線(xiàn)路的距離保護(hù)技術(shù)

返回名目電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)與故障檢驗(yàn)調(diào)試電網(wǎng)與線(xiàn)路繼電保護(hù)技術(shù)其次章線(xiàn)路的距離保護(hù)技術(shù)第一節(jié)距離保護(hù)的作用及其原理距離保護(hù)的作用電流、電壓保護(hù)存在的問(wèn)題電流、電壓保護(hù)，都是依據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)電壓降低和電流增大的特點(diǎn)構(gòu)成的，許過(guò)長(zhǎng)，所以需要有保護(hù)范圍穩(wěn)定和切除速度快的保護(hù)裝置。方向過(guò)電流保護(hù)存在的問(wèn)題過(guò)電壓保護(hù)增加功率方向元件(功率方向元件指向：母線(xiàn)→線(xiàn)路)就成為方向過(guò)電流保護(hù)，在雙側(cè)電源的輻射形網(wǎng)絡(luò)和單側(cè)電源的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中均能有選擇地切除故障但在多電源的簡(jiǎn)單電網(wǎng)中，方向過(guò)電流保護(hù)就不能滿(mǎn)足選擇性要求。例如在圖2.1.1(a)所示的單側(cè)電源的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，功率方向的規(guī)定如圖中箭頭所示只要整定時(shí)限滿(mǎn)足t 6＞t 4＞t 2，t 1＞t 3＞t 5，電網(wǎng)中無(wú)論何處發(fā)生故障均可滿(mǎn)足選擇性。但是圖2.1.1(b)所示的兩側(cè)電源的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中［只比圖 2.1.1(a)的網(wǎng)絡(luò)增加了一個(gè)電源E2 2，當(dāng)E2 2電源未加時(shí)在線(xiàn)路L2的k1點(diǎn)發(fā)生短路，方向過(guò)電流保護(hù)般是4應(yīng)比6先動(dòng)作，如靠近QF3的k1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，仍可按這個(gè)挨次有選擇性地動(dòng)作，但當(dāng)增加E 2電源后無(wú)論靠近QF3的K1點(diǎn)發(fā)生短路對(duì)QF3是正方向還是反方向，均會(huì)使保護(hù)4處于方向電源速斷范圍之內(nèi)，而造成越級(jí)跳閘。也即在增加另一電源后，保護(hù)范圍將有很大的變化，這是所不允許的。也就說(shuō)明方向過(guò)電流保護(hù)不能滿(mǎn)足簡(jiǎn)單電網(wǎng)的選擇性。距離保護(hù)的作用距離保護(hù)是反映故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的電氣距離一種保護(hù)裝置。距離越近，動(dòng)作時(shí)間越短。這樣就可以保證有選擇地切除故障。由于電氣距定，且較為靈敏，不受(或很少受)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響。距離保護(hù)的根本原理由于距離保護(hù)反映的是輸電線(xiàn)路的電氣距離而電氣距離一般以阻抗形式表示所以距離保護(hù)又稱(chēng)為阻抗保護(hù)。它的根本原理是用阻抗繼電器測(cè)量保護(hù)安裝處與故障點(diǎn)之間的阻抗ZK(或距離)，實(shí)際上是用它來(lái)測(cè)量保護(hù)安裝處電壓與電流的比值(Z K=U K／I K)，再將此測(cè)量阻抗與整定〖請(qǐng)看圖片H73，+65mm。65mm，BP#2.1.1方向過(guò)電流保護(hù)在不同網(wǎng)絡(luò)中選擇性的分析(a)單側(cè)電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)；(b)兩側(cè)電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)阻抗(Z set)進(jìn)展比較，當(dāng)測(cè)量阻抗大于整定阻抗時(shí)，保護(hù)不動(dòng)作；而小于整定阻抗時(shí)，則保護(hù)動(dòng)作，距離保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，取決于故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離；當(dāng)故障點(diǎn)距保護(hù)安裝飾近時(shí)，其測(cè)量阻抗小，動(dòng)作時(shí)間短；當(dāng)故障點(diǎn)距保護(hù)安裝飾遠(yuǎn)時(shí)，其測(cè)量阻抗增大，動(dòng)作時(shí)間增長(zhǎng)，而此時(shí)間的長(zhǎng)短，一般以固定的動(dòng)作時(shí)間即階梯式時(shí)間來(lái)計(jì)算，這樣就保證了保護(hù)有選擇地切除故障。如圖2.1.2(a)所示，當(dāng)k1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，保護(hù)1測(cè)量的阻抗是Z 保護(hù)2測(cè)量的阻抗是Z AB+Z 障點(diǎn)較近，保護(hù)2距故障點(diǎn)較遠(yuǎn)，所以保護(hù)1的動(dòng)作時(shí)間比保護(hù)2的動(dòng)作時(shí)間短。這樣故12不會(huì)誤動(dòng)。距離保護(hù)的時(shí)限特性距離保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)之間的距離的函數(shù)關(guān)系t=f(L)t=f(Z)稱(chēng)為距2.1.2(b)所示，分別稱(chēng)為距離保護(hù)的Ⅰ段、Ⅱ段及Ⅲ段?！颊?qǐng)看圖片H74，+51mm。75mm，BP#2.1.2距離保護(hù)的原理與時(shí)限特性網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)圖；(b)時(shí)限特性Ⅰ段距離保護(hù)是瞬時(shí)動(dòng)作的(只有保護(hù)本身固有動(dòng)作時(shí)間t1)以圖2.1.2(a)網(wǎng)絡(luò)中QF2的保護(hù)2為例其Ⅰ段本應(yīng)保護(hù)線(xiàn)路A—B的全長(zhǎng)然而要考慮到當(dāng)相鄰線(xiàn)路B—C出口處發(fā)生短路時(shí)(故障點(diǎn)k2)保護(hù)2Ⅰ段不應(yīng)動(dòng)作考慮到阻抗繼電器和互感器的測(cè)量誤差一般保護(hù)線(xiàn)路全長(zhǎng)的80%～85%取牢靠系數(shù)K rel1=(0.8～0.85)，即Z Ⅰ set，2 =(0.8～0.85)Z AB (1)式中Z Ⅰ set，2 ——保護(hù)2距離Ⅰ段整定值(Ω)；Z AB ——線(xiàn)路A、B之間的固有阻抗(Ω)。1的第Ⅰ段阻抗整定值應(yīng)為Z Ⅰ set，1 =(0.8～0.85)Z BC(2)式中ZⅠset，1——保護(hù)1距離Ⅰ段整定值(Ω)；Z BC——線(xiàn)路B、C之間的固有阻抗(Ω)。80%～85%15%～20%離Ⅱ段延時(shí)切除，距離Ⅱ段整定值的選擇類(lèi)似于限時(shí)電流速斷，即應(yīng)使其不超出下一條線(xiàn)路(BC)1距離Ⅰ段高出一個(gè)Δt的時(shí)限，以保護(hù)選擇性。距離Ⅱ段與距離Ⅰ段聯(lián)合構(gòu)本錢(qián)線(xiàn)路的主保護(hù)。距離Ⅲ段整定值的考慮類(lèi)似于過(guò)電流保護(hù)擇，而動(dòng)作時(shí)限比距離Ⅲ段保護(hù)范圍內(nèi)其他保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限高出一個(gè)Δt。距離Ⅲ段可作為可鄰線(xiàn)路保護(hù)裝置和斷路器拒動(dòng)的后備保護(hù)，同時(shí)也可作為距離Ⅰ段、Ⅱ段的后備保護(hù)。距離保護(hù)的主要組成元件如圖2.1.3所示，距離保護(hù)裝置由以下四種元件組成?！颊?qǐng)看圖片H75，+70mm。70mm，BP#〖請(qǐng)看圖片圖2.1.3距離保護(hù)的組成元件及單相原理接線(xiàn)圖 KS1、KS2、KS3——信號(hào)繼電器；TA——電流互感器；QF——斷路器；LT——斷路器跳閘線(xiàn)圈；QS——隔離開(kāi)關(guān)啟動(dòng)元件(KA)。啟動(dòng)元件的主要作用是在發(fā)生故障的瞬間啟動(dòng)整套保護(hù)，通常由靈敏度較高的負(fù)序電流繼電器構(gòu)成。方向元件(KPD)。方向元件確保保護(hù)動(dòng)作的方向性，防止反方向故障時(shí)，保護(hù)誤動(dòng)。它可以承受功率方向繼電器KPD，對(duì)于方向阻抗繼電器，由于兼有方向元件功能，可省略方向元件。距離元件(KDS1、KDS2)。距離元件的作用是測(cè)量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的距離(即測(cè)量阻抗)一般用阻抗繼電器。時(shí)間元件(KT2、KT3)時(shí)限特性，以保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性，一般承受時(shí)間繼電器。返回名目返回名目電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)與故障檢驗(yàn)調(diào)試電網(wǎng)與線(xiàn)路繼電保護(hù)技術(shù)其次章線(xiàn)路的距離保護(hù)技術(shù)其次節(jié)型自適應(yīng)阻抗繼電器具有自適應(yīng)力量的阻抗繼電器的構(gòu)成原理工作電壓絕大多數(shù)距離繼電器是依據(jù)故障點(diǎn)的電壓邊界條件建立其動(dòng)作判據(jù)的當(dāng)在保護(hù)區(qū)末端故障時(shí)動(dòng)作判據(jù)處于臨界狀態(tài)。為了反映此狀態(tài)，在繼電器中要形成或計(jì)算出保護(hù)區(qū)末端的電壓，一般稱(chēng)為工作電壓U op ，即U2 op =U2 K-Z YI2 K(1)對(duì)于相間距離繼電器U2 K=U2 pp (U2 AB 、U2BC 或U2 CA )，I2 K=I2 pp (I2 AB 、I2BC或I2CA)，對(duì)于接地距離繼電器U2K=U2P(U2A、U2B或UK=I2P+KI2I2A+K3I2O、I2B+K3I2O、I2C+K3I2，K＝(Z 0-Z′1／Z1)。