繼電保護-距離保護

1、電力系統(tǒng)保護與控制天津大學(xué)電氣與自動化工程學(xué)院天津大學(xué)電氣與自動化工程學(xué)院距離保護 TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY一一距離保護的基本概念距離保護的基本概念二二阻抗繼電器阻抗繼電器三三阻抗繼電器的接線方式阻抗繼電器的接線方式四四距離保護的整定計算距離保護的整定計算五五影響距離保護工作的因素影響距離保護工作的因素TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY定義定義反應(yīng)反應(yīng)故障點至故障點至之間的距離之間的距離（或線路阻抗），并根據(jù)距離的遠近而確定動作時間（或線路阻抗），并根據(jù)距離的遠近而確定動作時間的一種保護裝置。的一種保護裝置。

2、u 距離保護裝置的主要元件是距離繼電器（阻抗繼距離保護裝置的主要元件是距離繼電器（阻抗繼電器電器 ）u 距離繼電器根據(jù)其端子上所加的電壓和電流的比距離繼電器根據(jù)其端子上所加的電壓和電流的比值測知保護安裝處至短路點間的阻抗值，這一阻抗稱值測知保護安裝處至短路點間的阻抗值，這一阻抗稱為繼電器的測量阻抗為繼電器的測量阻抗一、距離保護基本概念一、距離保護基本概念TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY一、距離保護基本概念一、距離保護基本概念TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITYGZlZRXUmImlZIUZmmm1Z1是單位長度的線路阻

3、抗；l是故障距離。因此測量阻抗與故障距離成正比。一、距離保護基本概念一、距離保護基本概念TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY一一距離保護的基本概念距離保護的基本概念二二阻抗繼電器阻抗繼電器三三阻抗繼電器的接線方式阻抗繼電器的接線方式四四距離保護的整定計算距離保護的整定計算五五影響距離保護工作的因素影響距離保護工作的因素TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY二、阻抗繼電器二、阻抗繼電器u 阻抗繼電器的作用阻抗繼電器的作用：測量短路點到保護安裝地點測量短路點到保護安裝地點之間的阻抗，并與整定阻抗值進行比較，以確定保護之間的阻抗，

4、并與整定阻抗值進行比較，以確定保護是否應(yīng)該動作。它是距離保護裝置的核心元件。是否應(yīng)該動作。它是距離保護裝置的核心元件。u 繼電器的動作特性可以利用復(fù)數(shù)阻抗平面來分析繼電器的動作特性可以利用復(fù)數(shù)阻抗平面來分析 將線路的始端置于座標的原點，正方向線路的測將線路的始端置于座標的原點，正方向線路的測量阻抗放在第一象限，反方向線路的測量阻抗置于第量阻抗放在第一象限，反方向線路的測量阻抗置于第三象限，正方向線路測量阻抗與三象限，正方向線路測量阻抗與R軸之間的角度為線軸之間的角度為線路的阻抗角路的阻抗角TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY二、阻抗繼電器二、阻抗繼電器對保護

5、對保護1的距離的距離段，若其保護范圍為線路全長的段，若其保護范圍為線路全長的85%時，時，則阻抗繼電器的起動特性可以用包括則阻抗繼電器的起動特性可以用包括0.85ZBC在內(nèi)的陰影在內(nèi)的陰影線所包括的范圍表示。只要測量阻抗落入陰影之中，繼電線所包括的范圍表示。只要測量阻抗落入陰影之中，繼電器就動作。器就動作。TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY二、阻抗繼電器二、阻抗繼電器考慮到互感器的誤差以及故障點存考慮到互感器的誤差以及故障點存在過渡電阻；考慮到便于制造和調(diào)在過渡電阻；考慮到便于制造和調(diào)試，通常把阻抗繼電器的動作特性試，通常把阻抗繼電器的動作特性擴大為一個圓

