距离保护断线闭锁及振荡闭锁

距离保护断线闭锁及振荡闭锁
距离保护断线闭锁及振荡闭锁

《距离保护的断线闭及振荡锁装置》

一、距离保护的断线闭锁装置

1ZKJ 2ZKJ 3ZKJ

C 相断线时的电压变化:

U AB

U B 现在微机保护都是采用起动元件(即相电流突变量和零序电流启动),因此PT 二次断线时,微机保护的起动元件不会动作,故距离保护不会误动。但如果此时系统出现波动或发生区外故障造成起动元件动作的情况下,距离保护就会误动。为此纵联距离保护及零序电压采用自产3U0纵联零序方向保护都需闭锁。

对断线闭锁装置的要求:①当PT 二次回路出现一相、两相或三相断线时,断线闭锁装置都应将距离保护闭锁,并发出告警信号。②当一次系统发生短路时,断线闭锁装置不应误动,以免将距离保护误闭锁。

1、RCS-900系列保护断线闭锁装置的原理

①当Ua+Ub+Uc >8V ,且电流起动元件不起动,延时1.25s 发出PT 二次回路异常信号并闭锁保护。本判据用以判别TV 二次的一相和两相断线。

②当使用母线PT 时,满足Ua+Ub+Uc <8V ,U 1<30V ,且电流起动元件不起动,延时1.25s 发出PT 二次回路异常信号并闭锁保护。本判据用以判别TV 二次的三相断线。

③当使用线路PT 时,满足Ua+Ub+Uc <8V ,U 1<30V ,且电流起动元件不起动,任意一相有电流(I φ>0.08I N ,为CT 的二次额定电流)或TWJ 不动作。延时1.25s 发出PT 二次回路异常信号并闭锁保护。本判据用以判别TV 二次的三相断线。

(1)RCS-901系列保护断线闭锁装置

A B C

BC=CA

TV断线信号动作的同时,将纵联变化量方向和纵联零序退出,保留工频变化量阻抗元件,退出距离保护,自动投入TV断线相过流和TV断线相零序过流保护,TV 断线相过流保护由距离保护压板投退,TV断线相零序过流保护由零序保护压板投退。对于零序过电流保护,RCS-901A将零序II段退出,III段不经方向元件控制;RCS-901B将零序I、II段退出,IV段不经方向元件控制,若“零序III段经方向”,则退出III段零序方向过流。

三相电压正常后,经10s延时TV断线信号复归。

(2)RCS-931系列保护断线闭锁装置

TV断线信号动作的同时,保留工频变化量阻抗元件,退出距离保护,自动投入TV断线相过流和TV断线相零序过流保护,TV断线相过流保护由距离保护压板投退,TV断线相零序过流保护由零序保护压板投退。对于零序过电流保护,RCS-931A将零序II段退出,III段不经方向元件控制;RCS-931B将零序I、II、IV段退出,III 段不经方向元件控制。

经方向元件控制的各段退出,不经方向元件控制的各段不退出。

三相电压正常后,经10s延时TV断线信号复归。

2、PSL602G/603G系列保护断线闭锁装置的原理

交流电压断线:TV断线检查分为不对称断线识别和三相失压识别。

1)不对称断线判据

a、|Ua+Ub+Uc|>8V

b、U2>Un/2 及I2

上述两个判据满足任意一个,持续1.25秒发TV断线信号。

2)三相失压判据

a、当采用母线TV时,三相电压绝对值之和小于0.5 Un,认为是TV三相失压。

b、当采用线路TV时,三相电压绝对值之和小于0.5 Un,开关不在跳位(TWJ 不动作)或某相电流大于0.04 In,认为是TV三相失压。

TV断线时,距离保护退出,零序电流保护各段是否退出由方向控制字决定,不

带方向元件的各段零序电流保护可以不退。

在距离保护和零序保护模件中,TV断线时并且保护启动进入故障处理程序时,将根据控制字投入TV断线零序电流保护和TV断线相电流保护。其定值和延时可独立整定。

PT断线后若电压恢复正常0.5S后,装置PT断线信号灯自动复归,并报告相应的断线/失压消失事件,所有的保护也随之自动恢复正常。

3、CSC-101S/103B系列保护断线闭锁装置的原理

装置设有两种检测TV断线的判据,两种判据都带延时,且仅在线路正常运行、起动元件不起动的情况下投入,一旦启动元件启动,TV断线检测立即停止,等整组复归后才恢复。

判据a):三相电压之和不为零:|Ua+Ub+Uc|>7V 该判据可用于检测一相或两相断线。

判据b):TV在母线时,若|Ua|、|Ub|、|Uc|任一相电压小于8V,判为TV断线。

TV在线路时,在任一相电流大于0.04 In或断路器在合位时,若|Ua|、|Ub|、|Uc|任一相电压小于8V,判为TV断线。

(1)CSC-101S系列保护断线闭锁装置

TV断线后报“TV断线告警”,在TV断线条件下所有距离元件、负序方向元件、突变量方向元件退出工作,带方向的零序保护也退出工作,装置将继续监视TV电压,一旦电压恢复正常,各元件将自动重新投入运行。

(1)CSC-103B系列保护断线闭锁装置

TV断线后报“TV断线告警”,在TV断线条件下所有距离元件、负序方向元件,带方向的零序保护退出工作,纵联电流差动保护不受TV断线的影响,可以继续工作。装置将继续监视TV电压,一旦电压恢复正常,各元件将自动重新投入运行。

二、振荡闭锁装置

电力系统稳定运行时,各发电机的电动势都以相同的角频率旋转,各电动势之

间的相位差维持不变。

当电力系统振荡时,两侧电源的电动势之间的夹角δ将在00~3600间不断变化,完成一个周期变化所需要的时间,叫振荡周期。最长的振荡周期按1.5s 考虑。 ?

R ?E

r

ωf R 0

设:?E R =?E S e -j δ

|?E R |=|?E S |=|E| Zs =

Z R 振荡电流: ?E S -?E R ?E S (1- e -j δ) 2E

Zs+Z f +Z R Zs+Z f +Z R Zs+Z f +Z R

当δ=1800时,振荡电流: 2E E

Zs+Z f +Z R Zs+Z f /2

相当于在线路中点发生三相短路,线路的中点即为振荡中心。此时线路各点的电压:

?E S ?

?