式(1)中ZYY(ZY=Zset)所以(1)的另一表達(dá)形式為U2 OP =U2 K-Z set I2 K(2)而比相式阻抗繼電器的另一表達(dá)式為90°?argU PL U K-I KZ Y?270°(3)不難看出式(2)實(shí)際上是式(3)的分母，即工作電壓是比相式阻抗繼電器的一個(gè)組成局部。工作電壓在正常狀況下，等于線(xiàn)路上Y點(diǎn)的電壓，即U OP =U Y(4)工作電壓有一個(gè)顯著特點(diǎn)在保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障或正常運(yùn)行狀態(tài)它的相位與在保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)的相位相差180°(方向相反)，這就為阻抗繼電器能正確判別各種區(qū)內(nèi)故障奠定了基礎(chǔ)。實(shí)際上現(xiàn)在絕大多數(shù)距離繼電器都是反映U2OP的相位變化。為了測(cè)量一個(gè)溝通量的相位，必需以另一個(gè)溝通量的相位作參考，在繼電保護(hù)中我們稱(chēng)前者為工作電壓(U OP)，后者為極化電壓(U PL)，選擇不同的極化量，將得到不同特性的距離繼電器。圖2.2.1顯示了工作電壓在各種故障狀態(tài)下的大小和方向，由圖可見(jiàn)，在發(fā)生正方向區(qū)外故障(F1點(diǎn))和反方向故障(F4點(diǎn))(Y點(diǎn)的電壓)〖請(qǐng)看圖片H76，+100mm。75mm，BP#2.2.1工作電壓的大小與相位(a)系統(tǒng)圖；(b)正方向區(qū)外故障(F1點(diǎn))；(c)Y點(diǎn)故障(F2)；(d)區(qū)內(nèi)故障(F3)；(e)反向故障(F4)；在保護(hù)區(qū)末端(Y點(diǎn))發(fā)生故障時(shí)，U2 OP =0；在區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，繼電器測(cè)量到的工作電壓在故障點(diǎn)與電源連續(xù)的延長(zhǎng)線(xiàn)上(延長(zhǎng)到Y(jié)點(diǎn))。帶記憶功能的阻抗繼電器由圖2.2.1工作電壓分布圖可見(jiàn)故障電壓U K與工作電壓U2OP在區(qū)外故障時(shí)同相，在區(qū)內(nèi)故障時(shí)反相，在保護(hù)區(qū)末端故障時(shí)，U OP=0，比相器處于臨界狀態(tài)，這就是阻抗繼電器建立動(dòng)作判據(jù)的依據(jù)。在出口故障時(shí)，U K=0，阻抗繼電器消滅死區(qū)。而帶記憶功能的阻抗繼電器故障性質(zhì)等具體狀況來(lái)分析，一般按正方向故障和反方向故障兩種狀況來(lái)考慮。保護(hù)正方向短路。系統(tǒng)接線(xiàn)及有關(guān)參數(shù)如圖2.2.2(a)所示，由圖可見(jiàn)?！颊?qǐng)看圖片H77，+70mm。65mm，Y#〖請(qǐng)看圖片圖2.2.2帶記憶阻抗繼電器正方向短路特性分析 (a)系統(tǒng)接線(xiàn)；(b)繼電器動(dòng)作特性I2K=EZS+ZKU2K=I2KZKU2OP=U2K-I2KZ Y=I2 KZ K-I2KZＹ=I2K(ZK-ZY)=ZK-ZYZK+ZSE2(5)將式(5)代入(3)中，可得繼電器動(dòng)作條件為90°＜argZK+Z SZ K-Z Y2U2 PLE2＜270°(6)式(6)中，ZS(系統(tǒng)阻抗)，Z Y(整定阻抗)均為量，UPL ／E為參變量，將其移到不等式兩邊去，則僅剩下一個(gè)變量Z K，稍作整理后得E2U2 PL ＜argZ K+Z SZ K-ZY＜270°+argE2U2PL假設(shè)短路前為空載，則U2PL=E2，argE2U2PL=0，繼電器動(dòng)作條件為90°＜argZ K+ZSZK-ZY＜270°(7)繼電器動(dòng)作特性為以Z Y相量末端Y點(diǎn)和-Z S相量末端S點(diǎn)之連線(xiàn)SY為直徑所作之［見(jiàn)圖2.2.2(b當(dāng)Z K落在此圓內(nèi)時(shí)繼電器動(dòng)作由于Z K=ZL+Z e其阻抗角不可能大于φL，故Z K只可能落在第Ⅰ象限OY線(xiàn)之右邊。當(dāng)線(xiàn)路有串補(bǔ)電容時(shí)，Z=Z L-jX C可能落在第四象限(R軸下方)，所以動(dòng)作特性圓有效局部如圖2.2.2(b)陰影面積所示。一般狀況下短路前線(xiàn)路不是空載，argE2U2PC≠02.2.2(b)θ=argE2U2PL=30°，0°，-30°三種狀況下的特性圓這三個(gè)圓均稱(chēng)為帶記憶阻抗繼電器的動(dòng)態(tài)特性圓當(dāng)記憶作用消逝后在穩(wěn)態(tài)狀況下U2PL=U2繼電器動(dòng)其穩(wěn)態(tài)特性是圖2.2.2(b)中，以Z Y為直徑所作的虛線(xiàn)圓。動(dòng)作特性圓雖包括原點(diǎn)，但并不意味著反向故障失去方向性，由于式(7)是針對(duì)正方向短路的前提下導(dǎo)出的，不適于反向短路狀況。保護(hù)反方向短路系統(tǒng)接線(xiàn)及參數(shù)見(jiàn)圖2.2.3(a)，此時(shí)短路電流I2 ，I2 K方向由線(xiàn)路流向母線(xiàn)(I2 K為負(fù)值)，并總是Z′ S＞ZY(Z′S為反向系統(tǒng)阻抗)其動(dòng)作特性如圖2.2.3(b)所示。由于短路阻抗Z K一般與整定阻抗方向相反，在第三象限，因此，當(dāng)反方向短路，此動(dòng)作過(guò)程中，繼電器不會(huì)失去方向性。電抗繼電器為了較好地消退過(guò)渡電阻的影響，抑制“Y點(diǎn)”保護(hù)“超越”現(xiàn)象，可以承受電抗繼電器，下面以零序電抗繼電器為例對(duì)電抗繼電器的性質(zhì)作一說(shuō)明。零序電抗繼電器的動(dòng)作方程為〖請(qǐng)看圖片H78，+60mm。45mm，BP#〖請(qǐng)看圖片圖2.2.3帶記憶阻抗繼電器反 方向短路特性分析 (a)系統(tǒng)接線(xiàn)；(b)繼電器動(dòng)作特性U2 P-(KI2 O+I2 P)Z Y-I2 Z d＞-90°(8)結(jié)合具體回路對(duì)式(8)作一分析。正方向故障時(shí)，系統(tǒng)接線(xiàn)參見(jiàn)圖2.2.2(a)。U2 P=U2 K=I2 KZ K=(I2 P+K I2 K(9)P+KI2 (I2 O／(I2P+K I2O)］=θ，得90°-θ＞argZKZY-Zd＞-90°-θ (10)2.2.4(b)?！颊?qǐng)看圖片H79，+85mm。50mm，Y#〖請(qǐng)看圖片圖2.2.4零序電抗繼電器在阻抗平面上的動(dòng)作特性 (a)正弦表達(dá)式；(b)余弦表達(dá)式從圖2.2.4可以覺(jué)察：電抗繼電器下傾角θ 可確保整定點(diǎn)(Y點(diǎn))四周發(fā)生經(jīng)過(guò)波電阻接地故障不發(fā)生超越。選相元件(由負(fù)序電流與另序電流比相構(gòu)成的選相元件)其動(dòng)作條件為I2 2I2 0＞-90°(11)選相元件的優(yōu)點(diǎn)是不受負(fù)序重量的影響。由故障分析理論可知，系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障相的I2 2與I2 0同相，而對(duì)非故障相，則I2 0與I2 2P 相差120°，它們的相位關(guān)系見(jiàn)圖2.2.5。系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障相的序重量選相元件動(dòng)作。非故障相的序重量選相元件不動(dòng)作，可以很便利選到故障相。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生二相接地故障時(shí)，非故障相的I2 2與I2 0同相，選相元件動(dòng)作，而其他相別的I2 1與I2 2均相差120°，選相元件不動(dòng)作其相位關(guān)系見(jiàn)圖2.2.6。綜合比相式阻抗繼電器綜合比相式阻抗繼電器是利用集成電路的積分比相器實(shí)現(xiàn)的四個(gè)相量的相位，相當(dāng)于六個(gè)比相器工作，按“與門(mén)”輸出。大大簡(jiǎn)化了電路。這四個(gè)量中序電流(負(fù)序電壓)；另一個(gè)為零序電流(零序電壓)。綜合比相式接地阻抗繼電器繼電器的四個(gè)量分別為〖請(qǐng)看圖片H80，+70mm。80mm，BP#2.2.5單相接地故障，各相I2 1、I2 2、I2 C相位關(guān)系工作電壓U2 OP =U2 P-Z Y(I2 P+KI2 O)第一極化電壓U2PL1=-U1mejφ 0其次極化電壓U2PL2=-I22Zd第三極化電壓U2PL3=-I20Zd(12)式中K I2 O——本線(xiàn)零序補(bǔ)償電流；Z d——電抗變壓器模擬阻抗，內(nèi)角85°；Z Y——整定電阻。U2 P、I2 P中的P分別為A、B、C相。H81，+75mm。80mm，BP#2.2.6兩相接地短路；各相I20、I2 2、I2 1相位關(guān)系2.2.1綜合比相式接地阻抗繼電器中各元件的功能符號(hào)名稱(chēng)比相量功能Z阻抗元件U PL1／UOP測(cè)距：方向性、選相X 0零序電抗元件UOP／UPL3 防超越X2負(fù)序電抗元件UOP／UPL2防超越(與D2結(jié)合選相)F0零序方向元件UPL1／UPL3保證方向性F2負(fù)序方向元件UPL1／UPL2同上S選相元件UPL2／UPL3選相(13)(全部為積分比相器)，六個(gè)元件的性能2.2.1中。90°＞argUPL1UOP＞-90°(Z)90°＞argUOPUPL3＞-90°(X0)90°＞argUOPUPL2＞-90°(X2)90°＞argUPL1UPL3＞-90°(F0)90°＞argUPL1UPL2＞-90°(F2)90°＞argUPL2UPL3＞-90°(S)(13)其中X 0、S元件見(jiàn)式(8)、式(11)，X 2是負(fù)序電抗繼電器，性質(zhì)同X 0類(lèi)似，D 2及D 0為方向元件，在中級(jí)教材中已介紹過(guò)，而Z元件是式(3)的另一種的表現(xiàn)形式綜合比相式接地距離繼電器是這6個(gè)元件的組合，其特性曲線(xiàn)示于圖2.2.7中其中圖2.2.7(a)為正向故障特性曲線(xiàn)，圖2.2.7(b)為反向特性曲線(xiàn)。〖請(qǐng)看圖片H82，+45mm。