6、。擴大為一個圓。圓圓1全阻抗繼電器的動作特性，圓全阻抗繼電器的動作特性，圓2為方向阻抗繼電器的動為方向阻抗繼電器的動作特性，圓作特性，圓3為偏移特性的阻抗繼電器的動作特性為偏移特性的阻抗繼電器的動作特性整定阻抗：整定阻抗：圓特性阻抗繼電器，取阻抗角與線路阻抗圓特性阻抗繼電器，取阻抗角與線路阻抗角相等，繼電器剛好能動作的阻抗值為整定阻抗角相等，繼電器剛好能動作的阻抗值為整定阻抗 zdZTIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY特性特性：l以繼電器安裝處為圓心，以整定以繼電器安裝處為圓心，以整定阻抗為半徑所作的一個圓。阻抗為半徑所作的一個圓。l圓內(nèi)為動作區(qū)，圓外為不動

7、作區(qū)，圓內(nèi)為動作區(qū)，圓外為不動作區(qū)，它沒有方向性。它沒有方向性。l起動阻抗的數(shù)值等于整定阻抗。起動阻抗的數(shù)值等于整定阻抗。阻抗繼電器特性和動作方程阻抗繼電器特性和動作方程1. . 全阻抗繼電器全阻抗繼電器二、阻抗繼電器二、阻抗繼電器TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY1. 全阻抗繼電器全阻抗繼電器zdJZZ動作方程動作方程比幅式比幅式zdJJZIU或或二、阻抗繼電器二、阻抗繼電器TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY二、阻抗繼電器二、阻抗繼電器1. 全阻抗繼電器全阻抗繼電器90arg270zdJJzdJJZIUZIU比相式比

8、相式90arg270zdJzdJZZZZ或或270arg90PUU TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY2. 方向阻抗繼電器270arg90PUU 特性特性：l以整定阻抗為直徑而通過坐標原以整定阻抗為直徑而通過坐標原點的一個圓點的一個圓l圓內(nèi)為動作區(qū)，圓外為不動作區(qū)，圓內(nèi)為動作區(qū)，圓外為不動作區(qū)，有方向性。有方向性。l死區(qū)：出口短路屬于繼電器的起死區(qū)：出口短路屬于繼電器的起動條件，考慮互感器和繼電器的誤動條件，考慮互感器和繼電器的誤差，實際出口短路時繼電器不動作，差，實際出口短路時繼電器不動作，從而產(chǎn)生了動作的從而產(chǎn)生了動作的“死區(qū)死區(qū)”二、阻抗繼電器二、阻

9、抗繼電器TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY2. 方向阻抗繼電器zdzdJZZZ2121動作方程動作方程比幅式比幅式或或zdJzdJJZIZIU2121二、阻抗繼電器二、阻抗繼電器TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY二、阻抗繼電器二、阻抗繼電器2. 方向阻抗繼電器方向阻抗繼電器比相式比相式270arg90PUU 270arg90JJJzdUUI Z 極化電壓極化電壓補償電壓補償電壓TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITYRjXoJZ0ZzdZ0JZZzdZ(a)特性特性：l正方向的整定阻抗為

10、正方向的整定阻抗為 時，同時時，同時向反方向偏移一個向反方向偏移一個l圓內(nèi)為動作區(qū)，圓外為不動作區(qū)。圓內(nèi)為動作區(qū)，圓外為不動作區(qū)。l起動阻抗與起動阻抗與 有關(guān)。有關(guān)。zdZzdZJ3. 偏移特性阻抗繼電器偏移特性阻抗繼電器二、阻抗繼電器二、阻抗繼電器TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY00ZZZZzdJ動作方程動作方程比幅式比幅式或或3. 偏移特性阻抗繼電器偏移特性阻抗繼電器zdJzdJJZIZIU)1 (21)1 (21RjXoJZ0ZzdZ0JZZzdZ(a)二、阻抗繼電器二、阻抗繼電器TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSI

11、TY比相式比相式270arg90JJzdJJzdUI ZUI Z 3. 偏移特性阻抗繼電器偏移特性阻抗繼電器270arg90PUU 極化電壓極化電壓補償電壓補償電壓二、阻抗繼電器二、阻抗繼電器TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY特性特性：l 下方為動作區(qū)，下方為動作區(qū)， 上方為不動作區(qū)。上方為不動作區(qū)。4. 電抗繼電器電抗繼電器JzdJJUZIU2動作方程動作方程比幅式比幅式比相式比相式360arg180JJzdJUI ZI R二、阻抗繼電器二、阻抗繼電器TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY特性特性：l 左側(cè)為動作區(qū)，左側(cè)

