第四章線路保護(hù)

1、繼電保護(hù)專業(yè)實(shí)現(xiàn)對繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)，是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的主要防線之一，繼電保護(hù)系統(tǒng)的任務(wù)是通過電流互感器、電壓互感器及相應(yīng)的狀態(tài)量采集裝置（開關(guān)量輸入等），對一次系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)（正常運(yùn)行、系統(tǒng)故障、設(shè)備異常、系統(tǒng)振蕩等）進(jìn)行正確的分析與反應(yīng)，并根據(jù)實(shí)現(xiàn)制定的控制策略（定值、元件特性）進(jìn)行相應(yīng)的處理（信號、調(diào)節(jié)、跳閘等）。要了解繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行特性，重點(diǎn)就要完成上述內(nèi)容中各環(huán)節(jié)的分析與理解，并且正確把握運(yùn)行維護(hù)方法。一、向量分析方法不同電器元件電流與電壓的相位關(guān)系，正是由于這一特性在電力系統(tǒng)的分析中的綜合電流、電壓向量分析才變得異常復(fù)雜。（1）向量的超前與滯后提及A向量超前B向量，

2、指以B向量為參考，A向量逆時針旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度；A向量滯后B向量，指以B向量為參考，A向量順時針旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度；（2）電阻性元件電阻元件的電流與其兩端電壓同相位，從波形上來講電流與電壓具有相同的變化方向，僅在幅值上有所差異。在向量圖中分析，電流向量與電壓向量方向相同，僅有幅值的差異。（3）電感性元件電感元件的電流滯后其兩端電壓90°，從波形上來講以電壓從負(fù)到正的過零點(diǎn)為參考向后看，電流從負(fù)到正的過零點(diǎn)滯后電壓90°（/2）。在向量圖中分析，以電壓向量為參考，電流向量順時針旋轉(zhuǎn)90°。（4）電容性元件電容元件的電流超前其兩端電壓90°，從波形上來講以電壓從負(fù)

3、到正的過零點(diǎn)為參考向后看，電流從負(fù)到正的過零點(diǎn)滯后電壓270°（3/2）。在向量圖中分析，以電壓向量為參考，電流向量逆時針旋轉(zhuǎn)90°（順時針旋轉(zhuǎn)270°）。（5）電阻電感性元件以電壓為參考向量，電流滯后電壓的角度在0°-90°之間；夾角大小取決于電阻分量與電感分量的比值；（6）電阻電容性元件以電壓為參考向量，電流超前電壓的角度在090°之間；夾角大小取決與電阻分量與電容分量的比值；（7）電容與電感串聯(lián)根據(jù)容性分量與感性分量的大小不同，綜合電抗呈現(xiàn)容性或感性；在這種配合中，系統(tǒng)中最為典型的應(yīng)用是串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振（所謂串聯(lián)諧振是指回路中

4、LC串聯(lián)，兩者阻抗之和剛好為零，所以整個回路呈純電阻性，整個回路阻抗最小，電流將最大。在電力系統(tǒng)中可能會造成過電壓，所以在電力系統(tǒng)中也叫電壓諧振。所謂并聯(lián)諧振是指回路中LC并聯(lián)，且兩者的阻抗相等，所以當(dāng)諧振時LC的阻抗將是無窮大，電壓將直接加在LC上，所以在LC上會出現(xiàn)很大的電流，所以也較電流諧振）比如專用閉鎖式通道中的阻波器是并聯(lián)諧振的應(yīng)用、耦合電容器與結(jié)合濾波器是串聯(lián)諧振的典型應(yīng)用，另外在抗干擾技術(shù)中諧振的應(yīng)用也非常廣泛，用于短路或阻斷需要消除的信號。另外需要指出的是，在系統(tǒng)中諧振的發(fā)生也是有很大危害的，如小接地電流系統(tǒng)中有消弧線圈接地補(bǔ)償電容電流時，發(fā)生全補(bǔ)償就是并聯(lián)諧振，會產(chǎn)生很高的諧

