距离保护的特殊问题分析

合集下载

第五节影响距离保护正确工作的因素

第五节影响距离保护正确工作的因素

第五节 影响距离保护正确工作的因素在电力系统下正常运行及故障情况下,有一些因素可能会影响阻抗的正确测量,造成距离保护不能正确工作。

例如保护安装处和故障点之间的分支线路和短路点过渡电阻的存在会影响阻抗继电器的测量值,电力系统的振荡、电压互感器和电流互感器的测量误差、极化电压和插入电压相位与工作电压相位不一致等均会影响阻抗的正确测量。

本节主要讨论分支线路、过渡电阻以及系统振荡对距离保护的影响。

一、保护安装处和故障点间分支线对距离保护的影响在高压电网中,通常由母线将相邻输电线路分隔开来,在母线上连接有电源线路、负载或平行线路等,形成分支线。

在考虑分支线对距离保护的影响时,通常只考虑对第二段的影响。

图6-28(a )所示为具有电源分支线的系统接线图。

当线路BC 上k 点发生短路故障时,对于装在AB 线路A 侧的距离保护装置,由电源2E 供给的短路电流DB I 流向故障点但不经过保护装置,此时继电器的测量阻抗为K ABK AB AB AB AB K K m l Z I I l Z I l Z I l Z I Z 1111 +=+= K b AB l Z K l Z 11+= (6-52)式中 Z 1——线路单位长度的正序阻抗;K b ——分支系数,1>+==ABDB AB AB K b I I I I I K ,一般情况下可认为K b 为一实数。

由式6-52可见,由于电流DBI 的存在,使AB 线路A 侧阻抗继电器的测量阻抗增大,这意味着其保护范围将会缩短。

所以又将电流DBI 称为助增电流,K b 称为助增系数。

另外,分支系数K b 的大小与系统运行方式有关,在保护的整定计算中应取较小的分支系数,以保证选择性。

因为当出现较大的分支系数时,只会使测量阻抗增大,保护范围缩短,不会造成保护非选择性动作;但若在整定计算中取较大的分支系数,则当运行中出现较小的分支系数时,将造成测量阻抗减小,保护区延长,可能造成保护失去选择性。

距离保护在应用过程中的特殊问题探析

距离保护在应用过程中的特殊问题探析
l 堡 叟 Dqnhg oh 皇 三墨 垫 iige znu ag cnu ga no yi d
距离保护在应用过程 中的特殊 问题探析
杨 帆 王 攀 王 洪 涛
( 湖北省荆 门供 电公司变 电中心继 电保 护班, 湖北 荆门 4 80 ) 4 0 0 摘 要: 距离保护是输 电线路的一 种重要保护形 式, 一 但其会导致保护范围的变化和整定的 困难 。现对 一些距 离保 护在应用 过程 中的特殊 问题
对 于 配 置有 串 联补 偿 电容器 的线 路 ,其表 现 为 实 际测 量 到 的
阻抗 Z 电抗分 量低 于 线 路原 本 的 阻抗 Z , r 的 r 因此 会有 一 段 范围 不
系统 发 生故 障 时, 电压会 发 生变 化 , 化程 度 与故 障严 重 程度 以及 变
电压 测量 点与 故 障点 的距 离等有 关 。当发 生近 处 的三相 短路 时 ,
以典 型 的方 向特 性 圆 阻抗 继 电器 为例 进 行 说 明 , 体 如 图 1 图 2 具 、
所示。
‘ Z r
距离 保 护是 利用 短 路 时 电流 、 电压 同时变 化 的特 点 , 过计 算 通 电压 与 电流 的比值 , 反映 故障 点到保 护安 装 处距 离的保 护 。距离 保 护 的本质是 阻抗保 护 。阻抗 保护在 变压 器 、 电机 保护 中都有 应用 , 发 由于 线路 阻抗 具有 同等 条件下 与线 路长 度 ( 即距 离) 正 比的特 点 , 成 因此 将应用 于线 路的阻抗 保护称 为距离 保护 。实际应 用的距 离保护
r 的 r观 可 线路 并未 出 出现 断线 等 问题 时 , 保护 获 得 的 断线 相 的 电压 也会 降 低 至 0 从 而 Z 电抗 分 量高 于线 路原 本 的阻抗 Z。 察 图 2 知 , , 现 与 串联补 偿 电容器 线路 相 似 的盲 区 问题 ,但 保护 范 围会 有 一 定 造 成 保护 对 于 次 故 障与 二次 回路 故 障 区分 的 困难 。为 了解 决 这

