(fù)數(shù)平面分析阻抗繼電器利用復(fù)數(shù)平面分析阻抗繼電器 （一）全阻抗繼電器（一）全阻抗繼電器 特性：以保護(hù)安裝點(diǎn)為圓心（坐標(biāo)原點(diǎn)特性：以保護(hù)安裝點(diǎn)為圓心（坐標(biāo)原點(diǎn)），），以以Zset為為半徑的圓半徑的圓。圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1）無方向性；）無方向性； 2）無論加入繼電器的電壓）無論加入繼電器的電壓 和電流之間的相

9、角多大，和電流之間的相角多大， 繼電器的動(dòng)作于整定阻繼電器的動(dòng)作于整定阻 抗在數(shù)值上都相等?？乖跀?shù)值上都相等。 R jX ZZd ZJ 1. 幅值比全阻抗繼電器幅值比全阻抗繼電器兩邊同時(shí)乘兩邊同時(shí)乘Im，且，且ImZm=Um，所以，所以 2. 比相式全阻抗繼電器比相式全阻抗繼電器setmZZmmsetUIZ R jX Zzd Zzd-ZJ ZJ ZJ+Zzd 0090arg90msetmsetZZZZ0090arg90msetmmsetmUZIUZI（二）方向阻抗繼電器（二）方向阻抗繼電器 1、 方向阻抗繼電器的動(dòng)作特性方向阻抗繼電器的動(dòng)作特性 保護(hù)安裝處置于復(fù)平面坐標(biāo)原保護(hù)安裝處置于復(fù)平面坐

10、標(biāo)原點(diǎn)；點(diǎn)；以整定阻抗以整定阻抗Zset為直徑的圓；為直徑的圓； lm ZJ ZJ-1/2Zzd R jX Zzd 當(dāng)正方向發(fā)生短路時(shí)，測量阻抗位于第一象限，只要測量當(dāng)正方向發(fā)生短路時(shí)，測量阻抗位于第一象限，只要測量阻抗落在園內(nèi)時(shí)，繼電器就動(dòng)作；阻抗落在園內(nèi)時(shí)，繼電器就動(dòng)作；當(dāng)反方向發(fā)生故障時(shí)，測量阻抗向量指向位于第三象限，當(dāng)反方向發(fā)生故障時(shí)，測量阻抗向量指向位于第三象限，繼電器不動(dòng)作。繼電器不動(dòng)作。幾個(gè)概念：幾個(gè)概念：坐標(biāo)原點(diǎn)到圓周的向量稱為坐標(biāo)原點(diǎn)到圓周的向量稱為動(dòng)作阻抗動(dòng)作阻抗，用，用Z Zdzdz表示；表示；將將Z Zsetset此時(shí)的阻抗角稱為最大靈敏角此時(shí)的阻抗角稱為最大靈敏角se

11、n當(dāng)當(dāng)m為任意值時(shí)，繼電器的動(dòng)作阻抗為：為任意值時(shí)，繼電器的動(dòng)作阻抗為：特點(diǎn)：有明確的方向性特點(diǎn)：有明確的方向性2、 比幅式方向阻抗繼電器比幅式方向阻抗繼電器cos()dzsetsetmZZ1122msetzsetZZZ.m1122mmsetsetUIZIZ3、比相式方向阻抗繼電器、比相式方向阻抗繼電器 Zzd ZJ Zzd-ZJ R jX set90arg90mmZzZ.m.90arg90msetmI ZUU（三）偏移特性阻抗繼電器三）偏移特性阻抗繼電器 1、 偏移特性阻抗繼電器的動(dòng)作特偏移特性阻抗繼電器的動(dòng)作特性：性：正方向：正方向： ：整定阻抗：整定阻抗Zset反方向：偏移反方向：偏移