5、振過電壓；還有鐵磁諧振過電壓易造成電壓互感器的爆炸。二、故障分析繼電保護(hù)的任務(wù)就是反應(yīng)系統(tǒng)的不正常工作狀態(tài)并進(jìn)行相應(yīng)的處理，所以在分析繼電保護(hù)動作狀況時必須要正確分析系統(tǒng)中故障發(fā)生時產(chǎn)生的電氣特性。所以在了解向量的基礎(chǔ)上需要進(jìn)行故障分析的簡單回顧。（1）學(xué)習(xí)典型故障分析的目的：繼電保護(hù)按采集量劃分，大致分為兩類：一類是電量保護(hù)，如電流保護(hù)、電壓保護(hù)、距離保護(hù)、縱聯(lián)保護(hù)等；另一類是非電量保護(hù)，如非全相保護(hù)、變壓器瓦斯保護(hù)等。對于電量保護(hù)直接反映一次電氣量的變化，并最終作用于一次設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)一次設(shè)備的控制與保護(hù)。所以說必須掌握典型故障的分析方法以及各種故障情況下電氣量的變化規(guī)律；這對我們

6、今后工作中分析故障、分析繼電保護(hù)動作行為（是正確動作、拒動還是誤動）都是非常重要的。（2）電力系統(tǒng)典型故障的類型：1） 單相接地短路故障 用K（1）表示2） 兩相短路故障 用K（2）表示3） 三相短路故障 用K（3）表示4） 兩相接地短路故障 用K（1.1）表示5） 單相斷線故障（兩相運(yùn)行） 用F（1.1）表示6） 兩相斷線故障（單相運(yùn)行） 用F（1）表示其中短路故障稱之為橫向故障，斷線故障稱之為縱向故障。（3）電力系統(tǒng)典型故障分析的一般方法：1） 選取特殊相進(jìn)行分析。也就是說選取三相中與其他兩相特征不一樣的相別進(jìn)行分析。例如：A相接地短路故障，A相有故障電流，B、C兩相沒有，則A相為特殊相，

7、所以用A相進(jìn)行分析；AB兩相短路故障及AB兩相接地短路故障，A、B兩相有故障電流，C相沒有，則C相為特殊相，所以用C相進(jìn)行分析；A相斷線故障，A相有沒電流，B、C兩相有負(fù)荷，則A相為特殊相，所以用A相進(jìn)行分析；AB兩相斷線故障，A、B兩相沒有電流，C相有負(fù)荷電流，則C相為特殊相，所以用C相進(jìn)行分析。其他相別同理。2） 由故障特征確定故障邊界條件，其實(shí)邊界條件就是等式或者為零的量，找邊界條件就是根據(jù)故障的類型判斷相等的電量和為零的電量。例如：A相接地短路故障，A相有故障電流，A 相電壓為零，B、C兩相沒有故障電流，則邊界條件為：IKB=IKC=0；UKA=0。3） 由故障邊界條件，通過對稱分量法

8、求取特殊相各序分量。首先介紹一下對稱分量法的基本公式：如下圖所示：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不對稱故障時，通過對稱分量都可以將不對稱的故障量轉(zhuǎn)換為三個對稱分量的疊加。這樣做的目的是便于我們分析、計算，將不對稱量的分析轉(zhuǎn)換成對稱系統(tǒng)的分析，這樣可以用一相進(jìn)行分析后通過移向因子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)后得到三相的分量。其互換公式如下：FA1=1/3(FA+aFB+a2FC)FA2=1/3(FA+a2FB+aFC)FA0=1/3(FA+FB+FC) FA=FA1+FA2+FA0 FB=FB1+FB2+FB0=a2FA1+aFA2+FA0) FC=FC1+FC2+FC0=aFA1+a2FA2+FA0)式中 a表示逆時針旋轉(zhuǎn)120o也