浅析输电线路距离保护的运用问题及解决

浅析输电线路距离保护的运用问题及解决

浅析输电线路距离保护的运用问题及解决摘要:电流电压保护的主要优点是简单、经济及工作可靠。

但是由于这种保护整定值的选择、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,所以在35kV及以上电压的复杂网络中,它们都很难满足选择性、灵敏性及快速切除故障的要求。

为此,就必须采用性能更加完善的保护装置,而距离保护就是适应这种要求的一种保护。

关键词:距离保护;并联电抗器;保护死区;故障距离1.距离保护的基本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。

该装置的核心部件为距离或阻抗继电器,或称距离或阻抗原件。

对于单相补偿式,所谓I类阻抗继电器,它可根据其端子上所加的一个电压和一个电流测知保护安装处至短路点间的阻抗值,但可根据其端子上所加的电压和电流值间接测定保护安装处至短路点之间的距离。

由这两种距离或阻抗继电器构成的距离保护都是在短路点距保护安装处近时,动作时间短;当短路点距保护安装处远时,动作时间增长。

这样就能保证了保护有选择性地切除故障线路。

2.并联电抗器对距离保护的影响2.1 并联电抗器的接线分析由于并联电抗器可以补偿线路的对地电容,消除电容效应,在高压输电线路上为了限制过电压,一般都装设有一定容量的并联电抗器。

按照容量定义的并联电抗器补偿度为:Zo、Zl分别为单位长度线路的零序阻抗和正序阻抗。

2.3 整定值的定性分析K值则为准确系数,取大于1,其值的大小直接能够影响距离保护的范围。

其值越大保护范围越小,其值越接近于1则保护范围越大。

结合2.1节的分析,无论输电线路或并联电抗器内部发生短路故障,首先需保证保护动作第一时间跳开线路断路器,那么K值的选择则尤为重要。

假设距离保护定值为It,输电线路全段阻抗值为Zl,并联电抗器阻抗为Zr。

2.3.1 当线路阻抗大于并联电抗器阻抗当线路阻抗大于并联电抗器阻抗时,即Zl>Zr,此时K的取值只需考虑线路阻抗等于电抗器阻抗Zr点至Zl线路全长之间,也就时说此时由于线路的阻抗值能够大于电抗器阻抗,电抗器的全段可以考虑在保护范围内,短路电流点可以选择在线路阻抗等于电抗器阻抗的点之后。

线路距离保护误动作研究分析

线路距离保护误动作研究分析

线路距离保护误动作研究分析随着现代社会科技的不断发展,线路距离保护设备在电力系统中的应用越来越广泛,成为了保障电网系统安全运行的重要措施之一。

在实际运行中,我们经常会遇到线路距离保护误动作的问题,这不仅会影响电网系统的稳定运行,还可能引发严重的安全事故。

对线路距离保护误动作进行深入的研究分析,对于提高电力系统的安全性和稳定性具有重要的意义。

1. 保护设备本身问题线路距离保护设备可能存在制造质量不合格、老化损坏等问题,导致保护装置本身的性能下降,从而引发误动作。

特别是在设备长时间运行过程中,维护保养不到位会导致设备老化、灰尘堆积等问题,增加了误动作的概率。

2. 线路参数变化电力系统中的线路参数是动态变化的,如负荷、短路电流等,这些参数的变化可能会导致线路距离保护设备的误动作。

线路负荷的增加可能导致线路阻抗变化,从而引发保护误动作。

3. 外部干扰线路距离保护设备可能会受到外部干扰,如雷击、电磁干扰等,这些干扰可能会影响保护设备的正常工作,导致误动作的发生。

4. 保护配置不合理线路距离保护的配置参数设定不合理,保护整定值与实际线路参数不匹配等问题都可能导致误动作。

二、线路距离保护误动作对电网系统的影响1. 系统稳定性下降线路距离保护误动作可能导致系统中的线路或设备被非必要地脱开,造成系统短暂不稳定甚至失稳,影响系统运行的稳定性。