12、-Zsetset(0 1) 一般取一般取=0.1-0.2=0.1-0.2圓內(nèi)動(dòng)作。圓心坐標(biāo)：圓內(nèi)動(dòng)作。圓心坐標(biāo)：半徑：半徑： -Zzd Z0 Zzd R jX 011()(1)22setsetsetZZZZset1(1)2Z2、 比幅式偏移特性阻抗繼電器比幅式偏移特性阻抗繼電器set111(1)22mosetomsetZZZZZZZ 即 ：.m11(1)(1)22mmsetsetUIZIZ -Zzd Z0 Zzd ZJ ZJ-Z0 R jX 3、 比相式偏移特性阻抗繼電器比相式偏移特性阻抗繼電器 -Zzd Zzd Zzd-ZJ R jX ZJ ZJ+Zzd 90arg90setmmsetZZZ

13、Z.90arg90mmsetmmsetIZUUIZ總結(jié)三種阻抗的意義：總結(jié)三種阻抗的意義：測量阻抗測量阻抗Zm：由加入繼電器的電壓：由加入繼電器的電壓Um與電流與電流Im的比值確的比值確定。定。整定阻抗整定阻抗Zset：一般取繼電器安裝點(diǎn)到保護(hù)范圍末端的線：一般取繼電器安裝點(diǎn)到保護(hù)范圍末端的線路阻抗。路阻抗。 全阻抗繼電器全阻抗繼電器：圓的半徑：圓的半徑 方向阻抗繼電器方向阻抗繼電器：在最大靈敏角方向上圓的直徑：在最大靈敏角方向上圓的直徑 偏移特性阻抗繼電器偏移特性阻抗繼電器：在最大靈敏角方向上由原點(diǎn)：在最大靈敏角方向上由原點(diǎn) 到圓周的長度。到圓周的長度。起動(dòng)阻抗（動(dòng)作阻抗）起動(dòng)阻抗（動(dòng)作阻抗

14、）Zop：它表示當(dāng)繼電器剛好動(dòng)作時(shí)，：它表示當(dāng)繼電器剛好動(dòng)作時(shí)，加入繼電器的電壓加入繼電器的電壓Um 和電流和電流Im的比值。的比值。 除全阻抗繼電器以外：除全阻抗繼電器以外：Zdz隨隨m的不同而改變。當(dāng)?shù)牟煌淖?。?dāng)m=sen時(shí)，時(shí)，Zop=Zset，此時(shí)最大。，此時(shí)最大。mmmUZI3.4 3.4 距離保護(hù)的整定計(jì)算原則及對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià)距離保護(hù)的整定計(jì)算原則及對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià)一、距離保護(hù)的整定計(jì)算原則一、距離保護(hù)的整定計(jì)算原則 1、距離保護(hù)、距離保護(hù)I段的整定段的整定 1 2 3 A 4 5 6 B C原則：按躲過線路末端故障整定。原則：按躲過線路末端故障整定。1IIsetrelABZ

15、KZ0.8 0.85IrelK 2. 距離保護(hù)距離保護(hù)II段的整定段的整定 原則原則1：與相鄰線路的距離：與相鄰線路的距離I段配合段配合12()IIIIIsetrelMNsetZKZZrel0.8IIK一般12t0.5IIItts助增：使故障線路電流增大的現(xiàn)象助增：使故障線路電流增大的現(xiàn)象/ABABBCkBCmABkABABIZIZIZZZII/BCbABIkI令為分支系數(shù)kb故障線路流過的短路電流被保護(hù)線路上流過的短路電流這種使測量阻抗變大的分支稱為助增分支，對(duì)應(yīng)的電流這種使測量阻抗變大的分支稱為助增分支，對(duì)應(yīng)的電流I IB B稱為稱為助增電流。對(duì)于只有助增支路的系統(tǒng)而言，助增電流。對(duì)于只有

16、助增支路的系統(tǒng)而言，k kb b1.1. 外汲：使故障線路電流減小的現(xiàn)象。外汲：使故障線路電流減小的現(xiàn)象。 使測量阻抗變小的分支稱為外汲分支，對(duì)應(yīng)的電流稱為外使測量阻抗變小的分支稱為外汲分支，對(duì)應(yīng)的電流稱為外汲電流。汲電流。（1 1）與相鄰線路距離保護(hù)）與相鄰線路距離保護(hù)段配合：段配合： 假如在假如在d d處故障處故障，IsetbABsetIABBCABABIsetBCABABmmmZkZZIIZIZIZIIUZ2 ./)(2 .min.1 .IsetbABIIrelIIsetZKZKZ8.0IIrelK一般取為了使保護(hù)范圍縮小，防止與下一條線路的為了使保護(hù)范圍縮小，防止與下一條線路的2 2的