12、為動作區(qū)， 右側(cè)為不動作區(qū)。右側(cè)為不動作區(qū)。5. 負荷限制繼電器負荷限制繼電器動作方程動作方程比相式比相式RRI-arg018JJzdJIU二、阻抗繼電器二、阻抗繼電器TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY特性：特性：l動作范圍小于動作范圍小于180的功率方的功率方向繼電器向繼電器+電抗繼電器電抗繼電器+負荷負荷限制繼電器限制繼電器l四邊形內(nèi)為繼電器的動作區(qū)，四邊形內(nèi)為繼電器的動作區(qū)，四邊形以外為不動作區(qū)。四邊形以外為不動作區(qū)。lAB防區(qū)外發(fā)生經(jīng)過渡電阻防區(qū)外發(fā)生經(jīng)過渡電阻故障時可能引起的故障時可能引起的“超范圍超范圍”誤動；誤動；lBC躲開負荷阻抗的影響躲開

13、負荷阻抗的影響6. 四邊形特性的阻抗繼電器四邊形特性的阻抗繼電器二、阻抗繼電器二、阻抗繼電器TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY一一距離保護的基本概念距離保護的基本概念二二阻抗繼電器阻抗繼電器三三阻抗繼電器的接線方式阻抗繼電器的接線方式四四距離保護的整定計算距離保護的整定計算五五影響距離保護工作的因素影響距離保護工作的因素TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY三、阻抗繼電器的接線方式三、阻抗繼電器的接線方式對接線方式的基本要求對接線方式的基本要求TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY1JAB

14、UBAII2JBCUCBII3JCAUACII繼電器JUJI三、阻抗繼電器的接線方式三、阻抗繼電器的接線方式相間短路（相間短路（ 接線）接線）三個阻抗繼電器，引入的相間三個阻抗繼電器，引入的相間電壓和相應(yīng)相的相電流之差。電壓和相應(yīng)相的相電流之差。如表所示。如表所示。01cos由于引入的是相間電壓和相應(yīng)相由于引入的是相間電壓和相應(yīng)相的相電流之差，當(dāng)?shù)南嚯娏髦?，?dāng) 時時 和和 同相位，故稱為同相位，故稱為 接線接線JIJU0TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY三、阻抗繼電器的接線方式三、阻抗繼電器的接線方式lZIIlZIlZIIIUZBABABAABJ111)

15、3(11、三相短路、三相短路三個繼電器的工作情況完全相同，以三個繼電器的工作情況完全相同，以J1為例分析。為例分析。p 三個繼電器的測量阻抗等于短路點到保護安裝地點之間三個繼電器的測量阻抗等于短路點到保護安裝地點之間的阻抗；三個繼電器均能動作的阻抗；三個繼電器均能動作ABCAIBICIZ(3)dlTIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY三、阻抗繼電器的接線方式三、阻抗繼電器的接線方式ABCAIBIZl0CI(2)ABd2、兩相短路、兩相短路以以AB相間短路為例，相間短路為例，則故障環(huán)路的電壓為則故障環(huán)路的電壓為p正確反應(yīng)了短路點至保護安裝處的距離，正確反應(yīng)了短路

16、點至保護安裝處的距離， 能正確動作。能正確動作。p其余兩個繼電器，測量阻抗很大，不能起動。其余兩個繼電器，測量阻抗很大，不能起動。p通過通過“或或”門控制出口跳閘回路，能保證距離保護正確動門控制出口跳閘回路，能保證距離保護正確動作作lZIIlZIlZIUBABAAB111)(1JlZIIUZBAABJ1)2(1繼電器繼電器 的測量阻抗為的測量阻抗為1JTIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY三、阻抗繼電器的接線方式三、阻抗繼電器的接線方式ABCAIBIZl0CI(1,1)ABd3、兩相接地短路、兩相接地短路以以AB相間短路為例，把相間短路為例，把A、B相看成兩個