2. 设备损坏误动作会造成线路或设备频繁地脱开和合上,这种频繁的操作会对设备造成额外的损耗,缩短设备的使用寿命。

3. 安全事故风险增加线路距离保护误动作会增加系统的运行风险,一旦出现故障可能造成严重的安全事故,如火灾、电气触电等。

1. 线路参数监测技术采用先进的监测技术,对线路参数进行实时监测,及时发现线路参数的变化,使保护设备能够根据实际的线路参数进行保护动作。

2. 保护设备状态监测与诊断技术通过定期对保护设备进行状态监测与诊断,发现保护设备的潜在问题,及时进行维护和更换,预防保护误动作的发生。

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

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αj g d d g d d d BJ e R I I R I I I U Z 1111===αj g d d AB d A J e R I I Z I UZ 112+==A 12B C 1L 2L gR (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 )(b )图3-36 双侧电源通过 短路的接线图及阻抗电流向量图gR (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。

局部同塔输电线路的接地距离保护影响及对策分析

局部同塔输电线路的接地距离保护影响及对策分析

局部同塔输电线路的接地距离保护影响及对策分析1. 引言1.1 研究背景在当今社会,随着电力系统的不断发展和电力需求的增加,局部同塔输电线路的使用越来越普遍。

局部同塔输电线路是一种将不同电压等级的输电线路布设在同一电力塔上的输电方式,可以有效节省铁塔占地面积、减少线路投资费用,提高输电线路的可靠性和安全性。

局部同塔输电线路接地距离保护的问题日益凸显。

目前,由于电力系统的复杂性和高压电力设备的使用,局部同塔输电线路的接地距离保护不仅涉及到线路的安全运行,也关系到对人身和设备的安全保护。

如果接地距离保护不到位,可能会导致输电线路的故障,甚至引发火灾或触电事故。

对局部同塔输电线路的接地距离保护进行深入研究和分析,对于提高电力系统的安全性和稳定性具有重要意义。

针对以上问题,本文将重点对局部同塔输电线路的接地距离保护进行探讨,并提出相应的对策,以期为电力系统的安全运行和发展提供有益的参考和借鉴。

1.2 研究目的本文旨在探讨局部同塔输电线路的接地距离保护对输电系统安全稳定运行的影响,并提出相应的对策。

具体的研究目的包括:1. 分析局部同塔输电线路的接地距离保护机制,深入理解其在输电系统中的作用和意义。

2. 探讨局部同塔输电线路接地距离保护存在的问题和影响,揭示其可能对输电系统运行造成的风险和隐患。

3. 分析影响局部同塔输电线路接地距离保护的因素,为制定相应的技术对策提供依据。

4. 提出优化接地系统设计和加强巡检维护等对策,以确保局部同塔输电线路的接地距离保护有效性,保障输电系统的安全可靠运行。

1.3 研究意义局部同塔输电线路的接地距离保护是电力系统中非常重要的一环,其关系到输电线路的稳定运行和安全性。

由于局部同塔输电线路在同一电力塔上存在多条电缆,且相互之间的距离比较接近,如果在接地系统设计不合理或者巡检维护不到位的情况下,就有可能导致电力系统出现接地故障,造成电力设备的损坏甚至引发火灾等严重后果。