17、的段段爭奪保護(hù)范圍，取爭奪保護(hù)范圍，取k kb.minb.min(2) (2) 與相鄰變壓器相配合：與相鄰變壓器相配合：原則原則2：按躲過線路末端變壓器低壓母線短路整定：按躲過線路末端變壓器低壓母線短路整定由于變壓器的誤差比較大，一般取由于變壓器的誤差比較大，一般取 為為0.7-0.750.7-0.75 二者取較小者作為整定阻抗。二者取較小者作為整定阻抗。 動(dòng)作時(shí)間：動(dòng)作時(shí)間：)(min.1 .tbABIIrelIIsetZKZKZIIrelKstttsttttIIIII5.05.0121距離距離II段靈敏系數(shù)校驗(yàn)：段靈敏系數(shù)校驗(yàn)：按本線路末端故障校驗(yàn)靈敏度按本線路末端故障校驗(yàn)靈敏度。若靈敏度

18、不滿足要求，應(yīng)與相鄰線路距離保護(hù)若靈敏度不滿足要求，應(yīng)與相鄰線路距離保護(hù)II段配合段配合值短路時(shí)故障阻抗的計(jì)算保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性保護(hù)裝置的動(dòng)作阻抗senk25.11.ABIIsetsenZZk3. 距離保護(hù)距離保護(hù)III段整定段整定 原則：按躲過輸電線路的最小負(fù)荷阻抗整定。原則：按躲過輸電線路的最小負(fù)荷阻抗整定。 求最小負(fù)荷阻抗：求最小負(fù)荷阻抗：max.max.min.min.95.09.0LNLLLIUIUZ考慮外部故障切除后，電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)，距離保護(hù)考慮外部故障切除后，電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)，距離保護(hù)III段應(yīng)段應(yīng)可靠返回可靠返回對(duì)于全阻抗繼電器，其整定值為：對(duì)于全阻抗繼電器，其整定值為：min

19、.1.LssreIIIrelIIIsetZKKkZ對(duì)于方向阻抗繼電器。其整定阻抗為：對(duì)于方向阻抗繼電器。其整定阻抗為：min.1 .)cos(LLsetssreIIIrelIIIsetZKKKZ動(dòng)作時(shí)間按階梯時(shí)限原則整定。動(dòng)作時(shí)間按階梯時(shí)限原則整定。在負(fù)荷阻抗同樣的條件下，采用方向阻抗繼電器比采在負(fù)荷阻抗同樣的條件下，采用方向阻抗繼電器比采用全阻抗繼電器時(shí)，距離保護(hù)三段的靈敏度高。用全阻抗繼電器時(shí)，距離保護(hù)三段的靈敏度高。5.11.)1(ABIIIsetsenZZK靈敏度校驗(yàn)：靈敏度校驗(yàn)： 近后備的靈敏度：近后備的靈敏度：遠(yuǎn)后備的靈敏度：遠(yuǎn)后備的靈敏度：2 . 1)(max.1 .)2(BCn

20、extbABIIIsetsenZKZZK二、對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià)二、對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià) 1. 選擇性選擇性 在多電源的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中能保證動(dòng)作的選擇性。在多電源的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中能保證動(dòng)作的選擇性。 2. 速動(dòng)性速動(dòng)性 距離保護(hù)的第一段能保護(hù)線路全長的距離保護(hù)的第一段能保護(hù)線路全長的85%，對(duì)雙側(cè)電，對(duì)雙側(cè)電源的線路，至少有源的線路，至少有30%的范圍保護(hù)要以的范圍保護(hù)要以II段時(shí)間切除段時(shí)間切除故障。故障。3. 靈敏性靈敏性 由于距離保護(hù)同時(shí)反應(yīng)電壓和電流，比單一反應(yīng)電流由于距離保護(hù)同時(shí)反應(yīng)電壓和電流，比單一反應(yīng)電流的的保護(hù)靈敏度高保護(hù)靈敏度高。 距離保護(hù)第一段的保護(hù)范圍不受運(yùn)行方式變化的影響。距離保護(hù)第一