E R = I= = sin δ/2 I= =

所以当振荡中心位于阻抗继电器动作特性圆内部时,阻抗继电器在振荡时将会误动。

1、对振荡闭锁装置的总体考虑

振荡闭锁只控制距离的I段和Ⅱ段,距离Ⅲ段不受振荡闭锁的控制。距离I段和Ⅱ段在发出跳令之前,要检查振荡闭锁允不允许它跳闸,如果振荡闭锁发现是振荡,不允许它跳闸。而距离Ⅲ段是独立的。因系统中最长的振荡周期按1.5s考虑,阻抗继电器在振荡时误动的时间不会大于 1.5s。所以距离Ⅲ段的延时只要大于

1.5s,就可以躲过振荡的影响。

2、对振荡闭锁应满足如下一些要求:

①当系统发生振荡时,振荡闭锁应将距离保护闭锁(既不开放距离保护)。

②在非全相运行及非全相运行系统发生振荡时,振荡闭锁应将距离保护闭锁。

③在非全相运行期间如果运行相上发生短路,振荡闭锁应开放保护,以允许距离保护切除区内故障。

④在正常运行下的第一次短路,振荡闭锁应短时开放保护,以允许距离保护切除区内故障。

如果振荡闭锁在短路后长期开放保护,那么假如系统由于区外短路失去稳定引起振荡的时候,距离保护又将误动。所以短路后振荡闭锁既要开放保护,又不能长期开放。短时开放保护的时间控制在120~200ms内,例如160ms。[解释]

⑤区外故障后紧接着又发生区内故障时,振荡闭锁应开放保护,以允许距离保护切除区内故障。

⑥在振荡中发生短路时,振荡闭锁应在两侧电动势夹角较小时开放保护,以允许距离保护切除区内故障。在两侧电动势夹角较大时应闭锁保护,以防止振荡中发生区外短路时距离保护误动。

[解释]:振荡闭锁装置之所以开放保护的时间控制在120~200ms内,是由于阻抗继电器在振荡时是在两侧电动势的夹角开得比较大时才误动的。例如保护线路

80%的距离I段,其阻抗继电器一般在两侧电动势的夹角大于1200~1300后才开始动作。而振荡时第一个振荡周期是较长的,据统计,第一个振荡周期中两侧电动势的夹角达到1800最短也要0.4S,而达到1200时也要在0.2S以上。所以振荡闭锁装置短时开放保护的时间不能大于200ms。但是,开放保护的时间也不能太短,应保证距离I段在保护范围内短路时能可靠切除故障。考虑到足够裕度后,这时间应大于100ms。

距离保护II段的延时一般至少为500 ms,为了使在距离保护II段范围内发生短路时,距离II段能可靠的切出故障,应对上述短时开放160ms的做法采取一些附加措施:如果在160ms内II段阻抗继电器已经动作了,它的动作肯定不是振荡造成的,而是短路造成的。因为振荡造成阻抗继电器动作要在200ms之后。如果II 段阻抗继电器一直处在动作状态,说明II段内的短路一直存在着,振荡闭锁应该一直开放下去。

输电线路的距离保护习题答案

:___________ 班级: ___________ 序号:___________ 输电线路的距离保护习题 一、填空题: 1、常规距离保护一般可分 为、和三部分。 2、距离保护I段能够保护本线路全长的。 3、距离保护第Ⅲ段的整定一般按照躲开来整定。 4、阻抗继电器按比较原理的不同,可分为式 和式。 5、方向阻抗继电器引入非故障相电压的目的是为了__________________________________。 6、若方向阻抗继电器和全阻抗继电器的整定值相同,___________继电器受过渡电阻影响 大,继电器受系统振荡影响大。 7、全阻抗继电器和方向阻抗继电器均按躲过最小工作阻抗整定,当线路上发生短路时, _______________继电器灵敏度更高。 8、校验阻抗继电器精工电流的目的是__________________。 9、阻抗继电器的0°接线是指_________________,加入继电器的___________________。 10、助增电流的存在,使距离保护的测量阻抗,保护范 围,可能造成保护的。 11、根据《220~500kV电网继电保护装置运行整定规程》的规定,对50km以下的线路,相间距离保护中应有对本线末端故障的灵敏度不小于的延时保护。 二、选择题: 1、距离保护装置的动作阻抗是指能使阻抗继电器动作的。

(A)最小测量阻抗;(B)最大测量阻抗;(C)介于最小与最大测量阻抗之间的一个定值;(D)大于最大测量阻抗的一个定值。 2、为了使方向阻抗继电器工作在状态下,故要求继电器的最大灵敏角等于被保护线路的阻抗角。最有选择;(B)最灵敏;(C)最快速;(D)最可靠。 3、距离保护中阻抗继电器,需采用记忆回路和引入第三相电压的 是。 (A)全阻抗继电器;(B)方向阻抗继电器;(C)偏移特性的阻抗继电器;(D)偏移特性和方向阻抗继电器。 4、距离保护是以距离元件作为基础构成的保护装置。 (A)测量;(B)启动;(C)振荡闭锁;(D)逻辑。 5、从继电保护原理上讲,受系统振荡影响的有。 (A)零序电流保护;(B)负序电流保护;(C)相间距离保护;(D)相间过流保护。 6、单侧电源供电系统短路点的过渡电阻对距离保护的影响是。 (A)使保护范围伸长;(B)使保护范围缩短;(C)保护范围不变;(D)保护范围不定。 7、方向阻抗继电器中,记忆回路的作用是。 (A)提高灵敏度;(B)消除正向出口三相短路的死区;(C)防止反向出口短路动作;(D)提高选择性。 8、阻抗继电器常用的接线方式除了00接线方式外,还有。(A)900接线方式? (B)600接线方式? (C)300接线方式? (D)200接线方式 三、判断题: 1、距离保护就是反应故障点至保护安装处的距离,并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。() 2、距离Ⅱ段可以保护线路全长。() 3、距离保护的测量阻抗的数值随运行方式的变化而变化。() 4、方向阻抗继电器中,电抗变压器的转移阻抗角决定着继电器的最大灵敏角。() 5、阻抗继电器的最小精确工作电压,就是最小精确工作电流与电抗变压器转移阻抗值的乘积。() 6、在距离保护中,“瞬时测定”就是将距离元件的初始动作状态,通过起动元件的动作而固定下来,以防止测量元件因短路点过渡电阻的增大而返回,造成保护装置拒绝动作。()

距离保护地振荡闭锁

§3.5距离保护的振荡闭锁(Power Swing Blocking of Distance Protection ) §3.5.1振荡闭锁的概念(Concept of Power Swing Blocking ) 并联运行的电力系统或发电厂失去同步的现象,称为 电力系统的振荡(Power Swing )。电力系统振荡时,系统两 侧等效电动势间的夹角 在o o 360~0范围内作周期性变化, 从而使系统中各点的电压、线路电流、功率方向以及距离保护的测量阻抗也都呈现周期性变化。这样,以上述这些量为测量对象的各种保护的测量元件,就有可能因系统振荡而动作。 电力系统的振荡是属于严重的不正常运行状态,而不是故障状态,大多数情况下能够通过自动装置的调节自行恢复同步。如果在振荡过程中继电保护动作,切除了重要的联络线,或断开了电源和负荷,不仅不利于振荡的自动恢复,而且还有可能使事故扩大,造成更为严重后果。所以在系统振荡时,要采取必要的措施,防止保护因测量元件动作而误动。这种用来防止系统振荡时保护误动的措施,就称为振荡闭锁。 因电流保护、电压保护和功率方向保护等一般都只应用在电压等级较低的中低压配电系统,这些系统出现振荡的可能性很小,振荡时保护误动产生的后果也不会太严重,所以