研究局部同塔输电线路的接地距离保护影响及对策分析具有非常重要的意义。

线路距离保护误动作研究分析

线路距离保护误动作研究分析1. 引言1.1 研究背景线路距离保护是电力系统中重要的一环,其作用是在电力系统中保护线路的安全运行。

在实际运行中,由于各种原因,线路距离保护可能会发生误动作,导致系统的不稳定和故障。

研究线路距离保护误动作是当前电力系统保护领域中一个重要的课题。

线路距离保护误动作可能会对电力系统的正常运行产生严重影响,甚至造成电力系统的短路和故障。

对线路距离保护误动作进行深入研究和分析,探讨误动作的原因和影响,制定有效的预防措施和改进方法,对提高电力系统的可靠性和稳定性具有重要意义。

本文旨在对线路距离保护误动作进行研究分析,深入探讨误动作的定义、原因、影响、预防措施和改进方法,以期为电力系统保护领域的研究和应用提供参考和指导。

1.2 研究目的本研究旨在深入探讨线路距离保护误动作的问题,分析其产生的原因和对系统的影响,提出相应的预防措施和改进方法。

通过对误动作进行系统研究和分析,为保护系统的稳定运行提供理论支持和技术指导。

具体目的包括:1. 分析线路距离保护误动作的定义,明确其范围和特点,为后续研究提供清晰的概念框架。

2. 探讨误动作产生的原因,从设备故障、操作人员失误、系统设置不当等方面进行分析,为制定相应的预防措施提供依据。

3. 研究误动作对系统运行的影响,包括对设备安全、电网稳定性等方面的影响,为评估误动作对系统的风险提供依据。

4. 提出针对线路距离保护误动作的预防措施,包括改进设备设计、加强操作培训、优化系统设置等方面的建议,以降低误动作发生的可能性。

5. 探讨和提出误动作改进方法,包括利用先进的数字保护技术、完善的设备监测系统等手段,提高线路距离保护系统的准确性和可靠性。

2. 正文2.1 线路距离保护误动作的定义线路距离保护误动作是指在电力系统中,由于各种原因导致保护装置误动作,从而引起线路保护跳闸或闭锁的现象。

误动作可能会对电网运行造成严重的影响,甚至引发事故。

对线路距离保护误动作进行深入研究并采取相应措施是非常必要的。

线路距离保护误动作研究分析

线路距离保护误动作研究分析线路距离保护系统是电力系统中重要的保护装置之一,它的作用是保护输电线路免受各种故障的影响,确保电网的安全运行。

在实际运行中,线路距离保护系统也会出现误动作,给电网安全稳定运行带来一定的隐患。

本文针对线路距离保护系统的误动作进行研究分析,探讨其产生原因及解决办法,旨在提高线路距离保护系统的可靠性和精确性。

第一部分:误动作的产生原因线路距离保护系统的误动作产生原因多种多样,主要包括以下几个方面:1. 设备故障:线路距离保护系统误动作的一个主要原因是设备本身的故障,如电气元件老化、接触不良、绝缘击穿等,这些故障会导致保护装置误判故障点,从而产生误动作。

2. 外部干扰:外部因素如雷击、污闪、动物触碰等也是线路距离保护系统误动作的重要原因,这些外部干扰会导致保护器在无故障情况下误判为故障,产生误动作。

3. 保护设置不当:线路距离保护装置的参数设置不当,包括整定值设定不合理、线路模型选择错误等,都可能导致误动作的发生。

4. 通信故障:线路距离保护系统中的远方通信设备可能会出现故障,导致保护信息传输不畅,从而产生误动作。

线路距离保护系统的误动作会给电力系统带来严重的影响,主要包括以下几个方面:1. 降低系统可靠性:误动作会导致线路或设备的不必要跳闸,造成无故障区域的断电,降低了系统的可靠性。