80mm，BP#〖請(qǐng)看圖片圖2.2.7綜合比相式接地距離繼電器特性曲線(xiàn) (a)正向特性；(b)反向特性綜上所述，綜合式接地阻抗繼電器有如下幾個(gè)特點(diǎn)：承受了帶記憶特性的阻抗繼電器，它不再是單一電壓的阻抗繼電器，其動(dòng)作特性隨故障較完善地解決了傳統(tǒng)的接地距離繼電器存在的問(wèn)題。由反向故障特性曲線(xiàn)可見(jiàn)，Z、F、X六根曲線(xiàn)中，沒(méi)有共同的動(dòng)作區(qū)域，實(shí)質(zhì)上意味著，反向故障時(shí)杜絕了誤動(dòng)。阻抗繼電器可向第一象限偏移，有測(cè)量較大過(guò)渡電阻力量。由電抗元件X 0、X 2保證了整定點(diǎn)(Y點(diǎn))四周測(cè)量阻抗不會(huì)發(fā)生超越。用I0、I2前相阻抗元件誤“動(dòng)作”的問(wèn)題，又抑制了單相接地故障相關(guān)的相間阻抗元件會(huì)誤動(dòng)的問(wèn)題。綜合比相式相間阻抗繼電器該繼電器也是由四個(gè)量組成工作電壓U2 OP =U2 PP -Z YI2 PP第一極化電壓U2 PL1 =-U2 1mpp e jφ其次極化電壓U2 PL2 =-I2 2Z (當(dāng)I2 2=0時(shí)，退出比相)第三極化電壓U2 PL3 =-I2 (為I2 0=0時(shí)退出比相)(14)90°＞UPL1UOP＞-90°(Z)90°＞UOPUPL2＞-90°(X2)90°＞UPL1UPL2＞-90°(F2)90°＞U PL2 U PL3 ＞-90°(S)(15)綜合比相式相間阻抗繼電器的特性曲線(xiàn)與接地阻抗相仿，不再細(xì)述。相間接地阻抗繼電器的選相功能Z、S12組比相式組成：SA=argI22AI20，SAB=argI22ABI20SB=argI22BI20，SBC=argI22BCI20SC=argI22CI20，SCA=argI22CAI20(16)ZA=arg-UY，Z2AB1=arg-Um2AU12mA-(IAB2U2A+KI2AB-I0)Z2ABZYZB=arg-U21 mBU2B-(I2B+KI20)ZY，ZBC=arg-U21mBCU2BC-I2BCZYZC=arg-U21m CU2C-(I2C+KI20)ZY，ZCA=arg-U21mCAU2CA-I2CAZY(17)它們的規(guī)律動(dòng)作式為XA=SAZA，XB=SBZ B，X C=S CZCXAB=SABZAB，XBC=SBCZBC，XCA=SCAZCA(18)對(duì)于各種單相接地及二相接地故障(62.2.2)正序、負(fù)序、零序電流相位如2.2.42.2.5(16)6只選相元件在各種單相接地及相間接地(2.2.2)。2.2.2綜合比相式繼電器的選相力量故障相別選相元件動(dòng)作測(cè)量元件動(dòng)作狀況應(yīng)當(dāng)動(dòng)作元件可能誤動(dòng)元件綜合結(jié)果BC相斷線(xiàn)A相接地(經(jīng)電阻)SAZAZC、ZAB、ZCAXACA相斷線(xiàn)B相接地(經(jīng)電阻)SBZBZA、ZBC、ZABX BAB相斷線(xiàn)C相接地(經(jīng)電阻)SCZCZBZCAZBCX C續(xù)表故障相別選相元件動(dòng)作測(cè)量元件動(dòng)作狀況應(yīng)當(dāng)動(dòng)作元件可能誤動(dòng)元件綜合結(jié)果C相斷線(xiàn)AB相接地(經(jīng)電阻) S AB 2S CZ AB Z A、ZBX ABA相斷線(xiàn)BC相接地(經(jīng)電阻) S BC 2S AZ BC Z CX BCB相斷線(xiàn)CA相接地(經(jīng)電阻) S CA 2S BZ CA Z C、ZAX CA注：1.A相接地故障，超前相C相接地距離可能誤動(dòng)作。2.A相接地故障，相關(guān)的相間元件M AB 、M CA 可能誤動(dòng)作。3.依據(jù)故障分析理論，一相斷線(xiàn)故障，與兩相接地短路的序重量一樣，即BC相接地與A相斷線(xiàn)序重量相像，同樣，CA相接地與B相斷線(xiàn)，AB相接地與C相斷線(xiàn)相像。依據(jù)式(17)Z2.2.2中還列出了六種情況下可能誤動(dòng)的元件，由于必需滿(mǎn)足式(18)的規(guī)律式，所以確保了綜合比相式接地相間繼電器，具有極牢靠的選相力量。第三節(jié)電力系統(tǒng)距離保護(hù)振蕩閉鎖返回名目返回名目電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)與故障檢驗(yàn)調(diào)試電網(wǎng)與線(xiàn)路繼電保護(hù)技術(shù)其次章線(xiàn)路的距離保護(hù)技術(shù)第三節(jié)電力系統(tǒng)距離保護(hù)振蕩閉鎖阻抗也將周期性地變化，當(dāng)測(cè)量阻抗進(jìn)入動(dòng)作區(qū)域時(shí)，保護(hù)將誤動(dòng)。電力系統(tǒng)振蕩時(shí)電流和電壓的變化2.3.1E2ME2M=E2N系統(tǒng)振蕩時(shí)，可認(rèn)為NE2NE2M旋轉(zhuǎn)或E2NE2M的角度δ0°～360E2 N=E Ne-jδ(1)M側(cè)流向N側(cè)的電流I2為I2=E2 M-E2NZM+ZL+ZN=EM-ENe=1-E-jδNEZMeM+Z-jδZL+ZM+ZNL+ZNEM假設(shè)令h=ENEM，ZM+ZL+ZN=Z，則I2=1-he-jδZM+ZL+ZNEM=1-he-jδZE∑M(2)此電流落后于電勢(shì)差(此電流落后于電勢(shì)差(E M-E N)的角度為系統(tǒng)總阻抗角。φ z=arctanx M+x L+x NR M+R L+R(3)在振蕩時(shí)，系統(tǒng)中性點(diǎn)電位仍保持為零，線(xiàn)路兩側(cè)母線(xiàn)電壓U2 MN為MN(4)按上式關(guān)系式，可畫(huà)出圖2.3.1(b)所示的相量圖。N和UU2M=E2M-I2ZU2N=E2N-I2Z由式(2)、式(4)可見(jiàn)，振蕩電流及振蕩電壓的幅值均隨δ的變化而變化，圖2.3.2(a)示出振蕩電流隨δ2.3.2(b)MN點(diǎn)和振蕩中心Z0點(diǎn)電壓隨δ變化的曲線(xiàn)(Z0點(diǎn)為振蕩中心，詳見(jiàn)下述)?！颊?qǐng)看圖片H83，+46mm。45mm，Z#〖請(qǐng)看圖片 圖2.3.1兩側(cè)電源系統(tǒng)振蕩分析圖 (a)系統(tǒng)接線(xiàn)；(b)相量分析(Z M=Z N=Z L)〖請(qǐng)看圖片H84，+55mm。40mm，Y，BP#2.3.2電力系統(tǒng)振蕩時(shí)電流電壓的變化(a)電流變化曲線(xiàn)；(b)電壓變化曲線(xiàn)假設(shè)系統(tǒng)阻抗角等于線(xiàn)路阻抗角E2M、E2N，U2MU2NI的角度為系統(tǒng)阻抗角φz［見(jiàn)圖2.3.3(a)］，作線(xiàn)段E M、E N的垂直平分線(xiàn)，垂足為Z0，該點(diǎn)稱(chēng)為系統(tǒng)在振蕩時(shí)的電氣中心或振蕩中心，當(dāng)δ=180°時(shí)，振蕩中心的電壓將降到零。系統(tǒng)振蕩時(shí)對(duì)阻抗繼電器工作的影響假設(shè)距離保護(hù)安裝在圖2.3.1(a)圖示的M側(cè)母線(xiàn)上，當(dāng)系統(tǒng)振蕩時(shí)，振蕩電流及M側(cè)母線(xiàn)電壓分別如式(2)、式(4)Z =U2 M／I2=(E2 M-I2Z M)／I2=(E2M／I)-Z M=［1／(1-he -jδ )］Z ∑-Z M(5)假設(shè)h=1，系統(tǒng)阻抗角和線(xiàn)路阻抗角一樣，則式(5)變?yōu)閆 M ［／(1-e -δ ］Z -Z M=12Z ∑1-jcot12δ-Z M=12Z ∑-Z M-j12Z ∑cot12δ 〖請(qǐng)看圖片H85，+45mm。85mm，BP#〖請(qǐng)看圖片圖2.3.3系統(tǒng)振蕩時(shí)測(cè)量阻抗的變化 (a)測(cè)量阻抗變化；(b)對(duì)各類(lèi)阻抗繼電器的影響分析繼電器測(cè)量阻抗隨δ 變化的關(guān)系曲線(xiàn)如圖2.3.3(a)所示，圖中線(xiàn)段E ME N的長(zhǎng)度代表總阻抗Z ∑線(xiàn)段E MM及E NN分別代表Z M及N。線(xiàn)段MN則代表Z L。作圖時(shí)可先由保護(hù)安裝飾M點(diǎn)作相量12Z∑-Z M，再在此相量上疊加一個(gè)相量-j12Z ∑cotδ 2(該相量的計(jì)算結(jié)果如表2.3.1所示)。表2.3.1-j12Z ∑cotδ 2計(jì)算結(jié)果δ cotδ 2-j12Z ∑cotδ 20°∞-j∞90°1-j12Z ∑180°00270°-1+j12Z ∑360°-∞+j∞很明顯，在不同的δ角下，繼電器測(cè)量阻抗Z K，M相量將沿直線(xiàn)OO′移動(dòng)，直線(xiàn)OO′永久和阻抗相量Z2M垂直，且當(dāng)δ=180°時(shí)，Z K，M=12Z∑-ZM(最小)，圖2.3.3(a)中還畫(huà)出了δ=90°及δ=270°時(shí)，ZK，M的相量位置。圖2.3.3(b)顯示了安裝在M點(diǎn)的不同類(lèi)型的阻抗繼電器在系統(tǒng)振蕩時(shí)所感受到的阻抗軌跡。由圖可清楚地覺(jué)察，全阻抗繼電器在δ 1～δ 4這段范圍內(nèi)，可能誤動(dòng)。而方向阻抗繼電器只是在δ 2～δ 3這段范圍內(nèi)會(huì)誤動(dòng)。由此可見(jiàn)，在同樣整定值條件下，全阻抗繼電器受振蕩的影響最大。距離保護(hù)振蕩閉鎖的構(gòu)成原理分系統(tǒng)振蕩和三相短路的區(qū)分。(一)電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩和短路的主要區(qū)分振蕩時(shí)，電流和各點(diǎn)電壓的幅值均作周期性變化(圖2.3.2)，只在δ =180°時(shí)才消滅最嚴(yán)峻現(xiàn)象，而短路電流及電壓根本不變。振蕩電流和各點(diǎn)電壓幅值的變化速度didt和dudt路電壓突然降低，變化速度很快。δ間的相位是不變的。(即使在對(duì)稱(chēng)三相短路，短路初瞬也會(huì)消滅負(fù)序重量)。是利用電流、電壓或測(cè)量阻抗變化速度的不同來(lái)實(shí)現(xiàn)。(二)距離保護(hù)對(duì)振蕩閉鎖回路的根本要求系統(tǒng)發(fā)生各種類(lèi)型的故障，保護(hù)應(yīng)不被閉鎖而牢靠動(dòng)作。系統(tǒng)發(fā)生振蕩而沒(méi)有故障，應(yīng)牢靠將保護(hù)閉鎖，且振蕩不停息，閉鎖不解除。(3)在振蕩過(guò)程中發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)應(yīng)能正確動(dòng)作。