17、相看成兩個“導(dǎo)線導(dǎo)線地地”的的送電線路并有互感耦合在一起，保護安裝地點的故障相電壓送電線路并有互感耦合在一起，保護安裝地點的故障相電壓p 正確反應(yīng)了短路點至保護安裝處的距離，正確反應(yīng)了短路點至保護安裝處的距離， 能正確動作。能正確動作。p 通過通過“或或”門控制出口跳閘回路，能保證距離保護正確動門控制出口跳閘回路，能保證距離保護正確動作作1J1J繼電器繼電器 的測量阻抗為的測量阻抗為lZIlZIUMBLAAlZIlZIUMALBBlZlZZIIlZZIIIIUZMLBAMLBABAABJ1)1 . 1(1)()(TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY4、單相接

18、地短路（零序電流補償接線）、單相接地短路（零序電流補償接線）單相接地時，將故障點的電壓和電流分解為對稱分量為單相接地時，將故障點的電壓和電流分解為對稱分量為三、阻抗繼電器的接線方式三、阻抗繼電器的接線方式1201200AdAdddIIIIUUUU在保護安裝地點各對稱分量電壓與短路點的對稱分量電在保護安裝地點各對稱分量電壓與短路點的對稱分量電壓之間，應(yīng)具有如下的關(guān)系壓之間，應(yīng)具有如下的關(guān)系lZIUUlZIUUlZIUUddd000012221111TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY三、阻抗繼電器的接線方式三、阻抗繼電器的接線方式p 正確反應(yīng)了短路點至保護安裝

19、處的距離，正確反應(yīng)了短路點至保護安裝處的距離， 能正確動作。能正確動作。p 通過通過“或或”門控制出口跳閘回路，能保證距離保護正確動門控制出口跳閘回路，能保證距離保護正確動作作1103ZZZK120111221000001120100110110101()()()(3 )AAAAdddAAAUUUUUI Z lUI Z lUI Z lZZZ l IIIZ l IIIZZZZZ l IIZ l IK IZ (1)1103AJAUZZ lIK I保護安裝地點母線上的保護安裝地點母線上的A相電壓即應(yīng)為相電壓即應(yīng)為AJAUU03IKIIAJA取取得得零序電流補償系數(shù)1JTIANJIN TIANJIN

20、UNIVERSITYUNIVERSITY一一距離保護的基本概念距離保護的基本概念二二阻抗繼電器阻抗繼電器三三阻抗繼電器的接線方式阻抗繼電器的接線方式四四距離保護的整定計算距離保護的整定計算五五影響距離保護工作的因素影響距離保護工作的因素TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY整定原則整定原則1距離距離段段 采用方向阻抗特性采用方向阻抗特性 躲開下一條線路出口處短路的原則來確定躲開下一條線路出口處短路的原則來確定AB2d1C整定值整定值BCkzdABkzdZKZZKZ1 .2 .可靠系數(shù)取可靠系數(shù)取0.80.85。因此距離。因此距離段在理想情況下只能段在理想情況下

21、只能保護線路全長的保護線路全長的8085%，動作時限為保護的固有動作，動作時限為保護的固有動作時間。時間。四、距離保護整定計算四、距離保護整定計算TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY2、距離、距離段段采用方向阻抗特性采用方向阻抗特性整定原則整定原則（1）與相鄰線路距離）與相鄰線路距離段配合，并考慮分支系數(shù)的影響段配合，并考慮分支系數(shù)的影響 AB2d1C（2）與相鄰變壓器的瞬動保護配合，并考慮分支系數(shù)的影響）與相鄰變壓器的瞬動保護配合，并考慮分支系數(shù)的影響)(1 .min.2 .dzfzABkdzZKZKZ 0.8 0.85kK min.fzK ：保護：保護1

22、第第段末端短路時可能的最小數(shù)值段末端短路時可能的最小數(shù)值)(min.2 .bfzABkdzZKZKZ 7 . 0kK取以上兩式中數(shù)值較小的作為定值。取以上兩式中數(shù)值較小的作為定值。 四、距離保護整定計算四、距離保護整定計算TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY靈敏性校驗靈敏性校驗距離距離段的靈敏系數(shù)：用起動阻抗與本線路末端短路時的段的靈敏系數(shù)：用起動阻抗與本線路末端短路時的測量阻抗之比測量阻抗之比.21.25dzlmABZKZAB2d1C四、距離保護整定計算四、距離保護整定計算TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY3、距離、距