9、即向超前方向旋轉(zhuǎn)120o, a2表示逆時針旋轉(zhuǎn)240o也即向超前方向旋轉(zhuǎn)240o這六個公式在我們的短路故障分析中經(jīng)常用到的，首先需要通過它將全電壓、全電流分解成三個對稱的相序分量進(jìn)行分析、計算；然后需要通過它將計算結(jié)果還原為全電壓、全電流。因此必須熟練掌握。下面以A相接地短路故障為例，介紹序分量的求取方法邊界條件為：IKB=IKC=0；UKA=0。則：IKA1=1/3（IKA+aIKB+a2IKC）IKA2=1/3（IKA+a2IKB+aIKC）IKAo=1/3（IKA+IKB+IKC）又因IKB=IKC=0所以IKA1=IKA2=IKAo=1/3IKAUKA= UKA1+UKA2+UKAo=

10、04） 由各序分量關(guān)系，繪制特殊相序網(wǎng)圖。首先介紹一下序網(wǎng)圖的繪制方法：A在序網(wǎng)圖中，只有正序網(wǎng)絡(luò)圖包含電源電勢，負(fù)、零序網(wǎng)絡(luò)圖中沒有電源電勢。這是因?yàn)橄到y(tǒng)正常運(yùn)行時只有正序分量，當(dāng)發(fā)生不對稱故障時才產(chǎn)生負(fù)、零序電壓電流，也就是說負(fù)、零序電壓電流是由故障點(diǎn)產(chǎn)生的。B 在序網(wǎng)圖中，正、負(fù)序阻抗畫到短路點(diǎn)結(jié)束，負(fù)荷側(cè)阻抗不畫；這是因?yàn)檎?、?fù)序的短路通路由短路點(diǎn)到電源構(gòu)成閉合回路；而零序阻抗要畫到變壓器接地點(diǎn)結(jié)束，這是因?yàn)榱阈虻亩搪吠酚啥搪方拥攸c(diǎn)到變壓器接地點(diǎn)構(gòu)成閉合回路；變壓器三角側(cè)以后零序阻抗不畫，因?yàn)槿切谓泳€方式將零序分量濾去了使它不能往下級傳變，F(xiàn)A- FB =（FA1+FA2+FA0

11、）-（FB1+FB2+FB0）= （FA1+FA2 ）-（FB1+FB2）；變壓器星型側(cè)中性點(diǎn)不接地，其以后零序阻抗不畫，因?yàn)樾切蛡?cè)中性點(diǎn)不接地對零序來說相當(dāng)于無群大阻抗。（如下圖示）以A相接地短路故障為例，介紹序分量的求取方法由第三步各序分量關(guān)系可看出，A相各序電流相等，各序電壓相加為零；由于各序分量由故障量中分解所得，所以網(wǎng)絡(luò)最終要合成一個閉和回路，通過上述條件可得只有各序網(wǎng)絡(luò)頭尾串聯(lián)可實(shí)現(xiàn)。如下圖示：5） 由序網(wǎng)圖計算短路點(diǎn)各序分量向量值及保護(hù)安裝處各序分量向量值。例如A相接地短路故障，短路點(diǎn)各序分量計算：IKA1= IKA2=IKAo=E/（X1+ X2+X0）UKA1= IKA1*（

12、X2+X0）UKA2=IKA2* X2=IKA1* X2UKA0=IKA0* X0=IKA1* X2保護(hù)安裝處各序分量計算：對于單端電源網(wǎng)絡(luò)保護(hù)安裝處各序分量電流與故障點(diǎn)各序分量電流相等IKA1M= IKA1IKA2 M = IKA2IKAo M = IKA0對于雙端電源網(wǎng)絡(luò)保護(hù)安裝處各序分量電流等于故障點(diǎn)各序分量電流乘以M、N兩側(cè)的阻抗分配系數(shù)IKA1M = IKA1* X1N /（X1M +X1N）IKA2M = IKA2* X2N /（X2M +X2N）IKAoM = IKA0* X0N /（X0M +X0N）IKA1N = IKA1-IKA1MIKA2N = IKA2-IKA2MIKA