(4)先故障而后又發(fā)生振蕩時(shí)，保護(hù)不會(huì)無(wú)選擇性的動(dòng)作。(三)振蕩閉鎖回路舉例三相式負(fù)序電流增量繼電器2.3.4是三相式負(fù)序電流繼電器接線(xiàn)圖，它由負(fù)序電流過(guò)濾器、零序電流元件及增量元件等組成。〖請(qǐng)看圖片H86，+56mm。50mm，Y#2.3.4三相式負(fù)序電流增量繼電器負(fù)序電流繼電器工作原理。TAS1、TAS2、TAS3是三只相電流變換器，每相變換器有兩個(gè)二次繞組W2=W3，在W2上連接阻容回路，R 4=13X C1 回路阻抗角為6°W3上連接分壓電阻R 1=R 2各相送到三相整流橋去的電壓U2 a,U2b,U2 c分別為U2a=U2R4+12U2BU2b=U2R8+12U2CU2 c=U2 R12 +12U2 A(6)〖請(qǐng)看圖片H87，+112mm。65mm，BP#2.3.5三相式負(fù)序過(guò)濾器相量圖正序電流；(b)負(fù)序電流；(c)零序電流在穩(wěn)態(tài)正序電流下，過(guò)濾器相量圖如圖2.3.5(a)所示，其各相輸出電壓為：U2 a=U2 R4 +12U2 B=12U2 A∠60°+12U2B=0U2 b=U2 R8 +12U2 C=12U2 B∠60°+12U2C=0U2 c=U2 R12 +12U2 A=12U2 C∠60°+12U2A=0(7)故負(fù)序電流過(guò)濾器在穩(wěn)態(tài)正序電流下輸出電壓為零。在穩(wěn)態(tài)負(fù)序電流下，過(guò)濾器的輸出相量見(jiàn)圖2.3.5(b)，此時(shí)各相輸出電壓為：U2 a=U2 R4 +12U2 B=12U2 A∠60°+12U2B=32U2 A∠90°U2 b=U2 R8 +12U2 C=12U2 B∠60°+12U2C=32U2 B∠90°U2 c=U2 R12 +12U2 A=12U2 C∠60°+12U2A=32U2 C∠90°(8)可見(jiàn)，此時(shí)過(guò)濾器輸出電壓為三相負(fù)序電壓。2.3.5(c)(圖中該零序電流方向與A相電壓同)，則各相電壓為U2 a=U2 b=U2 c=-32U2 A∠30°(9)在三相式過(guò)濾器中，負(fù)序輸出為三相平衡電壓，無(wú)論零序輸出的相位如何，均不會(huì)減少過(guò)濾器的輸出，所以無(wú)須加零序電流補(bǔ)償。W2阻容回路中的電容(C1、C2、C 3)上的電壓不能突變，在短路初瞬為零，而該回路中的電阻(R 4、R8、R12 )承受變流器的全部電壓，以后電容電壓漸漸建立，電阻上的電壓才漸漸到達(dá)其穩(wěn)定值12U P∠60°。在短路初瞬各相輸出電壓為U2 a=U2 R4 +12U2 B=U2 A+12U2 B=32UA∠30°U2 b=U2 R8 +12U2 C=U2 B+12U2 C=32U B∠30°U2 c=U2 R12 +12U2 A=U2 C+12U2 A=32U C∠30°(10) 以上電壓按RC時(shí)間常數(shù)衰減，最終為零。在衰減過(guò)程中，相位和幅值均有變化，2.3.6所示(僅畫(huà)出A相)執(zhí)行元件KAN動(dòng)作，則它能牢靠反響三相故障?！颊?qǐng)看圖片H88，+40mm。45mm，Y#〖請(qǐng)看圖片圖2.3.6三相短路時(shí)三相負(fù)序 過(guò)濾器輸出電壓相量圖(2)增量元件工作原理。C 4是增量電容器當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障負(fù)序電流過(guò)濾器的輸出，突然施加于電容器C 4上，電容初瞬間相當(dāng)于短接，較大的充電電流通過(guò)執(zhí)行元件KAN，使它動(dòng)作。電容器充電完畢，執(zhí)行元件KAN中就不再有電流通過(guò)，電容C 4起隔直流作用。假設(shè)系統(tǒng)發(fā)生振蕩，負(fù)序電流過(guò)濾器有較大的不平衡電流，但因變化緩慢，電容器充電電流很小，達(dá)不到KAN的動(dòng)作電流起到了閉鎖作用。VD1、VD2為防止增量元件強(qiáng)迫返回的逆止二極管，上海金山電廠(chǎng)曾發(fā)生過(guò)三相短路使三相式負(fù)序增量繼電器拒動(dòng)，造成保護(hù)拒動(dòng)的事故。簡(jiǎn)述如下，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，過(guò)濾器瞬時(shí)有電壓輸出，對(duì)增量電容C 4充電，執(zhí)行元件KAN動(dòng)作，但由于是對(duì)稱(chēng)故障，過(guò)濾器輸出隨后衰減到零，C 4通過(guò)電阻R 17 對(duì)KAN反方向放電，反方向的動(dòng)作安匝大于保持線(xiàn)圈的正向動(dòng)作安匝，極化繼電器KAN強(qiáng)迫返回，造成保護(hù)拒動(dòng)，現(xiàn)在增設(shè)的逆止二極管VD1VD2斷開(kāi)了放電電流至極化繼電器KAN回路可避免拒動(dòng)。增量元件必需留意的另一個(gè)問(wèn)題是極化繼電器觸點(diǎn)的調(diào)整，由于極化繼電器KAN動(dòng)作快速而且很靈敏，所以它的動(dòng)斷觸點(diǎn)必需有足夠壓力，以防由于振動(dòng)使其誤動(dòng)。由負(fù)序電流增量元件構(gòu)成的振蕩閉鎖回路2.3.7KAN2.3.4中的負(fù)序電流繼電器的一組直流自保持繞組，正常時(shí)它由其動(dòng)斷觸點(diǎn)及二極管VD2短接，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障，KAN起動(dòng)時(shí)，只要其動(dòng)〖請(qǐng)看圖片H89，+65mm。55mm，BP#2.3.7振蕩閉鎖回路原理接線(xiàn)斷觸點(diǎn)稍有斷開(kāi)，KANVD1的作用KAN動(dòng)作快速，它可防止KAN線(xiàn)路區(qū)內(nèi)發(fā)生故障三相式負(fù)序電流繼電器KAN快速動(dòng)作，其自保電流線(xiàn)圈通過(guò)二極管VD1，電阻R 3R 4自保持在動(dòng)作狀態(tài)由于此時(shí)振蕩閉鎖繼電器KOL還未動(dòng)作，所以距離一、二、三段均可出口跳閘。區(qū)外發(fā)生故障。為了防止系統(tǒng)發(fā)生先故障后振蕩的狀況距離保護(hù)誤動(dòng)作，必需對(duì)在時(shí)間長(zhǎng)，否則會(huì)造成某些振蕩第一周期較短的系統(tǒng)的保護(hù)誤動(dòng)作(一般系統(tǒng)振蕩周期達(dá)0.4s之)；但開(kāi)放時(shí)間又不宜太短，因需考慮單相故障進(jìn)展為相間故障的相繼切除，否則由于閉鎖過(guò)早，上述故障需由第三段跳閘，給系統(tǒng)穩(wěn)定帶來(lái)不利影響，故振蕩閉鎖開(kāi)放時(shí)間一般選用0.25～0.35s，本裝置利用振蕩閉鎖開(kāi)放中間繼KOO實(shí)現(xiàn)。此功能，其動(dòng)作過(guò)程如下(KOO尋常常帶電)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生區(qū)外故障KAN動(dòng)作后，切換繼電器KSW0.15s后閉合，KOO線(xiàn)圈短接使其失磁，假設(shè)0.25～0.35s后阻抗繼電器仍未動(dòng)作，KOO保持失磁狀態(tài)，其延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)振蕩閉鎖繼電器KOL并自保持，KOL觸點(diǎn)斷開(kāi)了可能誤動(dòng)的一、二段保護(hù)出口回路。由于系統(tǒng)振蕩周期一般為0.1～3不需經(jīng)振蕩閉鎖。KA及距離三段及其重動(dòng)中間繼電器KMR4KOL并自保持，KOL觸點(diǎn)斷開(kāi)了可能誤動(dòng)的保護(hù)段。第四節(jié)距離保護(hù)斷線(xiàn)失壓閉鎖返回名目返回名目電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)與故障檢驗(yàn)調(diào)試電網(wǎng)與線(xiàn)路繼電保護(hù)技術(shù)其次章線(xiàn)路的距離保護(hù)技術(shù)第四節(jié)距離保護(hù)斷線(xiàn)失壓閉鎖壓互感器二次電壓回路借助隔離開(kāi)關(guān)關(guān)心觸點(diǎn)切換時(shí)觸點(diǎn)接觸不良(或消逝)、或相位畸變，導(dǎo)致阻抗繼電器失壓誤動(dòng)。電壓互感器電壓回路的故障在二次電壓中會(huì)消滅負(fù)序重量因此由負(fù)序電壓作起動(dòng)量的距離保護(hù)裝置會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作為防止這種誤動(dòng)作需設(shè)置二次電壓回路斷線(xiàn)失壓元件并應(yīng)動(dòng)作在阻抗元件之前，對(duì)保護(hù)實(shí)現(xiàn)閉鎖。假設(shè)承受負(fù)序電流或負(fù)序電流增量(Δ I 2+Δ I0)作啟動(dòng)元件，就可避開(kāi)上述誤動(dòng)作，但在斷線(xiàn)失壓期間區(qū)外發(fā)生短路故障時(shí)，保護(hù)裝置就會(huì)無(wú)選擇地動(dòng)作(可見(jiàn)振蕩閉鎖不能完全替代斷線(xiàn)閉鎖)；另外，假設(shè)負(fù)序電流元件靈敏度受到限制，不能掌握距離保護(hù)第Ⅲ段，則二次電壓失壓時(shí)第Ⅲ段會(huì)誤動(dòng)作。所以，同樣應(yīng)設(shè)置斷線(xiàn)失壓元件，斷線(xiàn)失壓元件動(dòng)作后，閉鎖保護(hù)并發(fā)出斷線(xiàn)信號(hào)。50%成的誤動(dòng)作。斷線(xiàn)失壓元件構(gòu)成原理和對(duì)斷線(xiàn)失壓閉鎖裝置的要求(一)構(gòu)成原理斷線(xiàn)失壓元件是距離保護(hù)中二次電壓回路斷線(xiàn)失壓閉鎖裝置的主要元件種。一種是利用電壓互感器二次側(cè)短路故障或斷線(xiàn)時(shí)消滅的零序電壓來(lái)構(gòu)成斷線(xiàn)失壓元件器二次側(cè)消滅零序電壓，而相間距離不允許退出(兩相短路接地時(shí)相間距離有保護(hù)作用)；其次，二次電壓回路三相斷線(xiàn)(無(wú)零序電壓)時(shí)，斷線(xiàn)失壓元件應(yīng)反響。