21、段的保護(hù)范圍不受運(yùn)行方式變化的影響。保護(hù)范圍比較穩(wěn)定保護(hù)范圍比較穩(wěn)定。第二、第三段的保護(hù)范圍受運(yùn)行。第二、第三段的保護(hù)范圍受運(yùn)行方式變化影響。（分支系數(shù)變化方式變化影響。（分支系數(shù)變化）4. 可靠性可靠性由于阻抗繼電器構(gòu)成復(fù)雜，距離保護(hù)的直流回路多，由于阻抗繼電器構(gòu)成復(fù)雜，距離保護(hù)的直流回路多，振蕩閉鎖、斷線閉鎖等使接線復(fù)雜，振蕩閉鎖、斷線閉鎖等使接線復(fù)雜，可靠性較電流?？煽啃暂^電流保護(hù)低護(hù)低。應(yīng)用：應(yīng)用： 在在35KV110KV作為相間短路的主保護(hù)和后備保護(hù)，作為相間短路的主保護(hù)和后備保護(hù)，采用帶零序電流補(bǔ)償?shù)慕泳€方式，在采用帶零序電流補(bǔ)償?shù)慕泳€方式，在110KV線路中也線路中也可作為接地故

22、障的保護(hù)?？勺鳛榻拥毓收系谋Ｗo(hù)。 在在220KV線路中作為后備保護(hù)。線路中作為后備保護(hù)。 另外，接地阻抗繼電器還可作重合閘裝置中的選相另外，接地阻抗繼電器還可作重合閘裝置中的選相元件，與高頻收發(fā)信機(jī)配合，可構(gòu)成高頻閉鎖（或允元件，與高頻收發(fā)信機(jī)配合，可構(gòu)成高頻閉鎖（或允許）式距離保護(hù)。許）式距離保護(hù)。3.5 3.5 距離保護(hù)的振蕩閉鎖距離保護(hù)的振蕩閉鎖振蕩時(shí)，系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)電勢(shì)間的相角差隨時(shí)間作周振蕩時(shí)，系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)電勢(shì)間的相角差隨時(shí)間作周期性變化。期性變化。系統(tǒng)中各點(diǎn)電壓、線路電流以及距離保護(hù)的測量阻系統(tǒng)中各點(diǎn)電壓、線路電流以及距離保護(hù)的測量阻抗抗發(fā)生周期性變化發(fā)生周期性變化可能導(dǎo)致距離保

23、護(hù)的誤動(dòng)作?？赡軐?dǎo)致距離保護(hù)的誤動(dòng)作。一、電力系統(tǒng)振蕩時(shí)電壓電流的分布一、電力系統(tǒng)振蕩時(shí)電壓電流的分布幾點(diǎn)假設(shè)：幾點(diǎn)假設(shè)：全相振蕩時(shí)，系統(tǒng)三相對(duì)稱，故可只取一相分析：全相振蕩時(shí)，系統(tǒng)三相對(duì)稱，故可只取一相分析：兩側(cè)電源電勢(shì)和電勢(shì)相等，相角差為兩側(cè)電源電勢(shì)和電勢(shì)相等，相角差為0mmEE0mNEE系統(tǒng)中各元件阻抗角均相等，以表示系統(tǒng)中各元件阻抗角均相等，以表示d d不考慮負(fù)荷電流的影響，不考慮振蕩同時(shí)發(fā)生短路不考慮負(fù)荷電流的影響，不考慮振蕩同時(shí)發(fā)生短路1 1. .電力系統(tǒng)振蕩的基本概念電力系統(tǒng)振蕩的基本概念（1 1）振蕩振蕩：在繼電保護(hù)：在繼電保護(hù)范圍內(nèi)，把這種發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)范圍內(nèi)，把這種發(fā)電機(jī)與系