一般不需要采取振荡闭锁措施。距离保护一般用在较高电压等级的电力系统,系统出现振荡的可能性大,保护误动造成的损失严重,所以必须考虑振荡闭锁问题。在无特殊说明的情况下,本书所提及的振荡闭锁,都是指距离保护的振荡闭锁。 §3.5.2 电力系统振荡对距离保护测量元件的影响(Effect of Power Swing to Measuring Unit of Distance Protection ) 1.电力系统振荡时电流、电压的变化规律 现以图3-31所示的双侧电源的电力系统为例,分析系 统振荡时电流、电压的变化规律。 设系统两侧等效电动势M E 和N E 的幅值相等,相角差(即功角)为δ,等效电源之间的阻抗为N l M Z Z Z Z ++=∑,其中M Z 为M 侧系统的等值阻抗,N Z 为N 侧系统的等值阻 抗,l Z 为联络线路的阻抗,则线路中的电流和母线M 、N 上的电压分别为: ∑ -∑∑-=?=-=Z e E Z E Z E E I j M N M )1(δ (3-144)

相间距离保护

实验二 距离保护 (1)实验目的 1. 了解距离保护的原理; 2. 熟悉相间距离保护的圆特性; 3. 掌握距离保护的逻辑组态方法。 (2)实验原理及逻辑框图 1.距离保护的原理及整定方法; 由于电流保护整定值的选择、保护范围以及灵敏系数等方面都直接受电网接线方式及系统运行方式的影响,在35KV 及以上电压的复杂网络中,很难满足选择性、灵敏性以及快速切除故障要求,为此采用距离保护来实现。 距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离(阻抗),并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。 距离保护的Ⅰ段: 它和电流保护的Ⅰ段很类似,都是按躲开下条线路出口处短路,保护装置不误动来整定,可靠系数一般取0.8-0.85。AB K dz Z K Z =?2 ' 距离保护的Ⅱ段: 按以下两点原则来整定: 1)与相邻线路距离保护第Ⅰ段相配合,)'(12 ''??+=dz fz AB K dz Z K Z K Z K K -----一般取0.8;fz K -------应采用当保护1第Ⅰ段末端短路时可能出现的最 小值。如果遇到有助增电流或外汲电流的影响,系数fz K 取小。 2)躲开线路末端变电所变压器低压侧出口处短路时的阻抗值。 K K -----一般取0.7;fz K -------应采用当短路时可能出现的最小值。 计算后,取以上两式中的较小一个,动作时限为下条线路一段配合,一般为0.5S 。 校验:灵敏度一般为≥1.25。 距离保护的Ⅲ段: 一般按躲开最小负荷阻抗来整定。 2.距离保护评价 1)可以在多电源复杂网络中保证动作的选择性。 2)距离Ⅰ段不能保护全长,两端合起来就是30%-40%的线路不能瞬时切除,须经0.5S 的延时才能切除,在220KV 及以上电网中有时候是不满足稳定性要求的,不能作为主保护。 3)由于阻抗继电器同时反应于电压的减低和电流的增加而动作,它较电流、电压保护灵敏。 4)距离Ⅰ段的保护范围不受系统运行方式变化影响,其他两段影响也小,保护范围比较稳定。 5)距离保护接线复杂,可靠性比电流保护低。

第四章距离保护

第四章距离保护 一、GB50062-92《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》对距离保护的规定 (一)对110kV线路的下列故障,应装设相应的保护装置 (1)单相接地短路。 (2)相间短路。 (二)110kV线路装设相间短路保护装置的配置原则如下 (1)主保护的配置原则。在下列情况下,应装设全线速动的主保护。 1)系统稳定有要求时。 2)线路发生三相短路,使发电厂厂用电母线或重要用户电压低于额定电压的60%,且其他保护不能无时限和有选择性地切除短路时。 (2)后备保护的配置原则。11OkV线路后备保护配置宜采用远后备方式。 (3)根据上述110kV线路保护的配置原则,对接地短路,应装设相应的保护装置,并应符合下列规定: 1)宜装设带方向或不带方向的阶段式零序电流保护。 2)对某些线路,当零序电流保护不能满足要求时,可装设接地距离保护,并应装设一段或二段零序电流保护作后备保护。 (4)根据上述11OkV 线路保护的配置原则,对相间短路,应装设相应的保护装置,并应符合下列规定: 1)单侧电源线路,应装设三相多段式电流或电流电压保护。 2)双侧电源线路,可装设阶段式距离保护装置。 3)并列运行的平行线,可装设相间横联差动及零序横联差动保护作主保护。后备保护可按和电流方式连接。 4)电缆线路或电缆架空混合线路,应装设过负荷保护。保护装置宜动作于信号。当危及设备安全时,可动作于跳闸。 二、DL 400-91《继电保护和安全自动装置技术规程》规定 (一)ll0~220kV中性点直接接地电力网中的线路保护 (1)对相间短路,应按下列规定装设保护装置: 1)单侧电源单回线路,可装设三相电流电压保护,如不能满足要求,则装设距离保护; 2)双侧电源线路宜装设距离保护。 (2)对接地短路,可采用接地距离保护,并辅之以阶段式或反时限零序电流保护。 (二)330~500kV线路的后备保护 (1)对相间短路,后备保护宜采用阶段式距离保护。 (2)对接地短路,应装设接地距离保护并辅以阶段式或反时限零序电流保护,对中长线路,若零序电流保护能满足要求时,也可只装设阶段式零序电流保护。接地后备保护应保证在接地电阻不大于300Ω时,能可靠地有选择性地切除故障。 第一节距离保护概述 一、距离保护的原理 这种反应故障点到保护安装处之间的距离,并根据这一距离的远近决定动作时限的一种保护,称为距离保护。距离保护实质上是反应阻抗的降低而动作的阻抗保护。 二、距离保护的时限特性 距离保护的动作时限与故障点至保护安装处之间的距离的关系,称为距离保护的时限特性。目前广泛应用的是三段式阶梯时限特性的距离保护。距离保护的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段与电流保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段相似。

继电保护距离保护特性原理说明

三电网距离保护 1距离保护基本原理与构成 1.距离保护的概念 短路时,电压电流同时变化,测量到电压与电流的比值就反映了故障点到保护安装处的距离, 短路时:电流增大、电压变小、 阻抗与电流的关系:故障点与保护安装处越近,阻抗越小,短路电流越大。 阻抗与距离的关系:阻抗与距离成正比,阻抗的单位是欧姆/公里。 距离保护与电流保护的关系:电流保护的范围与距离保护的范围大致相同,电流保护的范围就是用距离来衡量的,电流的保护范围实际反映的是距离的范围。距离与电流是统一的。但是,电流保护只用电流值来判断是否故障,距离保护使用电压、电流2个物理量来判断,因此,距离保护更准确。 2.测量阻抗、负荷阻抗、短路阻抗、整定阻抗、动作阻抗概念辨析? 负荷阻抗:正常运行条件下,额定电压与负荷电流的比值; 短路阻抗:短路发生后,保护安装处的残压与流过保护的短路电流的比值(线路的阻抗值);短路阻抗总小于负荷阻抗。 测量阻抗:继电器测量到的电压除以电流,得到的阻抗值;正常运行时,测量阻抗就是负荷阻抗,短路时,测量阻抗就是短路阻抗。测量阻抗能反应出运行状态。整定阻抗:能使继电器动作的最大阻抗,是一个定值。测量阻抗小于整定阻抗,继电器就动作。阻抗继电器是一个欠量继电器,电流继电器是过量继电器,测量电流大于整定电流时动作。这是一对对偶关系。 动作阻抗:阻抗继电器动作时,测量到的阻抗值。比如:人为设置整定阻抗是20Ω,只要测量到的阻抗值小于20就可以动作,今天动作了一次,一查故障记录,动作阻抗是10Ω,说明动作准确无误。 3.一次阻抗、二次阻抗区别? 这里要对比一次电流和二次电流的概念,道理是一样的。