2. 影响电网稳定运行:误动作会导致电网的频繁跳闸,影响了电网的稳定运行,甚至引发系统大面积故障。

3. 影响生产运行:误动作会导致重要用户的停电,影响了生产运行,给企业和用户带来直接的经济损失。

4. 影响保护设备寿命:误动作会加大保护设备的开关次数,加速设备的老化,缩短设备的寿命。

针对线路距离保护系统的误动作问题,提出以下解决方法:1. 设备维护管理:加强对线路距禿保护设备的维护保养管理,定期检查设备的运行状态,及时发现并修复设备故障。

2. 保护参数整定:对线路距离保护装置的参数进行合理的整定,包括整定值的调整、线路模型的选择等,确保线路距禿保护装置的灵敏性和稳定性。

线路距离保护误动作研究分析

线路距离保护误动作研究分析1. 线路参数不确定性在实际情况中,线路的参数可能会受到各种因素的影响而发生变化,比如温度、湿度、负载情况等。

这些因素的变化会导致线路参数的不确定性,从而可能引起线路距离保护误动作的发生。

2. 设备故障线路距离保护装置通常是安装在电力系统的末端,负责保护该部分线路。

在实际操作中,末端设备可能会发生故障,例如断路器的误动作、接触器的接触不良等,这些故障可能会导致线路距离保护误动作的发生。

3. 信号干扰在电力系统中,存在着各种各样的干扰信号,如雷电、电磁辐射等。

这些干扰信号可能会对线路距离保护装置的正常运行产生影响,从而引起误动作。

4. 保护装置参数设置不合理线路距禿保护装置的参数设置直接影响其对线路的保护效果。

如果参数设置不合理,可能会导致线路距离保护误动作的发生。

二、线路距离保护误动作的影响1. 对电力系统的影响线路距离保护误动作会导致线路的不必要的跳闸,影响电力系统的正常运行,甚至可能引起电力系统的短路故障,影响整个电力系统的稳定性和安全性。

线路距离保抿误动作可能会对电力设备造成损坏,增加维修和更替的成本,甚至对设备造成永久性损坏,影响设备的寿命和性能。

3. 对人员的影响线路距禿保护误动作可能会引起设备的突然跳闸,增加工作环境的安全隐患,给工作人员带来潜在的危险。

1. 线路参数监测与识别技术针对线路参数不确定性这一原因,我们可以利用现代的监测技术,如智能传感器、远程监控等手]段,及时监测和识别线路参数的变化,利用这些信息来优化线路距禿保护装置的参数设置,减少误动作的发生。

2. 设备状态监测与诊断技术针对设备故障这一原因,我们可以引入设备状态监测与诊断技术,通过对设备运行状态的实时监测和分析,发现并及时排除电器设备故障,减少误动作的发生。

针对信号干扰这一原因,我们可以采用一些抗干扰技术,如滤波器、隔离器等,对干扰信号进行屏蔽和隔离,保证线路距离保护装置的稳定运行。

4. 参数设置优化技术针对保护装置参数设置不合理这一原因,我们可以通过对电力系统的实际运行情况进行分析,合理设置线路距禿保护装置的参数,提高其对电力系统的保护效果,减少误动作的发生。

局部同塔输电线路的接地距离保护影响及对策分析

局部同塔输电线路的接地距离保护影响及对策分析1. 引言1.1 研究背景当局部同塔输电线路的接地距离保护不足时,可能会导致电气设备和人员的安全受到威胁。

传统的输电线路通常会在不同的铁塔上架设,但对于一些特殊情况,比如城市中的大型建筑物或高架桥等,需要将不同电压等级的输电线路放置在同一铁塔上。

这种局部同塔输电线路的设计虽然节省了铁塔资源,减少了占地面积,但也带来了接地距离保护的挑战。

在传统的输电线路设计中,不同铁塔上的线路之间存在一定的接地距离,以减少电力设备之间的干扰和安全风险。

在局部同塔输电线路设计中,由于线路间距较小,接地距离保护可能无法得到有效实现,导致电气设备可能受到雷击、接地故障等影响,进而影响电网的稳定运行和人员的安全。

对局部同塔输电线路的接地距离保护影响进行深入研究和分析,是十分必要和重要的。

只有充分了解该问题的原因和影响,才能采取有效的对策措施,确保电力系统的安全稳定运行。

1.2 目的接地保护是电力输电线路中的重要环节,而局部同塔输电线路的接地距离保护在实际应用中存在一定的影响与挑战。

本文旨在通过对局部同塔输电线路的接地距离保护影响及对策分析,探讨如何更好地提高接地保护系统的效能,保障输电线路的安全、稳定运行。

具体来说,本文旨在通过对局部同塔输电线路的接地距离保护影响进行深入分析,揭示接地距离不足可能引发的危害和风险,为进一步研究和改进提供依据。

本文旨在通过对策分析,提出一系列针对局部同塔输电线路接地距离保护的实用对策,包括加强接地系统设计、定期检测与维护、采用防雷设备以及加强人员培训等方面,以期提高接地保护系统的可靠性和效率。