23、離段段 整定原則：整定原則：躲開正常時的最小負荷阻抗躲開正常時的最小負荷阻抗 ?？紤]到外部故障?？紤]到外部故障切除后，在電動機自起動的條件下，保護第切除后，在電動機自起動的條件下，保護第段必須立即段必須立即返回的要求，應(yīng)采用返回的要求，應(yīng)采用.min1dzfkzqhZZK K K1.15 1.25kK 1.17hK 可靠系數(shù)可靠系數(shù)返回系數(shù)返回系數(shù)自起動系數(shù)自起動系數(shù)1zqK四、距離保護整定計算四、距離保護整定計算TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY距離距離段靈敏性校驗段靈敏性校驗作為遠后備保護時，其靈敏系數(shù)應(yīng)按相鄰元件末作為遠后備保護時，其靈敏系數(shù)應(yīng)按相鄰

24、元件末端短路的條件來校驗，并考慮分支系數(shù)為最大的端短路的條件來校驗，并考慮分支系數(shù)為最大的運行方式，要求運行方式，要求 1.2；作為近后備保護時，則按本線路末端短路的條件作為近后備保護時，則按本線路末端短路的條件來校驗，要求來校驗，要求 1.5。lmKlmK四、距離保護整定計算四、距離保護整定計算TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY四、距離保護整定計算四、距離保護整定計算TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY一一距離保護的基本概念距離保護的基本概念二二阻抗繼電器阻抗繼電器三三阻抗繼電器的接線方式阻抗繼電器的接線方式四四距離保

25、護的整定計算距離保護的整定計算五五影響距離保護工作的因素影響距離保護工作的因素TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY五、影響距離保護工作的因素五、影響距離保護工作的因素p 短路點過渡電阻短路點過渡電阻p 電力系統(tǒng)振蕩電力系統(tǒng)振蕩p 保護裝置電壓回路斷線保護裝置電壓回路斷線p 輸電線路的串聯(lián)電容補償輸電線路的串聯(lián)電容補償p 電流互感器和電壓互感器的過渡過程電流互感器和電壓互感器的過渡過程p 短路電流中的暫態(tài)分量短路電流中的暫態(tài)分量p 輸電線路的非全相運行等輸電線路的非全相運行等 TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY短路點過渡電

26、阻對距離保護的影響短路點過渡電阻對距離保護的影響p 短路點的過渡電阻短路點的過渡電阻 是指當(dāng)相間短路或接地短路時，短是指當(dāng)相間短路或接地短路時，短路電流從一相流到另一相或從相導(dǎo)線流入地的途徑中所路電流從一相流到另一相或從相導(dǎo)線流入地的途徑中所通過的物質(zhì)的電阻，這包括電弧、中間物質(zhì)的電阻，相通過的物質(zhì)的電阻，這包括電弧、中間物質(zhì)的電阻，相導(dǎo)線與地之間的接觸電阻，金屬桿塔的接地電阻等。導(dǎo)線與地之間的接觸電阻，金屬桿塔的接地電阻等。p 在相間短路時，過渡電阻主要由電弧電阻構(gòu)成。短路初在相間短路時，過渡電阻主要由電弧電阻構(gòu)成。短路初瞬間，電弧電流最大，弧長最短，弧阻最小。幾個周期瞬間，電弧電流最大，弧

27、長最短，弧阻最小。幾個周期后，在風(fēng)吹、空氣對流和電動力等作用下，電弧逐漸伸后，在風(fēng)吹、空氣對流和電動力等作用下，電弧逐漸伸長，弧阻長，弧阻 迅速增大，因此電弧電阻屬于非線性電阻。迅速增大，因此電弧電阻屬于非線性電阻。p 目前我國對目前我國對500kV線路接地短路的最大過渡電阻按線路接地短路的最大過渡電阻按300 估計；對估計；對220kV線路，則按線路，則按100 估計。估計。gRTIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY單側(cè)電源經(jīng)過渡電阻短路單側(cè)電源經(jīng)過渡電阻短路gRgJRZ1 .AB2gR1C當(dāng)線路當(dāng)線路BC的出口經(jīng)的出口經(jīng) 短路時，短路時，gABJRZZ2