一次阻抗:一次电压与一次电流的比值, 二次阻抗:二次电压与二次电流的比值, 4.测量阻抗角、负荷阻抗角、短路阻抗角、整定阻抗角、动作阻抗角概念辨析测量阻抗角:测量电压与测量电流的夹角 负荷阻抗角:负荷电压与负荷电流的夹角 短路阻抗角:短路电压与短路电流的夹角 动作阻抗角:继电器动作时,加入继电器的电压与电流的夹角。 整定阻抗角:能够使保护动作的最大灵敏角,这是人为设置的,其余都是测量到的。 5.距离保护的原理 与电流保护一样,需要满足选择性要求,分正方向动作和反方向不动作, 正方向的时候,还判断测量阻抗值,区内动作,区外不动作。 6.测量阻抗怎么表示? 测量阻抗是保护安装处测量的电压与测量电流之比。电压和电流都是向量,带方向的。 阻抗是一个复数,可以用极坐标表示或者用直角坐标表示。 7.测量阻抗在短路前后的差别 短路前:测量到的为负荷阻抗,Z=U/I,负荷电流比短路电流小,额定电压比短路残压高,所以,负荷阻抗值很大,阻抗角较小,功率因数不低于0.9,对应阻抗角不大于25.8度,以电阻性质为主。

距离保护的振荡闭锁

§3.5距离保护的振荡闭锁(Power Swing Blocking of Distance Protection) §3.5.1 振荡闭锁的概念 ( Concept of Power Swing Blocking) 并联运行的电力系统或发电厂失去同步的现象,称为电力 系统的振荡(Power Swing)。电力系统振荡时,系统两侧等效电动势间的夹角在0o~360o范围内作周期性变化,从而使系统中各点的电压、线路电流、功率方向以及距离保护的测量阻抗也都呈现周期性变化。这样,以上述这些量为测量对象的各种保护的测量元件,就有可能因系统振荡而动作。 电力系统的振荡是属于严重的不正常运行状态,而不是故障状态,大多数情况下能够通过自动装置的调节自行恢复同步。如果在振荡过程中继电保护动作,切除了重要的联络线,或断开了电源和负荷,不仅不利于振荡的自动恢复,而且还有可能使事故扩大,造成更为严重后果。所以在系统振荡时,要采取必要的措施,防止保护因测量元件动作而误动。这种用来防止系统振荡时保护误动的措施,就称为振荡闭锁。 因电流保护、电压保护和功率方向保护等一般都只应用在 电压等级较低的中低压配电系统,这些系统出现振荡的可能性很小,振荡时保护误动产生的后果也不会太严重,所以

一般不需要采取振荡闭锁措施。距离保护一般用在较高电压等级的电力系统,系统出现振荡的可能性大,保护误动造成的损失严重,所以必须考虑振荡闭锁问题。在无特殊说明的情况下,本书所提及的振荡闭锁,都是指距离保护的振荡闭锁。 §3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响(Effect of Power Swing to Measuring Unit of Distanee Protectio n) 1电力系统振荡时电流、电压的变化规律 现以图3-31所示的双侧电源的电力系统为例,分析系统振荡时电流、电压的变化规律。 E M M KZ I N E N E之——------------------ 1U 图3-31双侧电源的电力系统 设系统两侧等效电动势E M和E N的幅值相等,相角差 (即功角)为,等效电源之间的阻抗为Z Z M乙Z N,其中Z M为M侧系统的等值阻抗,Z N为N侧系统的等值阻抗,乙为联络线路的阻抗,则线路中的电流和母线M、N上 的电压分别为: E M E N_E E M (1 e」) (3-144)

线路保护介绍

保护配置 基本配置 系统差异 接地系统和不接地系统的差异 分相保护和不分相保护的差异:不一致、单跳、单重 电压的差异:电容电流和末端过电压、网架中心和重要程度 功能介绍 距离保护: 距离元件采用比相式姆欧继电器,即由工作电压Uop 与极化电压Up 构成比相方程。 比相式距离继电器的通用动作方程为:0 09090<<-P OP U U Arg 式中:工作电压 OP set U U I Z =-?,极化电压1P U U =-。 对接地距离继电器,工作电压为: ()set OP Z I K I U U ??+-=ΦΦΦ03 对相间距离继电器,工作电压为: set OP Z I U U ?-=ΦΦΦΦΦΦ 装置中三段式接地与相间距离继电器,在正序极化电压较高时由正序电压极化否则进入三相低压程序,此时采用记忆正序电压作为极化电压。 采用非记忆的正序电压作为极化电压,故障期间,正序电压主要由健全相电压形成,正

序电压同故障前保持一致,继电器具有很好的方向性。 距离保护正方向故障动作特性 应用于较短输电线路时,为了提高抗过渡电阻能力,极化电压中使用了接地距离偏移角如图中所示θ1,该定值可以由用户整定为0°, 15° 或 30°。接地距离偏移角会使动作特性圆向第一象限移动。 虽然这可提高测量过渡电阻的能力,在高阻接地故障条件下保证很好的动作性能,但是如果在线路对侧存在助增电源的情况下,对于经过渡电阻接地的故障可能会出现超越现象。为了防止超越,通常距离保护Ⅰ、Ⅱ段和零序电抗元件配合使用。 零序电抗 工作电压: ()s e t OP Z I K I U U ??+-=ΦΦΦ03 极化电压: D P Z I U ?-=Φ0,式中D Z 为模拟阻抗,幅值为1,角度为78°。 比相方程为 ()0 00090390

第四节-影响距离保护正确工作的因素及采取的防止措施

第四节 影响距离保护正确工作的因素及采取的防止措施 一、短路点过渡电阻对距离保护的影响 保护1的测量阻抗为g R ,保护2的测量阻抗为g AB R Z +。由图(b)可见,当g R 较大时,可能出现1.J Z 已超出保护1第Ⅰ段整定的特性圆范围,而2.J Z 仍位于保护2第Ⅱ段整定的特性圆范围以内。此时保护1和保护2将同时以第Ⅱ段的时限动作,因而失去了选择性。 结论:保护装置距短路点越近时,受过渡电阻的影响越大,同时保护装置的整定值越小,则相对地受过渡电阻的影响也越大。 对图3—36(a ) 所示的双侧电源的网络,短路点的过渡电阻可能使量阻抗 增大,也可能使测量阻抗减小。 保护1和保护2的测量阻抗分别为 式中 α—d I 超前1d I 的角度。 当α为正时,测量阻抗增大,当α为负时,测量阻抗的电抗部分将减小。在后一种情况下,可能导致保护无选择性的动作。过渡电阻主要是纯电阻性的电弧电阻R g ,且电弧的长度和电流的大小都随时间而变化,在短路开始瞬间电弧电流很大,电弧的长度很短,R g 很小。随着电弧电流的衰减和电弧长度的增长,R g 随着增大,大约经0.1~0.15秒后,R g 剧烈增大。 减小过渡电阻对距离保护影响的措施 (1)采用瞬时测定装置 它通常应用于距离保护第Ⅱ段。原理接线如图3—37所示。 (2)采用带偏移特性的阻抗继电器 保护2的测量阻抗Zcl2=Zd+Rg 当过渡电阻达Rg1时,具有椭圆特性的阻抗继电器开始拒动。 当过渡电阻达Rg2时,方向阻抗继电器开始拒动。 当过渡电阻达Rg3时,全阻抗继电器开始拒动。 结论:阻抗继电器的动作特性在+R 轴方向所占的面积越大则受过渡电阻的影响越小。 采用能容许较大的过渡电阻而不致拒动的阻抗继电器,如偏移特性阻抗继电器等。 二、电力系统振荡对距离保护的影响及振荡闭锁回路 (一)电力系统振荡时电流、电压的分布 图3-38为简化系统等值电路图, 当系统发生振荡时,设M E 超前于N E 的相位角为δ,E E E N M == ,且 系统中各元件的阻抗角相等,则振荡电流为 ∑-=++-=Z E E Z Z Z E E I N M N L M N M zh =∑δ--Z )e 1(E j 振荡电流滞后于电势差N M E E -的角度为系统振荡阻抗角为 N M Z M E 图3-38 系统振荡的等值图