本文的目的在于深入探讨局部同塔输电线路的接地距禿保护问题,提出解决方案,以达到提高输电线路运行安全性和可靠性的目标。

1.3 意义局部同塔输电线路的接地距离保护影响及对策分析文章随着社会经济的不断发展,电力系统的建设和运行变得越来越重要。

局部同塔输电线路作为电力系统中的重要组成部分,其接地距离保护影响直接关系到电力系统的安全运行和稳定供电。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

§3.7距离保护特殊问题的分析(Special Problem Analysis of Distance Protection)§3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响(Effect of FaultPath Transition Resistance to Distance Protection )前面各节的分析中,大多是以金属性短路为例进行的,但实际情况下,电力系统的短路一般都不是金属性的,而是在短路点存在过渡电阻。

过渡电阻的存在,将使距离保护的测量阻抗、测量电压等发生变化,有可能造成距离保护的不正确工作。

现对过渡电阻的性质、对距离保护的影响以及应采取的对策进行讨论。

1. 过渡电阻的性质短路点的过渡电阻R g 是指当相间短路或接地短路时,短路电流从一相流到另一相或相导线流入大地的途径中所通过物质的电阻,包括电弧电阻、中间物质的电阻、相导线与大地之间的接触电阻、金属杆塔的接地电阻等。

在相间故障时,过渡电阻主要由电弧电阻组成。

电弧电阻具有非线性的性质,其大小与电弧弧道的长度成正比,而与电弧电流的大小成反比,精确计算比较困难,一般可按下式进行估算g gg I L R 1050式中 L g ——电弧的长度,米;I g ——电弧中的电流大小,安。

在短路初瞬间,电弧电流I g 最大,弧长L g 最短,这时弧阻R g 最小。

几个周期后,电弧逐渐伸长,弧阻逐渐变大。

相间故障的电弧电阻一般在数欧至十几欧之间。

在导线对铁塔放电的接地短路时,铁塔及其接地电阻构成过渡电阻的主要部分。

铁塔的接地电阻与大地导电率有关,对于跨越山区的高压线路,铁塔的接地电阻可达数十欧。

当导线通过树木或其它物体对地短路时,过渡电阻更高。

对于500kV 的线路,最大过渡电阻可达300Ω,而对220kV 线路,最大过渡电阻约为100Ω。

2. 单侧电源线路上过渡电阻的影响如图3-42(a)所示,在没有助增和外汲的单侧电源线路上,过渡电阻中的短路电流与保护安装处的电流为同一个电流,这时保护安装处测量电压和测量电流的关系可以表示为)(gk m m m m R Z I Z I U +== (3-160) 即g k m R Z Z +=,R g 的存在总是使继电器的测量阻抗值增大,阻抗角变小,保护范围缩短。

(a )图3-42 单侧电源线路过渡电阻的影(a )系统示意图;(b) 对不同安装地点的距离保护的影响当B2与B3之间的线路始端经过渡电阻R g 短路时,B2处保护的测量阻抗为g m R Z =⋅2,而B1处保护的测量阻抗为g m R Z Z +=⋅121,当R g 的数值较大时,如图3-42(b)所示,就可能出现2⋅m Z 超出其I 段范围而1⋅m Z 仍位于其II 段范围内的情况。