13、oN = IKA0-IKA0M保護(hù)安裝處各序分量電壓等于故障點(diǎn)各序分量電壓加上各序保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)的電壓降（請注意，保護(hù)安裝處各序電壓等于故障點(diǎn)各序電壓加上各序電流在相應(yīng)序阻抗上的壓降這是成立的，但保護(hù)安裝處的電壓并不等于故障點(diǎn)的電壓加上電流在線路上的壓降，見后續(xù)分析）。UKA1M = UKA1+ IKA1M *X LM1UKA2M = UKA2+IKA1M *X LM 2UKA0M = UKA0+IKA0M *X LM 0UKA1N = UKA1+ IKA1N *X LN1UKA2N = UKA2+IKA1N *X LN 2UKA0N = UKA2+IKA0N *X LN 06）由各序分量

14、，通過對稱分量法計算各相故障點(diǎn)故障電流、故障電壓及保護(hù)安裝處故障電流、故障電壓。采用對稱分量法分析可以可出結(jié)論：短路點(diǎn)正序電壓最低，越往電源端走正序電壓越高，電源點(diǎn)正序電壓最高等于電源電勢。短路點(diǎn)負(fù)序電壓最高，越往電源端走負(fù)序電壓越低，電源點(diǎn)負(fù)序電壓最低等于零。短路點(diǎn)零序電壓最高，越往主變接地點(diǎn)走零序電壓越低，主變接地點(diǎn)零序電壓最低等于零。具體的分析方法是：在通過序網(wǎng)圖分析可以看出，負(fù)序分量電流與零序分量電流與正序電流的方向是相反的，從宏觀的角度來講，電流的流向總是從高電位點(diǎn)流向低電位點(diǎn)的，故而直觀的判斷必然是故障點(diǎn)的零序電壓、負(fù)序電壓最高。從復(fù)合序網(wǎng)圖也可以看出，負(fù)序和零序分量僅在故障點(diǎn)存在

15、。7）通過計算結(jié)果繪制向量圖以供分析。單相接地短路K（1）故障分析單相接地短路故障在上面介紹分析方法時已詳細(xì)介紹，在此不在重復(fù)，現(xiàn)在著重介紹一下單相接地短路故障的特點(diǎn)：1、出現(xiàn)負(fù)、零序分量；2、序網(wǎng)構(gòu)成中正、負(fù)、零序分量串聯(lián)，也即在正序的基礎(chǔ)上串入了X2+X0阻抗；3、接地故障必然產(chǎn)生零序分量；4、不對稱故障必然產(chǎn)生負(fù)序分量；5、短路點(diǎn)非故障相電流為零，對于單電源網(wǎng)絡(luò)保護(hù)安裝處非故障相電流也為零，對于雙電源網(wǎng)絡(luò)當(dāng)各序分量阻抗分配系數(shù)X1N/（X1M+X1N）=X2N/（X2M+X2N）=X0N/（X0M+X0N）時保護(hù)安裝處非故障相電流為零；不等時不為零。（此處所說的是故障分量，不包括故障前的

16、負(fù)荷電流）6、故障相電壓超前故障相電流一個線路阻抗角。7、負(fù)、零序電流超前負(fù)、零序電壓（180度減一個線路阻抗角）約105度。兩相短路K（2）故障分析以AB兩相短路進(jìn)行分析：1、 特殊相為C相2、 短路故障邊界條件： IKC=0；IKA= -IKB；UKA=UKB。3、 各序分量：IKC1=1/3（aIKA+a2IKB+IKC）=1/3IKAej90IKC2=1/3（a2IKA+aIKB+IKC）=1/3IKAej-90IKC0=1/3（IKA+IKB+IKC）=0所以IKC1= -IKC2UKC1=1/3（aUKA+ a2UKB+UKC）=1/3（UKC+3UKAej180）UKC2=1/3