1、距离保护的第Ⅲ段不受振荡闭锁控制,主要是第Ⅲ段的延时来躲(精)

1、距离保护的第Ⅲ段不受振荡闭锁控制,主要是*第Ⅲ段的延时来躲过振荡。(√) 2、对联系较弱的,易发生振荡的环形线路,应加装三相重合闸,对联系较强的线路应加装单相重合闸。(×) 3、断路器的失灵保护主要是由启动回路、时间元件、电压闭锁、跳闸出口回路四部分组成。(√) 4、同期并列时,两侧断路器电压相差小于25%,频率相差1Hz范围内,即可准同期并列。(×) 5、变压器差动保护在新投运前应带负荷测量向量和差电压。(√) 6、新安装的电流互感器极性错误会引起保护装置误动作。(√) 7、新投运的变压器做冲击试验为两次,其他情况为一次。(×) 8、零序电流保护接线简单可*,配以零序方向继电器,一般在中长线路中,灵敏度可满足要求。(√) 9、真空断路器是指触头在空气中开断电路的断路器。(×) 10、变压器油枕中的胶囊起使油与空气隔离和调节内部油压的作用。(√) 11、当变压器三相负载不对称时,将出现负序电流。(√) 12、变压器铭牌上的阻抗电压就是短路电压。(√) 13、在非直接接地系统正常运行时,电压互感器二次侧辅助绕阻的开口三角处有100V 电压。(×) 14、电压互感器的二次侧和电流互感器的二次侧可以互相连接。(×) 15、电流互感器的二次负载根据10%误差曲线来确定。当误差不能满足要求时,该电流互感器不能使用。(√) 16、电流互感器二次绕组串联后变比不变,容量增加一倍。(√) 17、电抗器的作用是抑制高次谐波,降低母线残压。(×) 18、在SF6断路器中,密度继电器指示的是SF6气体的压力值。(√) 19、系统中发生接地故障时,应将消弧线圈退出运行。(×) 20、电容器组跳闸后不能立即合闸,应间隔1min再合闸。(×)

影响距离保护正确工作的因素及防止方法

影响距离保护正确工作的因素及防止方法 影响距离保护正确工作的因素: 一,短路点过度电阻的影响 二,电力系统震荡的影响 三,电压回路断线的影响 四,串联电容补偿的影响 五,其他因素的影响 一,短路点过度电阻的影响 过度电阻的存在,使得距离保护的测量阻抗发生变化,一般情况下,会使保护范围缩短,有时也会引起保护的超范围动作,或反方向误动作。 例如:①下图中,BC始端经过度电阻Rt短路 (图5-48、图5-49) 若Rt较大,Zk1会超出保护1的Ⅰ段整定范围,而Zk2仍位于保护2的Ⅱ端段,这时,保护1、保护2的Ⅱ段将同时动作,将B母线切除,扩大了停电范围。 因此,我们可以得出:保护装置离保护点越近,受过度电阻影响就越大;保护装置整定值越小,受过度电阻影响就越大。(所谓手过

度电阻影响大是指,一个较小的过度电阻就有可能使测量阻抗超出整定范围。) ②对于不同动作特性的阻抗继电器,过度电阻对其影响也是不同的,如图: (图5-51) 当Rt逐渐增大时,测量阻抗依次超出透镜型阻抗继电器、方向性阻抗继电器、全阻抗继电器的整定范围。 因此,我们可以得出:在R轴正方向上动作特性所占面积越大,受过度电阻的影响就越小。 针对以上讨论结果,我们可以采取一些方法和手段来防止过度电阻的影响: ⑴采用合适的阻抗继电器 过度电阻大多是纯电阻,因此我们可以采用(图5-13c)所示的阻抗继电器,只要电抗值不超出整定范围,阻抗继电器不会拒动。 利用多边形阻抗继电器可以灵活整定的特点,我们可以使继电器不发生拒动(图5-14) (图5-52)a所示动作特性既容许在接近保护范围末端发生短路时有较大的过度电阻,又能防止在正常运行情况下,负荷阻抗较小时阻抗继电器误动作;b所示动作特性既可以满足相间短路时过度电阻较小的情况,又能满足接地短路时过度电阻较大的情况。 ⑵利用瞬时测量回路固定阻抗继电器动作 所谓固定阻抗继电器动作,即使其动作只反映短路瞬时的过度