此时B1处的II 段动作切除故障,从而失去了选择性,同时也降低了动作的速度。

由图3-42(b)可见,保护装置距短路点越近时,受过渡电阻影响越大;同时,保护装置的整定阻抗越小(相当于被保护线路越短),受过渡电阻的影响越大。

3. 双侧电源线路上过渡电阻的影响以图3-43(a)所示的没有助增和外汲的双侧电源线路为例,分析过渡电阻对距离保护的影响。

图3-43 双侧电源线路过渡电阻的影响(a )系统示意图; (b) 对不同安装地点的距离保护的影响(a ) jX R两侧电源的情况下,过渡电阻中的短路电流不再与保护安装处的电流为同一个电流,这时保护安装处测量电压和测量电流的关系可以表示为gk g k g k k k m m m R I R Z I R I Z I Z I U ⋅''++'=+'== )( (3-161) 令km I I '= ,则继电器的测量阻抗可以表示为 g kk g k g k k k m R I I R Z R I I Z Z '''++='+= )( (3-162) R g 对测量阻抗的影响,取决于两侧电源提供的短路电流k I ' 、kI '' 之间的相位关系,有可能增大,也有可能减小。

若在故障前M 端为送端,N 侧为受端,则M 侧电源电动势的相位超前N 侧。

这样,在两端系统阻抗的阻抗角相同的情况下,k I ' 的相位将超前k I '' ,式(3-162)中的g kk R I I ''' 将具有负的阻抗角,即表现为阻容性质的阻抗,它的存在有可能使总的测量阻抗变小。

反之,若M 端为受端,N 侧为送端,则g kk R I I ''' 将具有正的阻抗角,即表现为阻感性质的阻抗,它的存在总是使测量阻抗变大。

在系统振荡加故障的情况下,k I ' 与k I '' 之间的相位差可能在0~3600的范围内变化,此时测量阻抗末端的轨迹为以g k R Z +的末端为圆心,以g kk R I I ''' 为半径的圆。

当B2与B3之间的线路始端经过渡电阻R g 短路时,B2处保护的测量阻抗为g kk g g k k m R I I R R I I Z '''+='=⋅ 2,而B1处保护的测量阻抗为g KK g m R I I R Z Z '''++=⋅ 121,其变化的轨迹如图3-43(b)中的虚线圆所示。

如上所述,在M 端为送端的情况下, B1处的总测量阻抗可能会因过渡电阻的影响而减小,严重情况下,相邻的下级线路始端短路时,可能使测量阻抗落入其I 段范围内,造成其I 段误动作。

这种因过渡电阻的存在而导致保护测量阻抗变小,进一步引起保护误动作的现象,称为距离保护的稳态超越。

4.克服过渡电阻影响的措施在过渡电阻的大小和两侧电流相位关系一定的情况下,它对阻抗继电器的影响,与短路点所处的位置、继电器所选用的特性等有密切的关系。

对于圆特性的方向阻抗继电器来说,在被保护区的始端和末端短路时,过渡电阻的影响比较大,而在保护区的中部短路时,过渡电阻的影响则较小。

在整定值相同的情况下,动作特性在+R 轴方向所占的面积越小,受过渡电阻R g 的影响就越大。

此外,由于接地故障时过渡电阻远大于相间故障的过渡电阻,所以过渡电阻对接地距离元件的影响要大于对相间距离元件的影响。

采用能容许较大的过渡电阻而不至于拒动的测量元件,是克服过渡电阻影响的主要措施。

在整定值相同的情况下,具有正序电压极化或记忆电压极化的测量元件动作特性(如图3-44中的圆2)在+R 轴方向所占的面积比方向阻抗元件(如图3-44中的圆1)大,所以它们耐受过渡电阻的能力要比方向阻抗元件强。

若进一步使动作特性向+R 方向偏转一个角度(如图3-44中的圆3),则特性在+R 轴方向所占的面积更大,耐受过渡电阻的能力将更强。

但是特性圆偏转后,圆的直径变大,造成保护区加长,又容易在区外故障时引起稳态超越,造成保护误动。

为防止此情况的发生,可将偏转后的特性与一个下倾的电抗特性(图中直线4)进行“与”复合,这样,既可以保证有很强的耐受过渡电阻能力,又能够避免稳态超越。

用于与偏转园复合的电抗特性,一般采用零序电抗特性。

四边形特性测量元件的四个边可以分别整定,可使其在+R 轴方向所占的面积足够大,并在保护区的始端和末端都R jX 图3-44 耐过渡电阻能力分析2有比较大的动作区,所以它具有比较好的耐受过渡电阻的能力。