17、（a2UKA+aUKB+UKC）=1/3（UKC+3UKAej180）UKC0=1/3（UKA+UKB+UKC）=1/3（UKC+2UKA）所以UKC1=UKC24、 繪制序網(wǎng)圖：由上步計算結(jié)果可看出，零序分量電流等于零，也即沒有零序分量；正、負(fù)序電壓相等、方向相同，即正、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)只能是同相并聯(lián)；正、負(fù)序電流大小相等、方向相反，且全電流為零，即同一節(jié)點(diǎn)電流為零符合同相并聯(lián)要求。（如下圖示）5、 計算各序分量向量值：IKC1= -IKC2=E/（X1+X2）UKC1=UKC2= -IKC2* X26、 計算故障點(diǎn)各相全電壓、全電流IKC=0IKB= aIKC1+a2IKC2+IKC0=3IKC1

18、ej90IKA= a2IKC1+aIKC2+IKC0=3IKC1ej-90UKC=2UKC1UKB= aUKC1+a2UKC2+UKC0=UKC1ej180UKA= a2UKC1+aUKC2+UKC0=UKC1ej180以單端系統(tǒng)為例計算保護(hù)安裝處各相全電壓、全電流通過前面的分析大家已經(jīng)知道：單端系統(tǒng)保護(hù)安裝處電流等于故障點(diǎn)電流；雙端系統(tǒng)保護(hù)安裝處各序電流等于故障點(diǎn)各序電流乘各序阻抗分配系數(shù)；保護(hù)安裝處電壓等于故障點(diǎn)處電壓加上線路壓降。IKCM =0IKBM=3IKC1ej90IKAM=3IKC1ej-90UKCM=2UKC1+IKC1*X LM1+ IKC2*X LM2=2UKC1+IKC1

19、（X LM1-X LM2） 因線路X1=X2=2UKC1UKBM=UKC1ej180+aIKC1*X LM1+ a2IKC2*X LM2 因線路X1=X2= UKC1ej180+3IKC1ej90*X LM1UKAM=UKC1ej180+a2IKC1*X LM1+ aIKC2*X LM2 因線路X1=X2= UKC1ej180+3IKC1ej-90* X LM1保護(hù)安裝處AB故障相間故障電流、電壓IKABM= IKAM -IKBM=3IKC1ej-90 -3IKC1ej90=23IKC1ej-90=2IKAMUKABM=UKAM -UKBM= UKC1ej180+3IKC1ej-90*X1M

20、-UKC1ej180-3IKC1ej90*X LM1=3IKC1ej-90* X LM1-3IKC1ej90*X LM1=23IKC1ej-90*X1M=2IKAM*X1M通過上述計算可看出故障相間電壓超前故障相間電流一個線路阻抗角。7、繪制向量圖以供分析。兩相短路故障的特點(diǎn)：1、出現(xiàn)負(fù)序分量；沒有零序分量。2、序網(wǎng)構(gòu)成中正、負(fù)序分量同相并聯(lián)，也即在正序的基礎(chǔ)上串入了X2阻抗；3、不對稱故障必然產(chǎn)生負(fù)序分量；4、短路點(diǎn)非故障相電流為零，對于單電源網(wǎng)絡(luò)保護(hù)安裝處非故障相電流也為零，對于雙電源網(wǎng)絡(luò)當(dāng)各序分量阻抗分配系數(shù)X1N/（X1M+X1N）=X2N/（X2M+X2N）時保護(hù)安裝處非故障相電流為

21、零；不等時不為零。（此處所說的是故障分量，不包括故障前的負(fù)荷電流）通常認(rèn)為正、負(fù)序阻抗相等X1=X2，所以對于兩相短路故障來說可以認(rèn)為保護(hù)安裝處非故障相電流為零。5、故障相間電壓超前故障相間電流一個線路阻抗角。兩相接地短路K（1.1）故障分析以AB兩相接地短路進(jìn)行分析：1、 特殊相為C相2、 短路故障邊界條件： IKC=0； UKA=UKB=0。3、 各序分量：IKC1=1/3（aIKA+a2IKB+IKC）=1/3（aIKA+a2IKB）IKC2=1/3（a2IKA+aIKB+IKC）=1/3（a2IKA+aIKB）IKC0=1/3（IKA+IKB+IKC）=1/3（IKA+IKB）IKC=

