電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理3.3

1、3.3 阻抗元件的實(shí)現(xiàn)方法,動(dòng)作特性有兩種實(shí)現(xiàn)方法： 1）精確測(cè)出Zm， 直接用動(dòng)作方程判斷。 2）不用精確測(cè)出Zm，間接判斷區(qū)內(nèi)或區(qū)外故障。 3.3.1 絕對(duì)值比較原理的實(shí)現(xiàn),兩邊同乘,測(cè)量回路,電壓形成：,電抗變UR的工作原理： 次級(jí)開(kāi)路 次級(jí)接電阻負(fù)載 次級(jí)接電容,兩邊同除,得：,令,則：,方向阻抗圓動(dòng)作方程,2. 數(shù)字式保護(hù)中絕對(duì)值比較的實(shí)現(xiàn) 1）電壓比較算法 求出 2）阻抗比較算法 求出 具體算法有：兩點(diǎn)積算法、導(dǎo)數(shù)算法、傅氏算法、解微分方程算法。 參見(jiàn)9.3節(jié)P273-P287,3.3.2 相位比較原理的實(shí)現(xiàn),分子分母同乘,同除,得：,令,則：,方向阻抗圓動(dòng)作方程,2. 數(shù)字式保護(hù)

2、中相位比較的實(shí)現(xiàn) 相量比較、瞬時(shí)采樣比較 （1）相量比較 求出 1）動(dòng)作范圍為-9090,即：,同乘,得：,動(dòng)作條件：,2）動(dòng)作范圍為0180,即：,同乘,得：,動(dòng)作條件：,（2）瞬時(shí)采樣比較,n時(shí)刻的采樣值：,工頻周期前時(shí)刻采樣值：,則令：,瞬時(shí)采樣比較的余弦比相方程為： 即：動(dòng)作范圍為-9090,瞬時(shí)采樣比較的正弦比相方程為： 即：動(dòng)作范圍為0180,該算法特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：短數(shù)據(jù)窗 1）用時(shí)工頻周期； 2）用兩個(gè)采樣點(diǎn)完成比相。 缺點(diǎn)：受干擾影響較大。（數(shù)字濾波）,3.3.3 比較工作電壓相位實(shí)現(xiàn)的故障區(qū)段判別,比較工作電壓相位 以正序電壓為參考電壓的測(cè)量元件 以記憶電壓為參考電壓的測(cè)量元件

3、,1. 比較工作電壓相位法的基本原理 工作電壓（補(bǔ)償電壓）,正常運(yùn)行時(shí)，補(bǔ)償電壓為z點(diǎn)的運(yùn)行電壓。,與 基本同相位,K1、K2、K3點(diǎn)短路時(shí)，補(bǔ)償電壓,K2點(diǎn)短路時(shí)（區(qū)外），補(bǔ)償電壓：,K3點(diǎn)短路時(shí)（反方向），補(bǔ)償電壓：,K1點(diǎn)短路時(shí)（區(qū)內(nèi)），補(bǔ)償電壓：,與 反相位,與 基本同相位,實(shí)際動(dòng)作條件：,若,則：,即：,方向阻抗圓動(dòng)作方程,參考電壓（極化電壓）,工作電壓（補(bǔ)償電壓）,“死區(qū)”,以 為參考電壓，動(dòng)作條件：,2. 以正序電壓為參考電壓的測(cè)量元件 引入非故障相的電壓作為參考電壓（正序參考電壓） 相間距離： 接地距離： （1）不同故障情況下正序參考電壓的變化： 1）出口處單相接地 K（A）,

4、2）出口處兩相接地 K（A，B）,3）出口處兩相短路 K（A-B）,4）出口處三相短路 K（3） 各正序電壓都為0，正序參考電壓無(wú)法應(yīng)用。 （2）以正序電壓為參考電壓的測(cè)量元件動(dòng)作特性,或,接地距離方向阻抗特性：,正方向短路時(shí)：,反方向短路時(shí)：,相間距離方向阻抗特性：,3. 以記憶電壓為參考電壓的測(cè)量元件 記住故障前的電壓作為參考電壓,正方向短路時(shí)：,反方向短路時(shí)：,“初態(tài)特性”,結(jié)論： 正方向短路時(shí)： 1）初態(tài)特性圓包括坐標(biāo)原點(diǎn)，故保證出口短路時(shí)可靠動(dòng)作。 2）初態(tài)特性圓比穩(wěn)態(tài)特性圓大，有利于躲過(guò)渡電阻的影響。 3）正方向的保護(hù)范圍不變。 反方向短路時(shí)：繼電器有明確的方向性。,3.3.4 阻抗繼電器的精確工作電流與精確工作電壓,方向阻抗理想特性：,實(shí)際特性：,當(dāng)