距离保护基本原理

距离保护的基本原理线路正常运行时:Z=U/I= Z1L+Z L d≈Z L d Z=U/I=Z1L+Z L d≈Z L d为负荷阻抗值大角度在30°左右 线路故障时:Z=U/I=Z1L k=Z k 为故障点到保护安装处的线路阻抗即短路阻抗值小角度在60°~90°左右 利用线路故障时阻抗下降的特点构成 低阻抗保护习惯称距离保护 ?特点: 保护区基本不受系统运行方式的影响 能够区分短路与负荷状态?应用: 110K V及以上线路 基本原理?概念 距离保护-反应故障点至保护安装处的阻抗(距离)并根据阻抗的大小(距离的远近) 确定动作时限的保护。用符号表示。 测量阻抗-保护安装处母线电压与流过保护的电流的比值。又称为感受阻抗。Z M=U/I 整定阻抗-当Φs e t=Φz L 时保护区末端至保护安 装处的线路阻抗。用符号Z s e t表示?基本原理①线路正常运行时:Z M=Z L d>Z s e t保护不启动 ②线路故障时:Z M=Z1L k =Z k>Z s e t保护不启动Z M=Z1L k=Z k≤Z s e t 保护启动 ③启动后的保护动作时限与距离有关保护1:Z M1=Z A B+Z1L k=Z1(L A B+L k) 保护2:Z M2=Z1L k 距离长时限长,距离短时限短,从而保证选 择性 ?基本原理 ①线路正常运行时:Z M=Z L d>Z s e t保护不启动 ②线路故障时:Z M=Z1L k =Z k>Z s e t保护不启动 Z M=Z1L k=Z k≤Z s e t保护启动③启动后的保护动作时限 与距离有关保护1:Z M1 =Z A B+Z1L k= Z1(L A B+L k) 保护2:Z M2=Z1L k 距离长时限长,距离 短时限短,从而保证选 择性三段式距离保 护?组成 距离Ⅰ段:ZⅠs e t.1= K r e l×Z A B K r e l-可靠 系数取0.8~0.85 可保护线路全长的 (80~85)%瞬时动作 距离Ⅱ段:Z Ⅱ s e t.1= K r e l×(Z A B+Z Ⅰ s e t.2) t Ⅱ 1=t Ⅰ 2+ Δt=0.5s 可保护线路全长及下 级线路始端的一部分 距离Ⅲ段:整定阻抗按躲 过线路的最小负荷阻抗整 定 动作时 限按阶梯时限原则确定 保护区较广包括 本级、下级甚至更远 一般Ⅰ、Ⅱ段作为主保 护,Ⅲ段作为后备保护 ?主要元件及其作用 1.电压二次回路断线闭锁 元件:TV二次断线时将 保护闭锁 2. 起动元件:被保护线路 发生短路时立即起动保 护,判断是否是保护范围 内的故障。 3.测量元件:测量短路点 到保护安装处的阻抗,决 定保护是否动作。 4. 振荡闭锁元件:也可以 理解为故障开放元件。在 系统振荡时将保护闭锁。 5.时间元件:设置必要的 延时以满足选择性。?工作 情况 ①正常运行时 起动元件及测 量元件ZⅠ、ZⅡ、ZⅢ均 不动作,距离保护可靠不 动作。 ②线路故障时 起动元件动 作,振荡闭锁元件开放, 测量元件ZⅠ、ZⅡ、ZⅢ 测量至保护安装处的阻 抗,在其保护范围内时动 作,保护出口跳闸。 ③T V二次断线 闭锁保护并发 出断线信号 ④系统振荡 起动元件不动 作,振荡闭锁元件不开放, 将保护闭锁

短路和系统振荡对阻抗继电器的影响

第一章绪论 1.1引言 随着我国的国民经济高速发展,用电负荷的要求越来越高,用户对于电能的质量要求越来越高,对于电能的可靠性提出了更高的要求,所以要求继电保护装置的可靠性,选择性,速动性和灵敏性都有着很高的要求。 在110kv及以上的输电线路中,距离保护占了大多数。距离保护在保护110kV 输电线路可靠输送电起到重要的作用。距离保护的核心元件就是阻抗继电器,它的作用是测量保护安装处到输电线路故障点之间的阻抗,这个阻抗也就反映了故障点离保护安装处的距离。因为输电线路的阻抗不会随着电网运行方式的变化而变化.同时也与短路故障的类型没有关系,所以距离保护相比于电流保护而言更加稳定可靠;距离保护也不会因为重负荷情况下短路时造成灵敏度不足的情况;同时距离保护对于各种复杂的电网结构更好的适应性。总之,距离保护的性能更为完善。 距离保护中的阻抗继电器是反映距离保护性能的一个硬指标,阻抗继电器测量距离越准确,距离保护装露的性能越好。 本文主要研究输电线路短路与振荡时对阻抗继电器的影响。 1.2 我国阻抗继电器研究现状 1.2.1 传统距离保护原理 1.2.1.1 直线特性阻抗继电器 直线特性阻抗继电器主要有电阻型继电器,电抗型继电器,眼相继电器。其阻抗特性在阻抗 复平面中分别为一直线。电阻继电器动作与否,只取决于测量阻抗的电阻值,电抗继电器动作与

否,只取决于测量阻抗的电抗分量。直线特性虽然判句简单,但无方向性.而且不能准确反映实际测量的阻抗变化情况,因此单纯利用电阻、电抗值作判别误差很大,在实际应用中效果并不理想。 1.2.1.2 圆特性阻抗继电器 圆特性阻抗继电器,有全阻抗圆,方向阻抗圆,偏移阻抗圆是传统继电保护中,应用最为广泛的阻抗继电器。它实际是把阻抗继电器的动作特性扩大为一个圆,以便继电器的制造和调试,简化继电器的接线。其中全阻抗圆特性无方向性,方向阻抗圆存在电压死区,偏移阻抗圆特性事前两者的综合。特性较好,应用较多。 1.2.1.3 四边形特性阻抗继电器 四边形特性阻抗继电器是综合了电阻电抗型直线特性,并考虑了阻抗的方向性,是一种较为精确反映故障测量阻抗边界的阻抗继电器,并且具有良好的抗过渡电阻的能力。在传统继电保护中,因实现因难而很少使用,但随着微机保护的出现。四边形阻抗特性继电器得到了广泛的应用。 1.2.2 现有阻抗继电器新原理简介 现有一些较新的距离保护原理主要是同时利用电流电压量的变化情况,来鉴别故障,进行线路保护,主要有电流自适应保护,工频变化量距离保护。以及利用行波来鉴别故障的距离保护原理等。 1.2.2.1 电流自适应保护原理 自适应电流速断保护是利用在线浏得到的电流电压值,由微机保护装置在线实时计算电流定值,可以免去麻烦的人工整定工作.且能使保护范围显著扩大。因此在理论上.其速断定值不是常数,是由当前的系统运行方式和故障状态决定.即根据电力系统当前实际运行方式和故障状态实时、自动整定计算,无需人工参与,能使速断定值和保护范围能保持最佳状态。但实际上,计算电流整定值的过程,引入了电压量,并要求输入被保护线路的阻抗值,即利用在线电压,实时算得的系统综合阻抗值,得到实时电流整定值,而后与在线电流相比较,以判别故障情况。可以看出其本质上还是距离保护,它同样受到PT断线,过度电阻等因素的影

输电线路的距离保护习题答案

姓名:___________ 班级: ___________ 序号:___________ 输电线路的距离保护习题 一、填空题: 1、常规距离保护一般可分为、和三部分。 2、距离保护I段能够保护本线路全长的。 3、距离保护第Ⅲ段的整定一般按照躲开来整定。 4、阻抗继电器按比较原理的不同,可分为式和式。 5、方向阻抗继电器引入非故障相电压的目的是为了__________________________________。 6、若方向阻抗继电器和全阻抗继电器的整定值相同,___________继电器受过渡电阻影响大,继电器受系统振荡影响大。 7、全阻抗继电器和方向阻抗继电器均按躲过最小工作阻抗整定,当线路上发生短路时, _______________继电器灵敏度更高。 8、校验阻抗继电器精工电流的目的是__________________。 9、阻抗继电器的0°接线是指_________________,加入继电器的___________________。 10、助增电流的存在,使距离保护的测量阻抗,保护范围,可能造成保护的。 11、根据《220~500kV电网继电保护装置运行整定规程》的规定,对50km以下的线路,相间距离保护中应有对本线末端故障的灵敏度不小于的延时保护。 二、选择题: 1、距离保护装置的动作阻抗是指能使阻抗继电器动作的。 (A)最小测量阻抗;(B)最大测量阻抗;(C)介于最小与最大测量阻抗之间的一个定值;(D)大于最大测量阻抗的一个定值。 2、为了使方向阻抗继电器工作在状态下,故要求继电器的最大灵敏角等于被保护线路的阻抗角。最有选择;(B)最灵敏;(C)最快速;(D)最可靠。