22、IKC1+IKC2+IKC0=0UKC1=1/3（aUKA+ a2UKB+UKC）=1/3UKCUKC2=1/3（a2UKA+aUKB+UKC）=1/3UKCUKC0=1/3（UKA+UKB+UKC）=1/3UKC所以UKC1=UKC2=UKC04、 繪制序網(wǎng)圖：由上步計算結(jié)果可看出，正、負(fù)、零序電壓相等、方向相同，即正、負(fù)、零序網(wǎng)絡(luò)只能是同相并聯(lián)；又因全電流為零，即同一節(jié)點(diǎn)電流為零符合同相并聯(lián)要求。（如下圖示）5、 計算各序分量向量值：IKC1=E/（X1+X2X0）IKC2= -IKC1* X0/（X2+X0）IKC0= -IKC1* X2/（X2+X0）UKC1=E-IKC1* X1UK

23、C2= -IKC2* X2UKC0= -IKC0* X0UKC1=UKC2=UKC06、 計算故障點(diǎn)各相全電壓、全電流IKC=0IKB= aIKC1+a2IKC2+IKC0= aIKC1- a2IKC1* X0/（X2+X0）-IKC1* X2/（X2+X0）IKA= a2IKC1+aIKC2+IKC0= a2IKC1- aIKC1* X0/（X2+X0）-IKC1* X2/（X2+X0）UKC=3UKC1UKB= aUKC1+a2UKC2+UKC0=0UKA= a2UKC1+aUKC2+UKC0=0以單端系統(tǒng)為例計算保護(hù)安裝處各相全電壓、全電流單端系統(tǒng)保護(hù)安裝處電流等于故障點(diǎn)電流；雙端系統(tǒng)保

24、護(hù)安裝處各序電流等于故障點(diǎn)各序電流乘各序阻抗分配系數(shù)；保護(hù)安裝處電壓等于故障點(diǎn)處電壓加上線路壓降。IKCM=IKCIKBM=IKBIKAM=IKAUKCM=3UKC1+IKC1*X LM1+ IKC2*X LM2+ IKC0*X LM0UKBM=aIKC1*X LM1+ a2IKC2*X LM2+ IKC0*X LM0UKAM=a2IKC1*X LM1+ aIKC2*X LM2+ IKC0*X LM0保護(hù)安裝處AB故障相間故障電流、電壓IKABM= IKAM -IKBM=3IKC1ej-90+3IKC1ej-90* X0/（X2+X0）=1+ X0/（X2+X0）3IKC1ej-90UKABM

25、=UKAM -UKBM=3IKC1ej-90* X LM1+3IKC2ej90*X LM1=3IKC1ej-90* X LM1-3IKC1ej90* X0/（X2+X0）*X LM1=3IKC1ej-90* X LM1+3IKC1ej-90* X0/（X2+X0）*X LM1=1+ X0/（X2+X0）3IKC1ej-90*X1M通過上述計算可看出故障相間電壓超前故障相間電流一個線路阻抗角。7、繪制向量圖以供分析。兩相接地短路故障的特點(diǎn)：1、出現(xiàn)負(fù)、零序分量；2、序網(wǎng)構(gòu)成中正、負(fù)、零序分量同相并聯(lián)，也即在正序的基礎(chǔ)上串入了 X2X0阻抗；3、接地故障必然產(chǎn)生零序分量；4、不對稱故障必然產(chǎn)生負(fù)序