28、.短路點過渡電阻對距離保護的影響短路點過渡電阻對距離保護的影響TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY短路點過渡電阻對距離保護的影響短路點過渡電阻對距離保護的影響p當(dāng) 較大使 落在保護1的第段范圍內(nèi)，而 仍落在保護2的第段范圍內(nèi)時，兩個保護同時以第段時限動作，失去選擇性。gR2 .JZ1 .JZ結(jié)論：結(jié)論：保護裝置距短路點越近時，受過渡電阻的影響越大；保護裝置距短路點越近時，受過渡電阻的影響越大； 保護裝置的整定值越小，受過渡電阻的影響也越大。保護裝置的整定值越小，受過渡電阻的影響也越大。TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITYp

29、短路點的過渡電阻可能使測量阻抗增大，也可短路點的過渡電阻可能使測量阻抗增大，也可能使測量阻抗減小。能使測量阻抗減小。 AB2gR1dIdICdI雙側(cè)電源經(jīng)過渡電阻短路雙側(cè)電源經(jīng)過渡電阻短路短路點過渡電阻對距離保護的影響短路點過渡電阻對距離保護的影響TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITYp設(shè)線路設(shè)線路BC的出口經(jīng)過渡電阻的出口經(jīng)過渡電阻 三相短路，三相短路， 和和 分別為兩側(cè)電源供給的短路電流，流經(jīng)分別為兩側(cè)電源供給的短路電流，流經(jīng) 的電流為的電流為dIdI gR短路點過渡電阻對距離保護的影響短路點過渡電阻對距離保護的影響gRdddIII jgddgdddBJe

30、RIIRIIIUZ1 .jgddABdABdgddAJeRIIZIZIRIIUZ2 .保護保護2的測量阻抗的測量阻抗保護保護1的測量阻抗的測量阻抗式中式中 表示表示 超前于超前于 的角度。當(dāng)?shù)慕嵌?。?dāng) 為正時，測量阻抗為正時，測量阻抗的電抗部分增大；當(dāng)?shù)碾娍共糠衷龃?；?dāng) 為負時，測量阻抗的電抗部分減小為負時，測量阻抗的電抗部分減小,也可能引起某些保護的無選擇性也可能引起某些保護的無選擇性“超越超越”誤動作誤動作dIdITIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY防止過渡電阻影響采取的措施防止過渡電阻影響采取的措施 p采用在采用在+R 軸方向上有較大面積的動作特性，如

31、偏移軸方向上有較大面積的動作特性，如偏移圓特性、四邊形特性；圓特性、四邊形特性；p采用瞬時測量裝置采用瞬時測量裝置 。 相間短路時，過渡電阻主要是電弧電阻，其數(shù)相間短路時，過渡電阻主要是電弧電阻，其數(shù)值在短路瞬間最小，大約經(jīng)過值在短路瞬間最小，大約經(jīng)過 后迅速增大，后迅速增大，對距離對距離段影響較大，可能返回。因此可采用瞬時段影響較大，可能返回。因此可采用瞬時測量裝置，將短路瞬間的測量阻抗值固定下來，使測量裝置，將短路瞬間的測量阻抗值固定下來，使 的影響減至最小。的影響減至最小。 短路點過渡電阻對距離保護的影響短路點過渡電阻對距離保護的影響s15. 01 . 0gRTIANJIN TIANJI