过渡电阻对距离保护的影响及解决方法5页word文档

过渡电阻对距离保护的影响及解决方法 张伟 导师:刘自发 (华北电力大学、电气与电子工程学院研电1006班,1102201024) 0前言 随着电网规模越来越庞大,电压等级越来越高,如何有效、安全、可靠地提高输送能力,是我国电网面临的迫切需要解决的问题。继电保护作为电网安全稳定运行的第一屏障,始终承担着无可替代的作用。作为动作于跳闸的继电保护,在技术上要满足四个要求,即可靠性、选择性、速动性和灵敏性。可靠性是对继电保护性能的最根本要求。可靠性包括安全性和信赖性。安全性是要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作,即不发生误动作。信赖性是要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作,即不发生拒绝动作。继电保护的误动作和拒动作都会给电力系统造成严重危害。然而,由于短路时一般都不是金属性的,而是在短路点存在过渡电阻。接地短路时过渡电阻的存在,尤其大的过渡电阻,往往会影响到保护装置的性能,造成保护误动、拒动,或者灵敏性不满足要求等。 过渡电阻一般为纯电阻。接地故障的过渡电阻包括电弧电阻和杆塔接地电阻,对树枝放电时还包括树枝电阻。每个杆塔的接地电阻,在土壤电阻率较低的地区一般为10Ω;在电阻率较高的地方,可达30Ω,甚至更高一些。接地故障时最大的过渡电阻发生在导线对树枝放电之时。在实际电力系统中,过渡电阻受当时故障方式、地质条件和天气情况等因素的影响,可能达到比较大的数值,例如单相接地故障,接地电阻可能达到100Ω(220kv线路)、300Ω(500kv线路)和400Ω(750kv 线路)。高阻接地故障都是单相故障。 距离保护因其很多优点,在高压输电线路保护中,占有极其重要的地位。例如,受电力系统运行方式和结构变化的影响较小,能瞬间切除输电线85%~90%范围内的各种故障,保护范围较长且较稳定,适合于远距离重负荷的高压线路,具有一定的耐受过渡电阻的能力,等等。因此距离保护一直是复杂电网中高压输电线路最重要应用最广泛的保护方案之一[1~4]。 接地距离保护反应输电线路接地故障。距离继电器测量故障阻抗并判定故障位于保护区内或区外。理想的距离继电器仅对保护安装点和整定点之间的故障动作而对此区外的故障不动作。距离保护作为主保护通常整定为保护线路全长的80%~90%,并且通常期望阻抗测量误差少于±5%。对于I段之外的故障,距离保护阶梯时限延时配合的Ⅱ和Ⅲ段,保证了不同线路故障的选择性[5]。系统重负荷时或过渡电阻较大的区外故障,距离保护不误动,这是最基本的要求[6]。 传统距离继电器假设故障点电压为零,通过电压和电流比值测量故障阻抗。实际上,除了人为构造的短路,故障点电压几乎不可能为零,从而故障点电压将影响到故障阻抗的测量,尤其对于高阻接地故障和重负荷单相接地故障。在有负荷的情况下,过渡电阻部分会由于对侧电源的助增作用而转换成为感抗或容抗,导致距离保护超越或者保护范围缩短,大的过渡电阻也会造成距离保护范围缩短。当经过大的过渡电阻接地,重负荷时故障电流可能小于负荷电流。测量阻抗实际上由负荷电流和过渡电阻决定。单相接地故障过渡阻抗达到300Ω时,传统距离保护的测量阻抗相对误差可能超过60%。 目前除距离保护外的各种接地保护方

距离保护

距离保护 距离保护是指利用阻抗元件来反应短路故障的保护装置。 目录 概念 距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离(或阻抗)。并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。该装置的主要元件为距离(阻抗)继电器,它可根据其端子上所加的电压和电流测知保护安装处至短路点间的阻抗值,此阻抗称为继电器的测量阻抗。当短路点距保护安装处近时,其测量阻抗小,动作时间短;当短路点距保护安装处远时,其测量阻抗增大,动作时间增长,这样就保证了保护有选择性地切除故障线路。 用电压与电流的比值(即阻抗)构成的继电保护,又称阻抗保护,阻抗元件的阻抗值是接入该元件的电压与 距离保护 电流的比值:U/I=Z,也就是短路点至保护安装处的阻抗值。因线路的阻抗值与距离成正比,所以叫距离保护或阻抗保护。距离保护分为接地距离保护和相间距离保护等。 距离保护分的动作行为反映保护安装处到短路点距离的远近。与电流保护和电压保护相比,距离保护的性能受系统运行方式的影响较小。

特性 当短路点距保护安装处近时,其量测阻抗小,动作时间短;当短路点距保护安装处远时,其量测阻抗大,动作时间就增长,这样保证了保护有选择性地切除故障线路。距离保护的动作时间 (t)与保护安装处至短路点距离(l)的关系t=f(l),称为距离保护的时限特性。为了满足继电保护速动性、选择性和灵敏性的要求,目前广泛采用具有三段动作范围的时限特性。三段分别称为距离保护的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段,它们分别与电流速断、限时电流速断及过电流保护相对应。 距离保护的第Ⅰ段是瞬时动作的,它的保护范围为本线路全长的80~85%;第Ⅱ段与限时电流速断相似,它的保护范围应不超出下一条线路距离第Ⅰ段的保护范围,并带有高出一个△t的时限以保证动作的选择性;第Ⅲ段与过电流保护相似,其起动阻抗按躲开正常运行时的负荷参量来选择,动作时限比保护范围内其他各保护的最大动作时限高出一个△t。 组成 (1)测量部分,用于对短路点的距离测量和判别短路故障的方向。 (2)启动部分,用来判别系统是否处于故障状态。当短路故障发生时,瞬时启动保护装置。有的距离保护装置的启动部分兼起后备保护的作用。 (3)振荡闭锁部分,用来防止系统振荡时距离保护误动作。 (4)二次电压回路断线失压闭锁部分,当电压互感器(TV)二次回路断线失压时,它可防止由于阻抗继电器动作而引起的保护误动作。但当TV断线时保护可以选择投/退“TV断线相过流保护”。 (5)逻辑部分,用来实现保护装置应有的性能和建立各段保护的时限。 装置构成 一般情况下,距离保护装置由以下4种元件组成。①起动元件:在发生故障的瞬间起动整套保护,并可作 距离保护