26、分量；5、短路點(diǎn)非故障相電流為零，對于單電源網(wǎng)絡(luò)保護(hù)安裝處非故障相電流也為零，對于雙電源網(wǎng)絡(luò)當(dāng)各序分量阻抗分配系數(shù)X1N/（X1M+X1N）=X2N/（X2M+X2N）=X0N/（X0M+X0N）時保護(hù)安裝處非故障相電流為零；不等時不為零。（此處所說的是故障分量，不包括故障前的負(fù)荷電流）6、故障相間電壓超前故障相間電流一個線路阻抗角。7、負(fù)、零序電流超前負(fù)、零序電壓（180度減一個線路阻抗角）約105度。三相短路K（3）故障分析1、 以A相為特殊相2、 短路路故障邊界條件： UKA=UKB=UKB=0。|IKA|=|IKB|=IKC|3、各序分量：UKA1=1/3（aUKA+ a2UKB+UK

27、C）=0UKA2=1/3（a2UKA+aUKB+UKC）=0UKA0=1/3（UKA+UKB+UKC）=0我們曾討論過負(fù)、零序電壓在短路點(diǎn)最高，而從上式看短路點(diǎn)負(fù)、零序分量電壓均為零，也就是說負(fù)、零序網(wǎng)絡(luò)中無任何電源，所以，三相短路只有正序分量?？傻茫篒KA1=1/3（IKA+aIKB+a2IKC）=IKAIKA2=1/3（IKA+ a2IKB+aIKC）=0IKA0=1/3（IKA+IKB+IKC）=04、 繪制序網(wǎng)圖：由上步計算結(jié)果可看出，三相短路只有正序分量。（如下圖示）5、 計算各序分量向量值：IKA1=E/X1IKA2=IKA0=0UKA1=UKA2=UKA0=06、 計算故障點(diǎn)各相

28、全電壓、全電流IKA=IKA1= E/X1IKB= a2E/X1IKC= aE/X1UKA=UKB=UKB=0以單端系統(tǒng)為例計算保護(hù)安裝處各相全電壓、全電流單端系統(tǒng)保護(hù)安裝處電流等于故障點(diǎn)電流；雙端系統(tǒng)發(fā)生三相短路，保護(hù)安裝處電流等于故障點(diǎn)電流乘正序阻抗分配系數(shù)；保護(hù)安裝處電壓等于故障點(diǎn)處電壓加上線路壓降。IKAM = E/X1IKBM= a2E/X1IKCM= aE/X1UKAM=IKA1*X LM1= E* X LM1/X1UKBM= IKB1*X LM1= a2E* X LM1/X1UKCM= IKC1*X LM1= aE* X LM1/X1通過上述計算可看出故障相電壓超前故障相電流一個

29、線路阻抗角。7、繪制向量圖以供分析。三相短路故障的特點(diǎn)：1、只有正序分量；沒有負(fù)、零序分量。2、序網(wǎng)構(gòu)成中同樣只有正序分量，也可以說在正序的基礎(chǔ)上串入了阻抗零；3、故障相電壓超前故障相電流一個線路阻抗角。小結(jié)因?yàn)閮上鄶嗑€故障（單相運(yùn)行）分析方法同單相接地短路故障分析方法相同；單相斷線故障（兩相運(yùn)行）分析方法同兩相接地短路故障分析方法相同，在此就不作分析；第一章 繼電保護(hù)原理在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)的任務(wù)之一就是當(dāng)一次系統(tǒng)設(shè)備故障時，由保護(hù)向距離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使之從系統(tǒng)中脫離，以保證系統(tǒng)其他部分的安全穩(wěn)定運(yùn)行，并最大限度的減少對電力設(shè)備的損壞。因此保護(hù)應(yīng)能區(qū)分正常運(yùn)行與短路故障

30、；應(yīng)能區(qū)分短路點(diǎn)的遠(yuǎn)近。結(jié)論：如果零序電流不接或異常短接，則所有與零序電流相關(guān)的保護(hù)均不能動作，如零序差動、零序過流等。第二章 故障錄波分析在我們的日常生產(chǎn)中經(jīng)常需要通過錄波圖來分析電力系統(tǒng)到底發(fā)生了什么樣的故障？保護(hù)裝置的動作行為是否正確？二次回路接線是否正確？CT、PT極性是否正確等等問題。接下來我就先講一下分析錄波圖的基本方法：1、當(dāng)我們拿到一張錄波圖后，首先要通過前面所學(xué)的知識大致判斷系統(tǒng)發(fā)生了什么故障，故障持續(xù)了多長時間。2、以某一相電壓或電流的過零點(diǎn)為相位基準(zhǔn)，查看故障前電流電壓相位關(guān)系是否正確，是否為正相序？負(fù)荷角為多少度？3、以故障相電壓或電流的過零點(diǎn)為相位基準(zhǔn)，確定故障態(tài)各相