四边形的上边适当的向下倾斜一个角度,可以有效地避免稳态超越问题。

利用不同的测量元件进行特性复合,可以获得较好的抗过渡电阻特性。

§3.7.2 串补电容对距离保护的影响(Effect ofSeries CompensationCapacitor to Distance Protection )在远距离的高压或超高压输电系统中,为了增大线路的传输能力和提高系统的稳定性,常采用线路串联补偿电容的方法来减小系统间的联络阻抗。

串接串补电 容后,短路阻抗与短路距离之间不再成线性正比关系,在串补电容前和串补电容后发生短路时,短路阻抗将会发生突变,如图3-45所示。

短路阻抗与短路距离线性关系的破坏,将使距离保护无法正确测量故障距离,对其正确工作将产生不利的影响。

图3-45 串补电容对短路阻抗的影响 (a )系统示意图;(b )短路阻抗的变化由图3-45可见,串补电容对阻抗继电器测量阻抗的影响,与串补电容的安装位置和容抗的大小有密切的关系。

串补电容一般可安装在线路的中部、线路的两端或中间变电所两母线之间。

而串补电容容抗的大小,通常用补偿度来描述。

补偿度的定义为l C comX X K = (3-163) 式中 C X ——串补电容的容抗,Ω;l X ——被补偿线路补偿前的线路电抗,Ω;com K ——串补电容的补偿度。

现以串补电容安装于线路一侧的情况为例,说明它对距离保护的影响。

在图3-46所示的系统中,串补电容安装在线路23的始端 。

在图示系统的k 点发生短路时,阻抗继电器KZ3感受到的测量阻抗就等于补偿电容的容抗,若KZ3的动作特性为方向特性,则测量阻抗将落在其动作区之外,KZ3将拒动;阻抗继电器KZ2感受到的测量阻抗为补偿电容的容抗负值,KZ1 KZ B1 图3-46 串补电容对距离保护影响的示例 KZ3 KZ B2 KZ2 KZ C呈纯电感性质,将可能落在其动作区域之内,所以KZ2可能误动作;KZ1感受到的测量阻抗将是线路12的阻抗与电容容抗之和,总阻抗值减小,也可能会落入其动作区,导致KZ1误动作;在k点短路时,KZ4的测量阻抗不受串补电容的影响,所以KZ4的动作也将不会受到影响,但如果故障发生在串补电容的左侧,KZ4也有可能误动。

可见,串补电容的存在会对距离保护产生十分严重的影响,距离保护应采取必要的措施,减少和克服这些影响。

减少串补电容影响的措施通常有以下几种。

1)通过合理选取相位比较式阻抗继电器的参考电压来克服串补电容的影响在上述示例中,k点短路时阻抗继电器KZ3拒动和KZ2可能误动的根本原因,就是母线B2处测量电压的相位因串补电容的存在而变反(与没有串补电容相比),用它作为阻抗继电器的比相参考时,必然会产生错误的结果。

由于对于各种非对称性故障来说,非故障相电压的相位不会因串补电容的存在而变化,所以正序电压的相位一般都不会变化,用它作为比相的参考电压,就能够解决KZ3拒动和KZ2误动的问题。

对于三相对称性故障来说,正序电压的相位也会变化,这时可采用记忆电压作为比相的参考。

2)通过整定计算来减小串补电容的影响串补电容的存在,使继电器感受到的测量阻抗变小。

为保证继电保护的选择性,防止外部短路时误动作,对于图3-46中的阻抗继电器KZ1,其整定值应按下式进行确定)(12C rel set jX Z K Z -= (3-164)而对阻抗继电器KZ3和KZ4,其整定值应为)(23C rel set jX Z K Z -= (3-165)式中 12Z 、23Z ——分别为线路12和34的正序阻抗。

相关文档
最新文档