某输电线路距离保护设计方案

某输电线路距离保护设计方案 1.1输电线路距离保护概述 输电线路距离保护是指利用阻抗元件来反应短路故障的保护装置,阻抗元件的阻抗值是接入该元件的电压与电流的比值,也就是短路点至保护安装处的阻抗值。因线路的阻抗值与距离成正比,所以叫距离保护或阻抗保护。系统在正常运行时,不可能总工作于最大运行方式下,因此当运行方式变小时,电流保护的保护范围将缩短,灵敏度降低;而距离保护测量的是短路点至保护安装处的距离,受系统运行方式影响较小,保护范围稳定,常用于线路保护 电力系统稳定运行主要有符合要求电网结构、系统运行方式和电力系统继电保护来保证。高压及以上等级电网中,继电装置可靠性和速动性有双重主保护来保证,其选择性和灵敏性主要由相间接地故障后被保护延时段来保证。距离保护是以距离测量元件为基础构成保护装置,称阻抗保护。系统正常运行时,保护装置安装处的电压为系统的额定电压,电流负载电流,发生短路故障时,电压降低、电流增大。因此,电压和电流比,正常状态和故障状态有很大变化。由于线路阻抗和距离成正比,保护安装处的电压与电流之比反映了保护安装处到短路点的阻抗,也反映保护安装处到短路点距离。所以按照距离远近来确定保护动作时间,这样就能有选择地切除故障。 当前微计算机硬件的更新和网络化发展在计算机控制领域。单片机与DSP芯片二者技术上的融合,主要体现在运算能力的提高及嵌入式网络通信芯片的出现和应用等方面。这些发展使硬件设计更加方便。高性价比使冗余设计成为可能,为实现灵活化、高可靠性和模块化的通用软硬件平台创造了条件。硬件技术的不断更新和微机保护设计网络化,将为距离保护的设计和发展带来一种全新的理念和创新,它会大大简化硬件设计、增强硬件的可靠性,使装置真正具有了局部或整体升级的可能。 1.2本文研究内容 本次课程设计的主要是输电线路的距离保护。计算和分析主要内容是计算保护1距离保护Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段整定值和灵敏度,计算灵敏度同时要注意每个保护的动作时间要精确,上述工作完成后接下来对设计提出的系统震荡和短路过渡电阻对系统的影响进行相应的计算分析,并确定距离保护的范围,并分析系统在最小运行方式下振荡时,保护1各段距离保护的动作情况。后用MATLAB仿真,验证计算的正确性。

影响距离保护正确工作的因素及采取的防止措施

第四节 影响距离保护正确工作的因素及采取的防止措施 一、短路点过渡电阻对距离保护的影响 保护1的测量阻抗为 g R ,保护2的测量阻抗为g AB R Z +。由图(b)可见,当g R 较大时, 可能出现1.J Z 已超出保护1第Ⅰ段整定的特性圆范围,而2.J Z 仍位于保护2第Ⅱ段整定的特性圆范围以内。此时保护1和保护2将同时以第Ⅱ段的时限动作,因而失去了选择性。 结论:保护装置距短路点越近时,受过渡电阻的影响越大,同时保护装置的整定值越小,则相对地受过渡电阻的影响也越大。 对图3—36(a ) 所示的双侧电源的网络,短路点的过渡电阻可能使量阻抗 增大,也可能使测量阻抗减小。 保护1和保护2的测量阻抗分别为 α j g d d g d d d B J e R I I R I I I U Z 1111 === α j g d d AB d A J e R I I Z I U Z 112 +== A 1 2B C 1L 2L g R (a ) 图3-35 过渡电阻对不同安装地点距离保护的影响 (a )电网接线图; (b )保护范围图 1.j (b ) (a ) () 图3-36 双侧电源通过 短路的接线图及阻抗电流向量图g R (a )系统图; (b )向量图

式中 α—d I 超前1d I 的角度。 当α为正时,测量阻抗增大,当α为负时,测量阻抗的电抗部分将减小。在后一种情况下,可能导致保护无选择性的动作。过渡电阻主要是纯电阻性的电弧电阻R g ,且电弧的长度和电流的大小都随时间而变化,在短路开始瞬间电弧电流很大,电弧的长度很短,R g 很小。随着电弧电流的衰减和电弧长度的增长,R g 随着增大,大约经0.1~0.15秒后,R g 剧烈增大。 减小过渡电阻对距离保护影响的措施 (1)采用瞬时测定装置 它通常应用于距离保护第Ⅱ段。原理接线如图3—37所示。 (2)采用带偏移特性的阻抗继电器 保护2的测量阻抗Zcl2=Zd+Rg 当过渡电阻达Rg1时,具有椭圆特性的阻抗继电器开始拒动。 当过渡电阻达Rg2时,方向阻抗继电器开始拒动。 当过渡电阻达Rg3时,全阻抗继电器开始拒动。

距离保护断线闭锁及振荡闭锁

《距离保护的断线闭及振荡锁装置》 一、距离保护的断线闭锁装置 1ZKJ 2ZKJ 3ZKJ C 相断线时的电压变化: U AB U B 现在微机保护都是采用起动元件(即相电流突变量和零序电流启动),因此PT 二次断线时,微机保护的起动元件不会动作,故距离保护不会误动。但如果此时系统出现波动或发生区外故障造成起动元件动作的情况下,距离保护就会误动。为此纵联距离保护及零序电压采用自产3U0纵联零序方向保护都需闭锁。 对断线闭锁装置的要求:①当PT 二次回路出现一相、两相或三相断线时,断线闭锁装置都应将距离保护闭锁,并发出告警信号。②当一次系统发生短路时,断线闭锁装置不应误动,以免将距离保护误闭锁。 1、RCS-900系列保护断线闭锁装置的原理 ①当Ua+Ub+Uc >8V ,且电流起动元件不起动,延时1.25s 发出PT 二次回路异常信号并闭锁保护。本判据用以判别TV 二次的一相和两相断线。 ②当使用母线PT 时,满足Ua+Ub+Uc <8V ,U 1<30V ,且电流起动元件不起动,延时1.25s 发出PT 二次回路异常信号并闭锁保护。本判据用以判别TV 二次的三相断线。 ③当使用线路PT 时,满足Ua+Ub+Uc <8V ,U 1<30V ,且电流起动元件不起动,任意一相有电流(I φ>0.08I N ,为CT 的二次额定电流)或TWJ 不动作。延时1.25s 发出PT 二次回路异常信号并闭锁保护。本判据用以判别TV 二次的三相断线。 (1)RCS-901系列保护断线闭锁装置 A B C BC=CA

TV断线信号动作的同时,将纵联变化量方向和纵联零序退出,保留工频变化量阻抗元件,退出距离保护,自动投入TV断线相过流和TV断线相零序过流保护,TV 断线相过流保护由距离保护压板投退,TV断线相零序过流保护由零序保护压板投退。对于零序过电流保护,RCS-901A将零序II段退出,III段不经方向元件控制;RCS-901B将零序I、II段退出,IV段不经方向元件控制,若“零序III段经方向”,则退出III段零序方向过流。 三相电压正常后,经10s延时TV断线信号复归。 (2)RCS-931系列保护断线闭锁装置 TV断线信号动作的同时,保留工频变化量阻抗元件,退出距离保护,自动投入TV断线相过流和TV断线相零序过流保护,TV断线相过流保护由距离保护压板投退,TV断线相零序过流保护由零序保护压板投退。对于零序过电流保护,RCS-931A将零序II段退出,III段不经方向元件控制;RCS-931B将零序I、II、IV段退出,III 段不经方向元件控制。 经方向元件控制的各段退出,不经方向元件控制的各段不退出。 三相电压正常后,经10s延时TV断线信号复归。 2、PSL602G/603G系列保护断线闭锁装置的原理 交流电压断线:TV断线检查分为不对称断线识别和三相失压识别。 1)不对称断线判据 a、|Ua+Ub+Uc|>8V b、U2>Un/2 及I2

相关文档
最新文档