31、電流電壓的相位關(guān)系。（注意選取相位基準(zhǔn)時應(yīng)躲開故障初始及故障結(jié)束部分，因?yàn)檫@兩個區(qū)間一是非周期分量較大，二是電壓電流夾角由負(fù)荷角轉(zhuǎn)換為線路阻抗角跳躍較大，容易造成錯誤分析）4、 繪制向量圖，進(jìn)行分析。第一節(jié) 單相接地短路故障錄波圖分析分析單相接地故障錄波圖要點(diǎn)：1、 一相電流增大，一相電壓降低；出現(xiàn)零序電流、零序電壓。2、 電流增大、電壓降低為同一相別。3、 零序電流相位與故障相電流同向，零序電壓與故障相電壓反向。4、 故障相電壓超前故障相電流約80度左右；零序電流超前零序電壓約110度左右。當(dāng)我們看到符合第1條的一張錄波圖時，基本上可以確定系統(tǒng)發(fā)生了單相接地短路故障；若符合第2條可以確定電壓

32、、電流相別沒有接錯；符合第3條、第4條可以確定保護(hù)裝置、二次回路整體均沒有問題（不考慮電壓、電流同時接錯的問題，對于同時接錯的問題需要綜合考慮，比如說你可以收集同一系統(tǒng)上下級變電所的錄波圖，對于同一個系統(tǒng)故障各個變電所錄波圖反映的情況應(yīng)該是相同的，那么與其他站反映的故障相別不同的變電站就需要進(jìn)行現(xiàn)場測試）。若單相接地短路故障出現(xiàn)不符合上述條件情況，那么需要仔細(xì)分析，查找二次回路是否存在問題。對于分析錄波圖，第4條是非常重要的，對于單相故障，故障相電壓超前故障相電流約80度左右；對于多相故障，則是故障相間電壓超前故障相間電流約80度左右；“80度左右”的概念實(shí)際上就是短路阻抗角，也即線路阻抗角。

33、第二節(jié) 兩相短路故障錄波圖分析分析兩相短路故障錄波圖要點(diǎn)：1、 兩相電流增大，兩相電壓降低；沒有零序電流、零序電壓。2、 電流增大、電壓降低為相同兩個相別。3、 兩個故障相電流基本反向。4、 故障相間電壓超前故障相間電流約80度左右。若兩相短路故障出現(xiàn)不符合上述條件情況，那么需要仔細(xì)分析，查找二次回路是否存在問題。比如說有一條線路正常運(yùn)行時負(fù)荷電流基本沒有，發(fā)生故障后保護(hù)拒動。我們來分析一下由錄波圖繪制的向量圖。 對照要點(diǎn)分析錄波圖，前三條都滿足，但第四條不滿足，繪制出向量圖以后成了故障相間電壓滯后故障相間電流約110度左右。大家想一下，保護(hù)回路出了什么問題？通過分析可以看出保護(hù)的A相電流與B相電流接反了，但由于裝置正常運(yùn)行時負(fù)荷電流基本為零，裝置不會報警。將A、B兩根電流線交換后，第四條變成滿足，證明保護(hù)裝置接線不再有問題。所以再重申一遍：對于分析錄波圖，第4條是非常重要的，對于單相故障，故障相電壓超前故障相電流約80度左右；對于多相故障，則是故障相間電壓超前故障相間電流約80度左右；“80度左右”的概念實(shí)際上就是短路阻抗角，也即線路阻抗角。第三節(jié) 兩相接地短路故障錄波圖分析分析兩相接地短路故障錄波圖要點(diǎn)：