24、統(tǒng)電源之間或系統(tǒng)兩部分電源之間功角電源之間或系統(tǒng)兩部分電源之間功角的擺動(dòng)現(xiàn)象，的擺動(dòng)現(xiàn)象，稱為振蕩。稱為振蕩。（2 2）振蕩中心振蕩中心：振蕩時(shí)載電勢(shì)相角差為：振蕩時(shí)載電勢(shì)相角差為的情況下，的情況下，系統(tǒng)中總有一點(diǎn)的電壓為最低，這一點(diǎn)稱為振蕩中心，系統(tǒng)中總有一點(diǎn)的電壓為最低，這一點(diǎn)稱為振蕩中心，又稱電氣中心。又稱電氣中心。（3 3）振蕩周期振蕩周期：載系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)，電壓的幅值由一：載系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)，電壓的幅值由一個(gè)最大值到下一個(gè)最大值之間的時(shí)間。（振蕩過程中個(gè)最大值到下一個(gè)最大值之間的時(shí)間。（振蕩過程中振蕩周期最短為振蕩周期最短為0.10.15s0.10.15s） 電力系統(tǒng)振蕩有周期與非周期

25、之分。電力系統(tǒng)振蕩有周期與非周期之分。 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)系統(tǒng)的電源間失去同步后，他運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)系統(tǒng)的電源間失去同步后，他 們往往能自行拉入同步，有時(shí)當(dāng)不允許長時(shí)間異們往往能自行拉入同步，有時(shí)當(dāng)不允許長時(shí)間異 步運(yùn)行時(shí)，則可在預(yù)定的解列點(diǎn)自行或手動(dòng)解列。步運(yùn)行時(shí)，則可在預(yù)定的解列點(diǎn)自行或手動(dòng)解列。 載振蕩時(shí)不允許繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)載振蕩時(shí)不允許繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)2 2、 振蕩時(shí)電流的變化振蕩時(shí)電流的變化振蕩電流的有效值隨振蕩電流的有效值隨變化（包絡(luò)線）變化（包絡(luò)線）2sin2)1 (.ZEZeEZZZEEIMjMNLMNM3 3、振蕩時(shí)電壓的變化、振蕩時(shí)電壓的變化MMMZIEU.NNNZIEU.

26、振蕩電流的有效值隨振蕩電流的有效值隨變化變化 系統(tǒng)中總有一點(diǎn)的電壓為最低，其值為由系統(tǒng)中總有一點(diǎn)的電壓為最低，其值為由0向向EM-EN相量所做的垂線的長度，該點(diǎn)則稱為相量所做的垂線的長度，該點(diǎn)則稱為振蕩中心振蕩中心，以，以z表示。表示。 當(dāng)當(dāng) EM= EN 且系統(tǒng)中各元件阻抗角相等且系統(tǒng)中各元件阻抗角相等時(shí)，振蕩中心的位置在全系統(tǒng)縱向阻抗的中點(diǎn)時(shí)，振蕩中心的位置在全系統(tǒng)縱向阻抗的中點(diǎn) （ 即即 Z Z /2 /2處）。處）。二、二、 距離保護(hù)的振蕩閉鎖措施距離保護(hù)的振蕩閉鎖措施1、 電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩和短路時(shí)的主要區(qū)別電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩和短路時(shí)的主要區(qū)別（1）振蕩時(shí)，振蕩時(shí)，三相完全對(duì)稱，沒有負(fù)序