另一種是承受磁勢(shì)平衡差動(dòng)原理構(gòu)成斷線(xiàn)失壓元件別經(jīng)適當(dāng)電阻同時(shí)加于一個(gè)綜合變流器上，當(dāng)電網(wǎng)正常運(yùn)行或發(fā)生短路故障時(shí)，磁勢(shì)保持平衡，斷線(xiàn)失壓元件不動(dòng)作；當(dāng)電壓回路斷線(xiàn)時(shí)，磁勢(shì)平衡破壞，斷線(xiàn)失壓元件動(dòng)作。這種原理構(gòu)成的斷線(xiàn)失壓元件能反響各種類(lèi)型的二次斷線(xiàn)(包括三角形側(cè)斷線(xiàn))，但構(gòu)造簡(jiǎn)單，同時(shí)三角形側(cè)還需增加引出線(xiàn)。上述兩種原理構(gòu)成的斷線(xiàn)失壓元件，只能反響電壓互感器二次側(cè)有壓狀況下的斷線(xiàn)失壓故障，對(duì)于隔離開(kāi)關(guān)關(guān)心觸點(diǎn)接觸不良、二次電壓回路切換把手接線(xiàn)接錯(cuò)造成三相完全失去電壓、二次三相永久性短路故障以及阻抗繼電器內(nèi)部電壓回路接觸不良造成的失壓等，斷線(xiàn)失壓元件不能反響。由此可見(jiàn)，這種以二次電壓回路故障失壓而啟動(dòng)的斷線(xiàn)失壓元件，來(lái)閉鎖失壓造成的保護(hù)誤動(dòng)作，在原理上是不夠完善的。鎖阻抗繼電器斷線(xiàn)失壓時(shí)的誤動(dòng)作(3I3等)，但可起到斷線(xiàn)失壓的信號(hào)作用并可閉鎖整個(gè)保護(hù)。這種原理構(gòu)成的斷線(xiàn)失壓元件具有構(gòu)造簡(jiǎn)潔、靈敏度高的特點(diǎn)，特別適用于晶體管距離保護(hù)裝置中。(二)對(duì)斷線(xiàn)失壓閉鎖裝置的要求斷線(xiàn)失壓閉鎖裝置由斷線(xiàn)失壓元件啟動(dòng)，啟動(dòng)后發(fā)出電壓互感器二次側(cè)斷線(xiàn)信號(hào)并閉鎖保護(hù)?？紤]到振蕩閉鎖承受負(fù)序電流或負(fù)序(零序)電流增量啟動(dòng)，并作為整個(gè)距離保護(hù)的啟動(dòng)元件，故減輕了對(duì)斷線(xiàn)失壓閉鎖裝置的要求，具體要求如下：(1)二次電壓回路斷線(xiàn)失壓時(shí)，靈敏度應(yīng)滿(mǎn)足要求；(2)一次系統(tǒng)短路故障時(shí)不應(yīng)閉鎖保護(hù)或發(fā)斷線(xiàn)信號(hào)；斷線(xiàn)失壓元件應(yīng)有肯定的動(dòng)作速度，以便在保護(hù)誤動(dòng)前實(shí)現(xiàn)閉鎖；假設(shè)斷線(xiàn)失壓元件協(xié)同阻抗元件工作，則不應(yīng)影響保護(hù)動(dòng)作速度；在處理斷線(xiàn)故障過(guò)程中區(qū)外發(fā)生短路故障時(shí)，導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)作。斷線(xiàn)失壓元件工作原理(一)零序電壓構(gòu)成的斷線(xiàn)失壓元件或自動(dòng)開(kāi)關(guān)上并接適當(dāng)電容，同樣會(huì)消滅零序電壓(這一措施解決了斷線(xiàn)失壓元件反響三相斷線(xiàn)的問(wèn)題)。因此，二次側(cè)消滅零序電壓，可以反響二次側(cè)斷線(xiàn)失壓。但是，當(dāng)一次系統(tǒng)序電流閉鎖。因此，僅有零序電壓而無(wú)零序電流，可推斷為斷線(xiàn)失壓狀況?！颊?qǐng)看圖片H90，+55mm。100mm，BP#2.4.1零序電壓構(gòu)成的斷線(xiàn)失壓元件之一(a)LJ0觸點(diǎn)與DBJ線(xiàn)圈串聯(lián)；(b)LJ0觸點(diǎn)與DBJ觸點(diǎn)并聯(lián)2.4.1(a)為依據(jù)上述原理擬制的斷線(xiàn)失壓元件，其中三個(gè)相等電容CA、CB、CC構(gòu)成零序電壓濾過(guò)器，取得的零序電壓通過(guò)零序電流繼電器LJ0的常閉觸點(diǎn)加于執(zhí)行元件DBJ線(xiàn)圈上，DBJ常閉觸點(diǎn)接通保護(hù)操作電源，常開(kāi)觸點(diǎn)發(fā)出斷線(xiàn)信號(hào)。為使一次系統(tǒng)發(fā)生接地短路故障時(shí)不誤閉鎖保護(hù)，LJ0DBJ的動(dòng)作值應(yīng)協(xié)作，保護(hù)LJ0有較高的靈敏度；這種斷線(xiàn)失壓元件存在的另一主要缺點(diǎn)是LJ0常閉觸點(diǎn)壓力不夠，LJ0常開(kāi)觸點(diǎn)與DBJ2.4.1(b)所示。需要指出，這種斷線(xiàn)失壓元件不能用于中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)的距離保護(hù)裝置中，因在這種電網(wǎng)中發(fā)生單相接地故障時(shí)，有較高的零序電壓而僅有很小的零序電流，斷線(xiàn)失壓元件動(dòng)作，將保護(hù)閉鎖并誤發(fā)信號(hào)，這明顯是不合理的。留意到一次系統(tǒng)中發(fā)生接地短路故障時(shí)電壓互感器開(kāi)口三角形側(cè)消滅零序電壓因而可用此零序電壓來(lái)替代前述的3I2 0繼電器的閉鎖作用。這樣，當(dāng)開(kāi)口三角形側(cè)無(wú)零序電壓而星形側(cè)存在零序電壓時(shí)，可推斷為斷線(xiàn)失壓狀況；當(dāng)開(kāi)口三角形側(cè)和星形側(cè)同時(shí)存在零序電壓時(shí)可推斷為一次系統(tǒng)發(fā)生了接地短路故障固然，前者斷線(xiàn)失壓元件應(yīng)動(dòng)作，后者不應(yīng)動(dòng)作圖2.4.2為依此原理構(gòu)成的斷線(xiàn)失壓元件其中DBJ為瞬時(shí)動(dòng)作的電磁型繼電器，具有W 1和W 2兩個(gè)線(xiàn)圈，其中W 1接于C A、C B、C C構(gòu)成的零序電壓濾過(guò)器上，W 2經(jīng)R 0、C 0接于開(kāi)口三角形輸出電壓U2Δ(3U2 0)上。在這里R 0、C 0起到相位和數(shù)值的補(bǔ)償作用，分析如下。 〖請(qǐng)看圖片H91，+55mm。90mm，BP#2.4.2零序電壓構(gòu)成的斷線(xiàn)失壓元件之二一次系統(tǒng)發(fā)生接地短路故障時(shí)斷線(xiàn)失壓元件應(yīng)不動(dòng)作此時(shí)DBJ兩個(gè)線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁勢(shì)應(yīng)完全抵消，考慮到W 1、W 2的極性，則有I2 1W 1-I2 2W 2=0(1)假設(shè)斷線(xiàn)失壓元件使用在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，則電壓互感器的變比為U x／1003因而星形側(cè)每相零序電壓為E2 0／3時(shí)開(kāi)口三角形側(cè)零序電壓為3E20(即U2 Δ=3E2 0)，作出零序等值電路如圖2.4.3(a)所示，簡(jiǎn)化如圖(b)所示。因DBJ中兩線(xiàn)圈磁勢(shì)相互抵消，磁通接近為零，故W 1和W 2無(wú)感抗，僅有電阻RW1 和R W2 ，由此可得I2 1=E2 0／3R W1 -jX C3〖請(qǐng)看圖片H92，+40mm。95mm，BP#〖請(qǐng)看圖片圖2.4.3零序等值電路圖 (a)零序等值圖；(b)簡(jiǎn)化零序等值圖I2 2=3E2 0(R 0+R W2 )-jX CO式中X C——容抗，X C=1ω C，其中C=C A=C B=C C4X CO ——容抗，X CO =1ω C 0。將上兩式代入(1)式，化簡(jiǎn)得到R W1 W 1-jX C3W 1=R 0+R W2 33W 2-jX CO33W 2由此式可見(jiàn)，引進(jìn)R 0、C 0所起的補(bǔ)償作用。將實(shí)部和虛局部別相等，有R W1 W 1=R 0+R W2 33W 2 X C3W 1=X CO33W 2如選取C 0=C A=C B=C C時(shí)，則有W 1=3W 2(2)R 0=3R W1 -R W2 (3)可見(jiàn)，中選取C0=CA=CB=CC時(shí)，且參數(shù)滿(mǎn)足(2)、(3)生接地短路故障時(shí)(中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng))，DBJ不動(dòng)作，保護(hù)不閉鎖。當(dāng)然，在上述參數(shù)條件下，中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)發(fā)生接地短路故障時(shí)，由于電壓互感器變比不同，DBJ將錯(cuò)誤動(dòng)作。2.4.2角形側(cè)斷線(xiàn)時(shí)(這種斷線(xiàn)不易覺(jué)察)，斷線(xiàn)失壓元件不動(dòng)作，也無(wú)信號(hào)發(fā)出，當(dāng)線(xiàn)路上發(fā)生接地短路故障時(shí)，斷線(xiàn)失壓元件動(dòng)作，錯(cuò)誤地將保護(hù)閉鎖。性點(diǎn)直接接地和非直接接地電網(wǎng)的距離保護(hù)裝置中。(二)磁勢(shì)平衡差動(dòng)構(gòu)成的斷線(xiàn)失壓元件2.4.4為這種原理構(gòu)成的斷線(xiàn)失壓元件之一。圖中ZLB具有五個(gè)繞組的綜合變流器，其W3、W4、W5三繞組接成星形，當(dāng)回路阻抗、匝數(shù)相等時(shí)，僅產(chǎn)生零序綜合W22.4.2斷線(xiàn)失壓元件一樣，不再贅述。下，斷線(xiàn)失壓元件不動(dòng)作的條件是磁勢(shì)相互抵消，即有3I2 0W 3-I2 2W 2=0(4)〖請(qǐng)看圖片H93，+45mm。90mm，BP#2.4.4磁勢(shì)平衡差動(dòng)構(gòu)成的斷線(xiàn)失壓元件之一當(dāng)使用在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中時(shí)電壓互感器變比為U x10031003假設(shè)二次星形側(cè)每相零序電壓為E2 0／3，則開(kāi)口三角形側(cè)零序電壓為E2(即U2 Δ=E2 0)?？紤]到ZLB鐵芯中無(wú)磁通，各繞組阻抗僅有電阻重量，于是I20=E203(R1+RW3)I22=E20R4+RW2式中RW2、RW3——W2、W3(W4、W5)電阻值。代入式(4)，計(jì)及W 2與W 3(W 4、W 5)匝數(shù)相等，化簡(jiǎn)得到R 1=3R 4+0.732R W2 (5)假設(shè)R 4?R W2 ，則有R 1≈3R 4(6)所以，參數(shù)間滿(mǎn)足式(5)或式(6)關(guān)系時(shí)，一次系統(tǒng)發(fā)生接地短路故障時(shí)(中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中)，DBJ不動(dòng)作，保護(hù)不閉鎖。