32、N UNIVERSITYUNIVERSITY電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響 電力系統(tǒng)中發(fā)生振蕩時，各點的電壓、電流的幅值和相電力系統(tǒng)中發(fā)生振蕩時，各點的電壓、電流的幅值和相位都將發(fā)生周期性的變化。測量阻抗也將周期性地變化，位都將發(fā)生周期性的變化。測量阻抗也將周期性地變化，當(dāng)測量阻抗進入動作區(qū)域時，距離保護將發(fā)生誤動作。當(dāng)測量阻抗進入動作區(qū)域時，距離保護將發(fā)生誤動作。1. 電力系統(tǒng)振蕩時電壓電流的變化規(guī)律電力系統(tǒng)振蕩時電壓電流的變化規(guī)律振蕩電流振蕩電流MNlMjMNNlMNMEZZZeEEZZZEEI1jNNeEETIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUN

33、IVERSITY 此電流落后于電勢差此電流落后于電勢差 的角度為系統(tǒng)總阻抗角的角度為系統(tǒng)總阻抗角 令令 表示兩側(cè)系統(tǒng)電勢幅值之比；表示兩側(cè)系統(tǒng)電勢幅值之比；電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響NMEEzNlMNlMzRRRXXXarctgMNEEh NlMZZZZ()211cossin12 coszjjMMMEhehjhIEEhheZZZ 全系統(tǒng)總阻抗全系統(tǒng)總阻抗則振蕩電流改寫為則振蕩電流改寫為TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY在振蕩時，線路兩側(cè)母線的電壓分別為：在振蕩時，線路兩側(cè)母線的電壓分別為：電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響電力系統(tǒng)振

34、蕩對距離保護的影響sincos11jhmhmmEhmemEZZehEEEZZEEEZIEUMjMMjMMMMNMMMMMZZmM11cos1sinjjMMNNNMNjMMEhE eUEIZhE eZZEnn heEnn hjn hZZnN其中其中TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY兩側(cè)母線電壓的幅值和相位分別為兩側(cè)母線電壓的幅值和相位分別為：222121cosMMUEm hmmhmcos1sinhmmhmarctgM222121cosNMUEnnhnn hcos1sin1hnnhnarctgN系統(tǒng)振蕩時母線電壓的系統(tǒng)振蕩時母線電壓的幅值和相位也是隨幅值和相位

35、也是隨 而而變化的。當(dāng)變化的。當(dāng) 時，時， 和和 最大；當(dāng)最大；當(dāng) 時，時， 和和 最小最小 0MUMUNUNU180電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY2、系統(tǒng)阻抗角與線路阻抗角相等時的振蕩向量圖、系統(tǒng)阻抗角與線路阻抗角相等時的振蕩向量圖 p 輸電線上各點電壓向量的端點沿著直線輸電線上各點電壓向量的端點沿著直線 移動，移動，從原點與此直線上任一點連線所構(gòu)成的向量即代表輸電線從原點與此直線上任一點連線所構(gòu)成的向量即代表輸電線上該點的電壓。上該點的電壓。p 從原點作直線從原點作直線 的垂線所得的向量最短，

36、垂足的垂線所得的向量最短，垂足Z點的點的電壓最低，稱為系統(tǒng)在振蕩角度為電壓最低，稱為系統(tǒng)在振蕩角度為 時的振蕩中心時的振蕩中心電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響NMUUNMUUTIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITYp 當(dāng)系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等且兩側(cè)電勢幅值相等當(dāng)系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等且兩側(cè)電勢幅值相等 即即 時，振蕩中心不隨時，振蕩中心不隨 的改變而移動，始終位于系統(tǒng)的改變而移動，始終位于系統(tǒng)縱向總阻抗縱向總阻抗 之中點之中點p 當(dāng)當(dāng) ，振蕩中心的電壓將降至零，而此時振蕩電流又，振蕩中心的電壓將降至零，而此時振蕩電流又達到最大值，

37、相當(dāng)于此點發(fā)生了三相短路。達到最大值，相當(dāng)于此點發(fā)生了三相短路。電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響1hNlMZZZ180TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY3、系統(tǒng)阻抗角與線路阻抗角不等時的振蕩向量圖、系統(tǒng)阻抗角與線路阻抗角不等時的振蕩向量圖 p 輸電線上任一點電壓向量的端點將落在直線輸電線上任一點電壓向量的端點將落在直線 上上p 從原點作直線從原點作直線 的垂線即可找到振蕩中心的位置及的垂線即可找到振蕩中心的位置及振蕩中心的電壓振蕩中心的電壓p 振蕩中心的位置隨著振蕩中心的位置隨著 的變化而變化。的變化而變化。電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的