27、分量和零序分三相完全對(duì)稱，沒有負(fù)序分量和零序分量出現(xiàn)；量出現(xiàn)；短路故障時(shí)短路故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電壓和電流的負(fù)序或零序分量。，會(huì)出現(xiàn)電壓和電流的負(fù)序或零序分量。（2 2）振蕩時(shí)，振蕩時(shí)，電氣量（電流和各點(diǎn)電壓電氣量（電流和各點(diǎn)電壓 的有效值）呈的有效值）呈周期性平滑變化；周期性平滑變化；短路時(shí)短路時(shí)，電流突然增大，電壓突然降低，其變化速度很，電流突然增大，電壓突然降低，其變化速度很快?？?。（3 3）振蕩時(shí)振蕩時(shí)，系統(tǒng)各點(diǎn)電壓和電流的相位差隨振蕩角，系統(tǒng)各點(diǎn)電壓和電流的相位差隨振蕩角不同而變化；不同而變化；短路時(shí)，短路時(shí)，電壓和電流的相位差是固定不變的，等于線路電壓和電流的相位差是固定不變的，等于線路

28、阻抗角。阻抗角。（4 4）在）在振蕩中心及其附近振蕩中心及其附近，電壓變化最為劇烈，當(dāng)該，電壓變化最為劇烈，當(dāng)該點(diǎn)電壓為零時(shí)，相當(dāng)于這一點(diǎn)發(fā)生三相短路故障，但點(diǎn)電壓為零時(shí)，相當(dāng)于這一點(diǎn)發(fā)生三相短路故障，但是與實(shí)際的三相短路故障仍有一定的區(qū)別是與實(shí)際的三相短路故障仍有一定的區(qū)別2 2、 基本要求：基本要求：（1 1）系統(tǒng)發(fā)生全相或非全相振蕩時(shí)，保護(hù)裝置不應(yīng)誤動(dòng)）系統(tǒng)發(fā)生全相或非全相振蕩時(shí)，保護(hù)裝置不應(yīng)誤動(dòng)作跳閘；作跳閘；（2 2）系統(tǒng)在全相或非全相振蕩過程中，被保護(hù)線路法身）系統(tǒng)在全相或非全相振蕩過程中，被保護(hù)線路法身各種類型的不對(duì)稱股扎根，距離保護(hù)裝置應(yīng)有選擇性各種類型的不對(duì)稱股扎根，距離保護(hù)

29、裝置應(yīng)有選擇性的動(dòng)作跳閘；的動(dòng)作跳閘；（3 3）系統(tǒng)在全相振蕩過程中再發(fā)生三相故障時(shí)，保護(hù)裝）系統(tǒng)在全相振蕩過程中再發(fā)生三相故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)可靠動(dòng)作跳閘，并允許短延時(shí)。置應(yīng)可靠動(dòng)作跳閘，并允許短延時(shí)。3 3、距離保護(hù)的振蕩閉鎖措施、距離保護(hù)的振蕩閉鎖措施（1 1）利用電流的負(fù)序、零序分量或突變量，實(shí)現(xiàn)振蕩閉）利用電流的負(fù)序、零序分量或突變量，實(shí)現(xiàn)振蕩閉鎖；鎖；（2 2）利用測量阻抗變化率不同構(gòu)成振蕩閉鎖；）利用測量阻抗變化率不同構(gòu)成振蕩閉鎖；（3 3）利用動(dòng)作的延時(shí)實(shí)現(xiàn)振蕩閉鎖）利用動(dòng)作的延時(shí)實(shí)現(xiàn)振蕩閉鎖3.7 3.7 距離保護(hù)特殊問題的分析距離保護(hù)特殊問題的分析 阻抗繼電器的測量阻抗時(shí)受很多因素影響的。阻抗繼電器的測量阻抗時(shí)受很多因素影響的。 主要有：主要有：（1 1）短路點(diǎn)的過渡電阻；）短路點(diǎn)的過渡電阻；（2 2）電力系統(tǒng)振蕩；）電力系統(tǒng)振蕩；（3 3）保護(hù)安裝處與故障點(diǎn)之間有分支電路；）保護(hù)安裝處與故障點(diǎn)之間有分支電路；（4 4）電流互感器和電壓互感器的誤差；）電流互感器和電壓互感器的誤差；（5 5）電壓互感器二次回路斷線；）電壓互感器二次回路斷線；（6 6）串連補(bǔ)償電容。）串連補(bǔ)償電容。 本節(jié)著重討論本節(jié)著重討論,兩