2.4.2斷線(xiàn)失壓元件相仿，另外，因ZLB繞組較多，極性簡(jiǎn)潔弄錯(cuò)。附帶指出，運(yùn)行中消滅二次電壓回路斷線(xiàn)時(shí)，實(shí)際斷線(xiàn)相并未真正斷電，通過(guò)其他負(fù)載維持供電，所以靈敏度還要增高。2.4.5為又一磁勢(shì)平衡差動(dòng)構(gòu)成的斷線(xiàn)失壓元件，ZLB為綜合變流器，共有六個(gè)繞組，W1～W5R1～R5由電壓互感器星形側(cè)和開(kāi)口三角形側(cè)供電，W6R1～R5的作用，將輸入電壓源變換為電流源，所以輸出電流(DBJ線(xiàn)圈中電流)正比于輸入合成磁勢(shì)AW〖請(qǐng)看圖片H94，+45mm。95mm，BP#2.4.5磁勢(shì)平衡差動(dòng)構(gòu)成的斷線(xiàn)失壓元件之二AW ∑=I2 1W 1+I2 2W 2+I2 3W 3+I2 4W 4+I2 5(7)設(shè)R W1 、R W2 、??R W5 為W 1、W 2、?W 5繞組電阻，則有I2 1=U2 ac R 1+R W1 ，I2 2=U2 bR 2+RW2I2 3=U2′ cb R 3+R W3 ，I2 4=U2′ ba 4+R W4I2 5=U2′ cR 5+R W5假設(shè)斷線(xiàn)失壓元件使用在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，則電壓互感器變比為U x／1003／100，在圖示接線(xiàn)狀況下，開(kāi)口三角形側(cè)電壓轉(zhuǎn)換為二次星形側(cè)電壓時(shí)，有如下關(guān)系U2′ cb =-3U2 b，U2′ ba =-3U2 U2′ c=3U2 c代入電流表示式中，再代入式(7)，得到AW ∑=W 1R 1+R W1 U2 ac +W 2R 2+R W2 U2b-3W 3R 3＋R W3 U2 b-3W 4R 4＋R W4 U2 W 5R 5＋R W5 U2 c當(dāng)W 3=W 4=W 5、W 1=W 2且有W 1=3W 3、R 4=R 5的關(guān)系時(shí)，上式改寫(xiě)為AW ∑=W 11R 1＋RW1 -1R 4＋RW4U2ac+W21R 2＋R W2 -1R3＋R W3 U2b(8)可以看出，調(diào)整電阻R 1和R3，使R 1+R W1=R4+RW4、R3+R W3=R2+R W2，則AW∑=0系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，不破壞上述關(guān)系，從而DBJ不閉鎖。當(dāng)二次電壓回路發(fā)生斷線(xiàn)時(shí)(包括三角形側(cè)斷線(xiàn)在內(nèi))，磁勢(shì)平衡關(guān)系破壞，合成磁勢(shì)等于斷a、b相熔斷器熔斷時(shí)，則合成磁勢(shì)為AW∑=I2 3W 3+I2 4W 4+I2 5W 5 =-(I2 1W 1+I2 2W2)所以，DBJ線(xiàn)圈流過(guò)相應(yīng)電流，DBJ動(dòng)作，保護(hù)被閉鎖。ZLB繞組多，極性簡(jiǎn)潔搞錯(cuò)；另外，開(kāi)口三角形側(cè)還必需增加電纜引出線(xiàn)，因而應(yīng)用不多。(三)鑒別三相補(bǔ)償電壓對(duì)稱(chēng)性構(gòu)成的斷線(xiàn)失壓元件電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，可以看出，U2′ A、U2′ B、U2′ C保護(hù)對(duì)稱(chēng)關(guān)系，u2′ A、u2′ B、u2′ C兩兩正半周或負(fù)半周的重疊角為60°，合3.3ms；當(dāng)電壓互感器二次側(cè)斷線(xiàn)時(shí)(如A相斷線(xiàn))作出U′2 A、U′2B、U′2 C向量關(guān)系如圖2.4.6(b)所示，可以看出，u′2 A和u′2 B正半周或負(fù)半周的重疊角大于60°，即大于3.3ms，其他相斷線(xiàn)也有這個(gè)情況。因此，依據(jù)u′ A、u′ B、u′ C兩兩正、負(fù)半周消滅同極性時(shí)間的不同，可鑒別出二次斷線(xiàn)失壓，從而可構(gòu)成斷線(xiàn)失壓元件。圖2.4.7為按此原理擬出的斷線(xiàn)失壓元件原理框圖其中′ A +［u′ B +、［u′ C +］為u′ A、u′ B、u′ C正半周對(duì)應(yīng)的方波電壓，t 1、t 2為延時(shí)4ms動(dòng)作的時(shí)間元件，t 3為脈沖展寬電路。圖中P +、P -的規(guī)律表示式可寫(xiě)成P +［′ A +［u′ B +［′ B +［u′ C ［C +［′ A +］P -= P + = ［′ A ［′ B ］ 2［u′ B +［C +］ 2［′ C +［u′ A ］= ［u′ A ］ + ［′ B +］ ｛ ［u′ B ］ + ［′C+］｛［u′C+］+［u′A+］｝=［u′A］［u′B+］+［u′B+］［u′C+］+［u′C+］［u′A+］〖請(qǐng)看圖片H95，+48mm。95mm，BP#〖請(qǐng)看圖片圖2.4.6補(bǔ)償電壓U′ A、U′B、U′ C相位關(guān)系 (a)正常運(yùn)行；(b)A相斷線(xiàn)〖請(qǐng)看圖片H96，+40mm。90mm，BP#2.4.7鑒別三相補(bǔ)償電壓對(duì)稱(chēng)性構(gòu)成的斷線(xiàn)失壓元件可見(jiàn)，P+高電位持續(xù)時(shí)間反響了u′A、u′B、u′C兩兩正半周的重迭時(shí)間，P-u′A、u′B、u′C兩兩負(fù)半周的重迭時(shí)間。很明顯，P+或P-4ms(72°)時(shí)，斷線(xiàn)失壓元件動(dòng)作。協(xié)同工作。返回名目返回名目電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)與故障檢驗(yàn)調(diào)試電網(wǎng)與線(xiàn)路繼電保護(hù)技術(shù)其次章線(xiàn)路的距離保護(hù)技術(shù)第五節(jié)相間距離保護(hù)裝置的檢驗(yàn)的規(guī)定及各裝置的具體檢驗(yàn)規(guī)程元件的檢驗(yàn)方法及一些必需的留意事項(xiàng)。檢驗(yàn)前的預(yù)備工作除按部頒“檢驗(yàn)條例”其次章“繼電保護(hù)及電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)前的預(yù)備工作要求進(jìn)展之外，還要查對(duì)盤(pán)上的實(shí)際接線(xiàn)，應(yīng)和圖紙相符。依據(jù)圖2.5.1接好距離元件及整組傳動(dòng)試驗(yàn)接線(xiàn)，預(yù)備好試驗(yàn)中要用到的其它儀表儀器，并留意以下要求：〖請(qǐng)看圖片H97，+55mm。100mm，BP#〗圖2.5.1保護(hù)裝置試驗(yàn)接線(xiàn)圖三相試驗(yàn)電源為正弦波形，不得消滅肉眼可覺(jué)察到的畸變現(xiàn)象。如有條件測(cè)試試驗(yàn)電源的諧波重量時(shí)，試驗(yàn)電流及電壓的諧波重量不宜超過(guò)5%。試驗(yàn)所用的儀表其準(zhǔn)確度不應(yīng)低于0.50.5級(jí)以上等級(jí)的儀表予以校驗(yàn)，以便對(duì)其試驗(yàn)中的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)展修正。模擬出口短路故障時(shí)，要求殘壓不大于30mV。2.5.1中的儀表設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)如下：R A、B、C ——30～100Ω、5A可調(diào)電阻。R——20～30Ω、10A可調(diào)電阻。(3)V2——0～150V、0.5級(jí)電壓表(多量程)。(4)A——5A、0.5級(jí)電流表。(5)TA2——電流互感器。Φ——相位表。TA1——升流器。(8)T13kVA。(9)T23kVA。(10)1kVA。KM——觸點(diǎn)可通過(guò)最大試驗(yàn)電流的多觸點(diǎn)繼電器，觸點(diǎn)同期性不大于1ms。Q1——三極刀閘。(13)V1——0～150V電壓表。(14)Q2——單極刀閘。2.5.1中儀表設(shè)備外，尚需預(yù)備以下儀表設(shè)備：(1)工頻頻率表。電子毫秒計(jì)。0.5級(jí)、0～250V多量程直流電壓表。(4)萬(wàn)用表。(5)2500、1000、500V搖表。(6)相序表。如不承受圖2.5.1的試驗(yàn)接線(xiàn)而承受其它接線(xiàn)時(shí)，除需留意前述的要求外，尚需滿(mǎn)足以下要求：100V降低到任意值及0V，同時(shí)電流能突然參加到電流回路。參加到保護(hù)的電壓與電流間的相角能任意轉(zhuǎn)變。相位表測(cè)量的電壓與電流的相角，必需真實(shí)地反響參加保護(hù)的電壓與電流間的相角。(4)模擬短路試驗(yàn)時(shí)，電壓三角形不能畸變。電抗方向繼電器的檢驗(yàn)(一)電抗變壓器TX的檢驗(yàn)電抗變壓器TX的范圍和精度。它隨電流變化的線(xiàn)性度，打算著不同短路電流水平下裝置的工作精度，因而必須將兩一次線(xiàn)圈串聯(lián)并在通入電流1～25A的范圍內(nèi)，逐點(diǎn)測(cè)量轉(zhuǎn)移阻抗的值，使之滿(mǎn)足基規(guī)程規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)并檢查其線(xiàn)性度。為保證小電流狀況下阻抗元件的測(cè)量精度，要求在電流為1A5A1.1～1.15轉(zhuǎn)移阻抗的計(jì)算公式為Z c= U i2 I K式中Ui——TX二次空載時(shí)二次線(xiàn)圈的電壓，用溝通高內(nèi)阻電壓表測(cè)量；IK——繼電器兩相繞組串起來(lái)參加的電流。求其不平衡小于±5%，否則應(yīng)更換TX二次線(xiàn)圈。我們知道轉(zhuǎn)移阻抗角是阻抗元件的一個(gè)主要指標(biāo)它的大小打算于TX二次的RL的數(shù)值。可以用多種方法對(duì)它進(jìn)展測(cè)量，如可以將極化回路L、C短接后，測(cè)其阻抗圓的最大靈敏角，把這個(gè)最大靈敏角認(rèn)為是轉(zhuǎn)移阻抗角。也可以用相位電壓表測(cè)定TX二次空載電壓對(duì)一次電流的轉(zhuǎn)移阻抗角。這里只介紹電壓三角形測(cè)定法：即把一、二次線(xiàn)圈的同極性一端短接，并在一次線(xiàn)圈的短接端串入電阻R，如圖2.5.2所示。