38、影響電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響NMUUNMUUTIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響4、電力系統(tǒng)振蕩時測量阻抗的變化規(guī)律、電力系統(tǒng)振蕩時測量阻抗的變化規(guī)律設(shè)距離保護安裝在變電所設(shè)距離保護安裝在變電所M的線路上。當(dāng)系統(tǒng)振蕩時，的線路上。當(dāng)系統(tǒng)振蕩時，測量阻抗測量阻抗MjMNMMMMMMMMJZZheZZEEEZIEIZIEIUZ11.1hMjMJZZeZ11.假定假定 ,繼電器測量阻抗隨繼電器測量阻抗隨 的變化關(guān)系是的變化關(guān)系是TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY222

39、22211 cossin2sin2sincos2sin(1ctg)222221ct2122sin1ct)221ct1ctsin222jejjjggjgjg （因.111(1ctg)()ct22222J MMMZZjZZZjZg電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響考慮到考慮到可得可得MjMJZZeZ11.TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY090180270360100-1電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響.111(1ctg)()ct22222J MMMZZjZZZjZg測量阻抗的軌跡將在垂直于測量阻抗的軌跡將在垂直于

40、 的平分線的平分線 上移動上移動ct2g1ct22jZgj Zj21Zj21jZoo TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITYp 電力系統(tǒng)振蕩時測量阻抗隨著時間的推移是變化的，當(dāng)測電力系統(tǒng)振蕩時測量阻抗隨著時間的推移是變化的，當(dāng)測量阻抗進入動作特性內(nèi)時，阻抗繼電器要誤動作。量阻抗進入動作特性內(nèi)時，阻抗繼電器要誤動作。 Tt 360)(5、電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響、電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響p在整定阻抗相同的情況下，測量在整定阻抗相同的情況下，測量阻抗穿越全阻抗繼電器的時間最長、阻抗穿越全阻抗繼電器的時

41、間最長、穿越橄欖圓繼電器的時間最短穿越橄欖圓繼電器的時間最短p設(shè)振蕩周期為設(shè)振蕩周期為T，作勻速變化，作勻速變化，則測量阻抗穿越繼電器的時間為則測量阻抗穿越繼電器的時間為TIANJIN TIANJIN UNIVERSITYUNIVERSITY6、結(jié)論、結(jié)論p 繼電器的動作特性在阻抗平面上沿繼電器的動作特性在阻抗平面上沿oo方向所占的面積越方向所占的面積越大，受振蕩的影響就越大；大，受振蕩的影響就越大；p 如果距離保護的動作時限大于測量阻抗穿越繼電器動作特如果距離保護的動作時限大于測量阻抗穿越繼電器動作特性的時間，如距離性的時間，如距離段，可以躲開振蕩的影響；段，可以躲開振蕩的影響；p 距離保護

42、受振蕩的影響還與保護的安裝地點有關(guān)。當(dāng)保護距離保護受振蕩的影響還與保護的安裝地點有關(guān)。當(dāng)保護安裝地點越靠近于振蕩中心時，受到的影響就越大，而振安裝地點越靠近于振蕩中心時，受到的影響就越大，而振蕩中心在保護范圍以外或位于保護的反方向時，則在振蕩蕩中心在保護范圍以外或位于保護的反方向時，則在振蕩的影響下距離保護不會誤動作。的影響下距離保護不會誤動作。p 電力系統(tǒng)振蕩屬于不正常運行狀態(tài)而非故障，繼電保護裝電力系統(tǒng)振蕩屬于不正常運行狀態(tài)而非故障，繼電保護裝置不應(yīng)動作切除電氣元件，所以對于振蕩過程中可能誤動置不應(yīng)動作切除電氣元件，所以對于振蕩過程中可能誤動作的保護裝置，應(yīng)該裝設(shè)專門的作的保護裝置，應(yīng)該裝設(shè)專門的振蕩閉鎖回路振蕩閉鎖回路。電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響電力系統(tǒng)振蕩對距離保