通入相應(yīng)的相間電流用高內(nèi)阻電壓表分別測(cè)量電阻R上的電壓UR，TX二次空載電壓U i和這兩電壓的向量和，作出電壓三角形，求出TX二次空載電壓Ui對(duì)一次電流IK的相角即為T(mén)X的轉(zhuǎn)移阻抗角φc實(shí)測(cè)φc角與整定阻抗角φ set允許誤差5°否則可適當(dāng)更換RL電阻以滿(mǎn)足要求〖請(qǐng)看圖片H98，+80mm。88mm，BP#2.5.2用電壓三角形法測(cè)TX轉(zhuǎn)移阻抗角φ(二)變壓器TVA抽頭的正確性檢查T(mén)VA100V電壓，二次使用高內(nèi)阻電壓表，將一端固定在TXTVA的公共端子上，另一端依次測(cè)量各插孔電壓，應(yīng)滿(mǎn)足各保護(hù)規(guī)程的具休規(guī)定。這是確保阻抗圓特性正確整定的關(guān)鍵，在測(cè)量中尤其要留意各繞組間的極性。測(cè)試時(shí)可參考廠(chǎng)(三)極化變壓器TVA的變比測(cè)定TVA100VTVA′兩1.2%。假設(shè)不滿(mǎn)足要求應(yīng)更換其二次繞組。(四)阻抗測(cè)量元件記憶回路檢驗(yàn)記憶回路是為保證阻抗繼電器正方向出口三相短路牢靠動(dòng)作和反方向母線(xiàn)短路牢靠不動(dòng)作而設(shè)立，因而在整個(gè)記憶功能的衰減過(guò)程中，均要求回路按固有頻率為50Hz諧振。換句話(huà)說(shuō)，也就是要求電壓輸入端參加50Hz的正弦溝通電壓0～100V時(shí)，極化回路電流要始終超前電壓的角度δ 為4°～8°為滿(mǎn)足此規(guī)定除要求L 工作在錢(qián)芯的線(xiàn)性段外，還要求通過(guò)對(duì) L 二次分頭的調(diào)整及電容量的微調(diào)(考慮到實(shí)際電容量與標(biāo)稱(chēng)值的誤差，有時(shí)只需更換為同型號(hào)的其它電容)來(lái)滿(mǎn)足此要求。試驗(yàn)時(shí)，除TX一次電流回路開(kāi)路外，阻抗繼電器要處在正常運(yùn)行狀態(tài)，但不參加第三相電壓，如圖2.5.3所示?！颊?qǐng)看圖片H99，+42mm。105mm，BP〗圖2.5.3整定記憶回路諧振頻率試驗(yàn)接線(xiàn)假設(shè)試驗(yàn)電源的頻率f 不為50Hz，則 δ 角度按4°～8°+6.4°(50- f )修正。在無(wú)相位電壓表的狀況下可以用高內(nèi)阻電壓表測(cè)記憶回路各局部電壓U 2 L、U 2 C、U 2 2 LC(電感 L 和電容 C 的電壓)與外加電壓U 如圖2.5.4所示。再利用電流 I 2超前 U 2 C的角度為90°的原理，即求出 I 2與外加電壓U 2 C的角度δ 。(五)工作回路對(duì)稱(chēng)性檢驗(yàn)對(duì)整流型相靈敏接線(xiàn)方向阻抗元件的工作回路的對(duì)稱(chēng)性應(yīng)按具體的檢驗(yàn)規(guī)程進(jìn)展檢驗(yàn)表達(dá)。(六)電流潛動(dòng)檢查〖請(qǐng)看圖片H100，+60mm。32mm，Y#2.5.4記憶回路電壓相量圖為確保阻抗元件的靈敏動(dòng)作而又不誤動(dòng)此項(xiàng)檢驗(yàn)。在只對(duì)繼電器參加規(guī)定的電流時(shí)，要求制動(dòng)臂直流電壓略大于動(dòng)作臂的直流電壓。(七)動(dòng)作阻抗值整定TX和靈敏角置于整定位置，按下述公式計(jì)算TVA插孔的百分?jǐn)?shù)值為K u= K c K set 3100%式中 K c——TX一次線(xiàn)圈匝數(shù)插孔表示的整定阻抗；K set ——整定阻抗值。初步選定各段TVA2.5.1的(TX一次兩繞組同極性串聯(lián)加電流)，使電流落后電壓的角度為線(xiàn)路阻抗角(裝置TX整定2位置加5A；0.615A)，保持相位為線(xiàn)路阻抗角，用均勻降低電壓的方法，測(cè)定阻抗繼電器的動(dòng)作電壓值U act 極化繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作可用通燈監(jiān)以Z act =U act 2 I 計(jì)算動(dòng)作阻抗。當(dāng)動(dòng)作阻抗值略大時(shí)，應(yīng)稍增加整定變壓器TVA的抽頭，反之則略減。要求動(dòng)作的三次平均值，做為正式數(shù)據(jù)，但每次實(shí)測(cè)值與整定值的誤差應(yīng)小于±3%。阻抗元件動(dòng)作后，仍應(yīng)固定電流，保持相位，緩慢上升電壓，使繼電器返回，要求返回系數(shù)1.15。檢驗(yàn)中應(yīng)留意以下幾點(diǎn)：在阻抗元件檢驗(yàn)之前，肯定要按有關(guān)規(guī)程對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)展認(rèn)真檢驗(yàn)，保證其返回系數(shù)動(dòng)指標(biāo)的完成。2.5.1的試驗(yàn)接線(xiàn)時(shí)，切記不行用KM的觸點(diǎn)斷弧。(3)試驗(yàn)時(shí)不參加第三相電壓。(4)在阻抗元件定值是按躲負(fù)荷阻抗整定的，作固定90%額定電壓的動(dòng)作阻抗。(八)錄制 Z act = f ( I K)特性并確定準(zhǔn)確工作電流阻抗測(cè)量元件準(zhǔn)確工作電流的大小與極化電壓工作狀態(tài)有親熱關(guān)系。對(duì)第Ⅰ段阻抗測(cè)量元件的 Z act = f ( I K)特性，應(yīng)用模擬突然短路限制動(dòng)作時(shí)間的方法進(jìn)展測(cè)量，對(duì)第Ⅱ段、第Ⅲ段因當(dāng)其動(dòng)作時(shí)暫態(tài)已消逝，故可承受固定不同電流而均勻調(diào)整電壓的穩(wěn)態(tài)方法作穩(wěn)態(tài)的Z act = f ( I K) 特性。模擬突然短路限時(shí)動(dòng)作的Z act = f ( I K)特性，試驗(yàn)方法如下：用圖2.5.1的試驗(yàn)接線(xiàn)進(jìn)展測(cè)量。用繼電器KM的一對(duì)空觸點(diǎn)起動(dòng)毫秒計(jì)；用阻抗元件的觸點(diǎn)停毫秒計(jì)不參加第三相電壓分別在相應(yīng)端子通入兩相電壓及電流(TX一次兩繞組同極性串聯(lián)加電流)試驗(yàn)時(shí)先合Q1刀閘調(diào)整 U 2 1、U 2 2為100V；然后合Q2使KM勵(lì)磁調(diào)整電流落后電壓的角度為整定阻抗角電流從0.5A開(kāi)頭做到1002 Z set A(通入繼電器的動(dòng)作電壓不超過(guò)100V)當(dāng)調(diào)整電流為需要的數(shù)值后，均勻降低電壓，直到繼電器動(dòng)作，再略上升電壓5%，依次斷Q1、Q2，然后合Q1，再合Q2，觀看繼電器是否動(dòng)作，并測(cè)定動(dòng)作時(shí)間。動(dòng)作時(shí)間應(yīng)在40～60ms范圍內(nèi)。當(dāng)動(dòng)作時(shí)間較大時(shí)應(yīng)再降低電壓反之則上升電壓每一點(diǎn)進(jìn)展三次三次離散值不大于±5%，計(jì)算出平均動(dòng)作阻抗值。然后再通入另一個(gè)電流值，做特性的下一點(diǎn)，逐步繪出 Zact=f(I K)90%穩(wěn)定阻抗值對(duì)應(yīng)的兩個(gè)電流值，即為最大最小準(zhǔn)確工作電流，最小準(zhǔn)確工作電流應(yīng)符合技術(shù)指標(biāo)要求。Z act=f(IK)特性曲線(xiàn)在小電流局部可能有突起局部，要求不超過(guò)5%TX這個(gè)要求之內(nèi)，可以將坡莫合金片往里推，以減小最小準(zhǔn)確工作電流。(九)錄制Z act=f(φ)曲線(xiàn)裝置的TXTVA均在整定位置固定一適當(dāng)?shù)碾娏?TX整定2位置加5A；0.6位置加15A)，轉(zhuǎn)變電壓與電流間的相位角φ ，在不同的φ 下，保持 I k不變，將參加繼電器的電壓由100V緩慢下降到繼電器動(dòng)作計(jì)算出對(duì)應(yīng)角度下的Z act 動(dòng)作阻抗值。φ 從0°開(kāi)頭每隔30°錄用一點(diǎn)，再錄用整定阻抗角φ set 四周幾點(diǎn)，繪 Z act = f ( φ )特性。(十)過(guò)渡過(guò)程性能檢驗(yàn)檢驗(yàn)：記憶作用檢驗(yàn)利用圖2.5.1所示試驗(yàn)接線(xiàn)，不參加第三相電壓，但要將兩根引至裝置的電壓線(xiàn)直接從KM觸點(diǎn)的兩端引出，引線(xiàn)要短而粗，其電阻要小于0.05Ω，使模擬出口故障時(shí)，電壓端30mV。40ms51020A，直到線(xiàn)路出口最大短路電流，每點(diǎn)做三次。查極化回路的調(diào)整。不加第三相電壓的方向性檢驗(yàn)100V突然降到0V，但無(wú)故障電流，連10次，測(cè)量元件常閉觸點(diǎn)均不抖動(dòng)。模擬對(duì)端有電源，反方向母線(xiàn)短路，電壓由額定值突降至零，電流由零突增至5、10、20A及最大反方向短路電流，電流落后電壓角度為180°+φ set，每點(diǎn)做三次，測(cè)量元件常閉觸點(diǎn)不應(yīng)抖動(dòng)。第三相作用檢查障，其常閉觸點(diǎn)不應(yīng)抖動(dòng)。通入電流數(shù)值同上一項(xiàng)。(十一)動(dòng)作時(shí)間特性檢驗(yàn)TX和TVA均在整定位置不加第三相電壓模擬整定阻抗角下的兩相短路故障測(cè)定兩倍精確工作電流下5%、70%、90%動(dòng)作阻抗的動(dòng)作時(shí)間，作出t act=f(z)特性曲線(xiàn)。每點(diǎn)做三次，取其平均值，要求在0.7Z set以?xún)?nèi)均小于30ms，并檢查觸點(diǎn)閉合時(shí)不得抖動(dòng)。偏移阻抗繼電器的檢驗(yàn)檢驗(yàn)。負(fù)序、零序電流增量元件(KST)的檢驗(yàn)(一)變流器伏安特性的線(xiàn)性度檢驗(yàn)分別在TAA A、TAA B、TAA C、TAA O的一次參加1～10A的電流，作 U2 = f ( I 1)的伏安特性曲線(xiàn)，應(yīng)根本保持線(xiàn)性關(guān)系，且A、B、C三相根本(二)三相負(fù)序?yàn)V過(guò)器的不平衡輸出測(cè)量當(dāng)對(duì)濾過(guò)器外加三相對(duì)稱(chēng)溝通5A電流時(shí)(翻開(kāi)整定壓板)，測(cè)量三相整流橋溝通側(cè)各相對(duì)中0.5V。否則，應(yīng)精選各變流器的二次元件參數(shù)。(三)動(dòng)作整定值調(diào)整用沖擊法測(cè)量負(fù)序動(dòng)作值突然參加兩相及單相1.3倍的 I set 整定值各做10次，啟動(dòng)元件KST應(yīng)牢靠動(dòng)作；而通入0.7倍動(dòng)作值各做10次，均不得動(dòng)作。否則，可更換整定電阻。 〖請(qǐng)看圖片H101，+40mm。72mm，BP〗圖2.5.5模擬k (3) 故障的試驗(yàn)接線(xiàn)為檢驗(yàn)三相故障狀況下，負(fù)序電流元件的動(dòng)作狀況，應(yīng)用突加三相對(duì)稱(chēng)電流的方法進(jìn)展試2.5.5所示。2.5.5的試驗(yàn)接線(xiàn)中KM1ms。并且不行用KM觸點(diǎn)斷弧。突然參加1.333倍的 I 2整定值的三相電流(如定值為 I 2=0.5則參加1.9A的三相電流)，做10次每次均應(yīng)動(dòng)作。突然參加0.733倍的 I 2整定值的三相電流，做10次每次均不應(yīng)動(dòng)作。否則應(yīng)調(diào)整整定電阻。1.3100.7倍零序電流整定值做10次均應(yīng)不動(dòng)作。(四)動(dòng)作時(shí)間測(cè)量參加2倍的動(dòng)作電流，測(cè)試各種短路故障狀況下的動(dòng)作時(shí)間(KM的常開(kāi)觸點(diǎn)起動(dòng)毫秒計(jì)，KST的觸點(diǎn)停毫秒計(jì))15ms的規(guī)定。斷線(xiàn)閉鎖繼電器的檢驗(yàn)斷線(xiàn)閉鎖裝置的電氣特性試驗(yàn)，必需將裝置上的電壓回路與接地連線(xiàn)斷開(kāi)。(一)回路對(duì)稱(chēng)性檢驗(yàn)斷線(xiàn)閉鎖裝置于整定位置，將3 U 0回路端子短接，分別從相應(yīng)端子依次通入U(xiǎn)A、 U 2 B、 U 2 C，使KL動(dòng)作，三次動(dòng)作值應(yīng)全都，離散值不大于5%。假設(shè)離散值過(guò)大時(shí)，應(yīng)對(duì)電容器進(jìn)展檢查。(二)回路磁平衡檢驗(yàn)按圖2.5.6所示的試驗(yàn)接線(xiàn)，將C A、 C B、 C C相應(yīng)的端子端短接?！颊?qǐng)看圖片H102，+35mm。89mm，BP#〗圖2.5.6KL回路磁平衡試驗(yàn)接線(xiàn)圖先調(diào) U 1為250V，再調(diào)U 2為48V U 1 U 2=33=5.2，此時(shí)KL不應(yīng)動(dòng)作。然后將U 1降至0V，再漸漸上升至250V或突然上升至250V，斷鎖閉鎖裝置不應(yīng)動(dòng)作。(三)動(dòng)作值檢驗(yàn)KL置整定位置，將3 U 0回路兩端子短接。在C A、 C B、 CC相應(yīng)的端子短接后與公共點(diǎn)之間通入電壓，實(shí)測(cè)動(dòng)作值，與刻度值的誤差不應(yīng)超過(guò)15%，并用直流毫安表測(cè)量動(dòng)作值執(zhí)行回路的電流值。相間距離保護(hù)直流回路及整組動(dòng)作整定檢驗(yàn)距離保護(hù)直流回路的檢查，除盤(pán)內(nèi)接線(xiàn)必需正確以外，還應(yīng)對(duì)各繼電器按檢驗(yàn)規(guī)程進(jìn)展檢驗(yàn)。對(duì)直流回路相互動(dòng)作功能可參考各種裝置的具體指示進(jìn)展傳動(dòng)。在完成以上工作后，可進(jìn)展整組動(dòng)作階梯時(shí)間特性的測(cè)量及整組檢驗(yàn)。保護(hù)裝置整組階梯動(dòng)作時(shí)間特性檢驗(yàn)將已調(diào)整好的保護(hù)裝置均整定在運(yùn)行位置，利用圖2.5.1的試驗(yàn)接線(xiàn)在保護(hù)屏的相應(yīng)端子上參加電壓、電流，調(diào)整外加相角等于線(xiàn)路阻抗角，在對(duì)保護(hù)屏通入不小于2倍最小準(zhǔn)確工作電流條件下，模擬0.7Z setⅠ、0.9～0.95Z setⅠ、1.05～1.1Z setⅠ，0.9～0.95Z setⅡ、1.05～1.1Z setⅡ、0.9～0.95Z setⅢ及1.05～1.1Z setⅢ(留意對(duì)第Ⅲ段要做正反兩個(gè)方向)，各點(diǎn)不同相別的兩相短路，保護(hù)裝置的動(dòng)作程序應(yīng)正確無(wú)誤，動(dòng)作時(shí)間均符合定值通知單要求，其中0.7Z setⅠ的整組動(dòng)作時(shí)間不大于30ms。保護(hù)裝置方向性檢查短路(30mV)，保護(hù)裝置的出口應(yīng)有記憶作用。1KOM作。保護(hù)第三相電壓作用檢查1KOM應(yīng)重合手合加速回路檢驗(yàn)依據(jù)定值通知單要求，整組試驗(yàn)?zāi)M重合或手合至故障，加速段正確動(dòng)作。保護(hù)裝置溝通電壓回路斷線(xiàn)檢查給保護(hù)裝置參加三相額定溝通電壓(相電壓58V)，然后任意斷開(kāi)其一相或兩相，KL斷線(xiàn)閉鎖繼電器瞬時(shí)動(dòng)作，保護(hù)跳閘回路被瞬間閉鎖。直流電壓波動(dòng)影響檢查從端子參加額定直流電壓。當(dāng)直流電壓在80%～110%額定電壓下變化時(shí)，模擬兩相短路，保護(hù)裝置應(yīng)能正確動(dòng)作。用系統(tǒng)工作電流及電壓檢驗(yàn)預(yù)期結(jié)果，以保證裝置檢驗(yàn)的正確性。(一)核對(duì)使用工作電壓的相位和相序及電壓值正確。在查對(duì)電壓互感器開(kāi)口三角形零序回路正確無(wú)誤的根底上用高內(nèi)阻電壓表分別測(cè)量屋外端子箱和保護(hù)屏端子排的開(kāi)口三角形L、N的電壓和L、N對(duì)地電壓。一般U LN及 U L對(duì)地均為不平衡電壓， U N 對(duì)地為零值，說(shuō)明L、N導(dǎo)線(xiàn)的接線(xiàn)和標(biāo)號(hào)正確。(二)斷線(xiàn)閉鎖裝置檢查1.測(cè)定不平衡電流用直流毫安表測(cè)量斷線(xiàn)閉鎖執(zhí)行元件的不平衡電流，應(yīng)小于繼電器動(dòng)作時(shí)的15%。熔斷器熔斷檢查在電壓互感器二次最大負(fù)荷下，用斷開(kāi)熔斷器的方法，分別模擬電壓二次回路的三種一相(A、B、C)，三種兩相(AB、BC、CA)和全部三相斷線(xiàn)，KL繼電器牢靠動(dòng)作，并測(cè)量執(zhí)得1.5。接線(xiàn)正確性檢查斷線(xiàn)閉鎖要做到在接地故障時(shí)不誤閉鎖保護(hù)關(guān)鍵是其零序電壓的接線(xiàn)極性肯定要正確電壓互感器二次繞組的極性是固定的，即正極［*］引出，負(fù)極接地。因此電壓互感器三次繞組正極［*］引出端，必需接斷線(xiàn)閉鎖裝置C 0的引出端子。定，但接地端確定后則應(yīng)與二次繞組接地端相連，標(biāo)號(hào)均為N。在通過(guò)實(shí)際查線(xiàn)及測(cè)量電壓，證明電壓互感器開(kāi)口三角接地端的極性，以及標(biāo)號(hào)L、N與屏上的標(biāo)號(hào)L、N全都的根底上，還要模擬單相接地故障斷線(xiàn)閉鎖裝置牢靠不動(dòng)，才能確認(rèn)電壓互感器開(kāi)口三角負(fù)極接地(這是目前設(shè)計(jì)規(guī)定的)，在保護(hù)屏端子排斷開(kāi)A相電壓引線(xiàn)，并將屏側(cè)斷開(kāi)的A相接到N相。這樣斷線(xiàn)閉鎖裝置即通入B、C、N相電壓。在電壓互感器端子箱處開(kāi)口三角回路中，使來(lái)自保護(hù)屏斷線(xiàn)裝置C0L端子由A相正B相正極端，即斷線(xiàn)閉鎖三角側(cè)零序電壓回路通入B、C相電壓之和，此時(shí)KL2.5.7。〖請(qǐng)看圖片H103，+41mm。93mm，BP#〗圖2.5.7斷線(xiàn)閉鎖裝置接線(xiàn)正確性檢驗(yàn)電壓互感器開(kāi)口三角形正極［*］接地，在保護(hù)屏端子排斷開(kāi)B、C相電壓引線(xiàn)，并將屏側(cè)斷開(kāi)的B、C相均接到N相。這樣斷線(xiàn)閉鎖裝置即通入A、N相。在電壓互感器開(kāi)口三角回路端子箱處。使LC相負(fù)極移至B相正極，即通入A相電壓，此時(shí)KL不動(dòng)作，假設(shè)承受了推廣的DBS-1A型電壓閉鎖繼電器，此相試驗(yàn)可省去。(三)核對(duì)使用工作電流的相位和相序負(fù)荷潮流狀況推斷電流回路的正確性。(四)在負(fù)荷狀態(tài)下測(cè)定電壓和電流相量抗繼電器切換成方向繼電器，并依據(jù)當(dāng)時(shí)的潮流狀況判別繼電器動(dòng)作行為是否正確。方向正確性檢驗(yàn)完畢后，則應(yīng)利用切換片將阻抗測(cè)量元件恢復(fù)正常。進(jìn)展此項(xiàng)試驗(yàn)。返回名目返回名目電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)與故障檢驗(yàn)調(diào)試電網(wǎng)與線(xiàn)路繼電保護(hù)技術(shù)其次章線(xiàn)路的距離保護(hù)技術(shù)第六節(jié)集成電路型繼電保護(hù)技術(shù)高壓電網(wǎng)集成電路型繼電保護(hù)隨著電子技術(shù)的進(jìn)展，分立元件的晶體管繼電保護(hù)將被集成線(xiàn)性電路保護(hù)和數(shù)字保護(hù)所取代。而集成線(xiàn)性電路保護(hù)又由于它的動(dòng)作速度快、抗干擾性能好、可以構(gòu)成更抱負(fù)和更簡(jiǎn)單的保護(hù)特性創(chuàng)先占據(jù)了市場(chǎng)，廣泛應(yīng)用于超高壓電網(wǎng)中。近年來(lái)由于數(shù)字保護(hù)的抗干擾性能逐步完善和CPU集成電路品種繁多，限于篇幅，這局部?jī)?nèi)容放在電子電路根底或特地的電路技術(shù)中介紹(各原理上的突破(這些原理也適應(yīng)于數(shù)字保護(hù))和維護(hù)工作，還必需認(rèn)真學(xué)習(xí)各廠(chǎng)方使用說(shuō)明和有關(guān)圖紙資料。(一)集成電路繼電保護(hù)的特點(diǎn)安全、牢靠、經(jīng)濟(jì)。由于使用了集成線(xiàn)性電路，所需要的溝通輸入信號(hào)功率大大削減，大溝通元件使用，因而各段保護(hù)可獨(dú)立工作，避開(kāi)定值切換，增加了安全牢靠性。同時(shí)也可使多套保護(hù)功能集為一體，抑制了屏位緊急局面，帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益。準(zhǔn)確。由于線(xiàn)性電路的測(cè)量精度取決于電阻的精度，使用了精度較高的金屬膜電阻后，大大提高了裝置的測(cè)量精度，也減小了整定誤差。便利。裝置的各種調(diào)整均使用小開(kāi)關(guān)和轉(zhuǎn)變電阻完成，于是調(diào)試可在面板上完成，