电力系统继电保护 作者 韩笑 第三章－2.ppt

第3章 电网保护原理－－110kV输电线路保护 第3章 电网保护原理 零序电流保护评价 5.评价与小结 外汲电流对保护的影响 外汲——故障线路电流小于保护安装处电流 分支系数 外汲使得测量阻抗减小，保护区伸长，导致保护外部故障时误动。 消除分支电流影响的措施 整定距离保护II段分支系数取 ——主要防超范围动作，即外汲影响 校验III段远后备的灵敏系数分支系数取 （2）三段式距离保护的整定计算 a、圆特性阻抗继电器 可靠系数取0.8-0.85 I段：保护区不能伸出本线路 可靠系数取0.8-0.85 II段保护区不伸出相邻元件I段的保护区，并取最小分支系数 取小值 0.5’ 灵敏度校验 要求大于1.25，否则与相邻线路Ⅱ段配合 可靠系数取1.2-1.3 III段正常时不起动，外部故障切除后可靠返回，依靠时间的阶梯性保证选择性 返回系数，取1.1 自起动系数， 1.5～3 III段灵敏度校验 要求大于1.5 要求大于1.5 b、采用四边型阻抗继电器的整定计算方法 I、II、III段公用一个电阻整定值 I、II、III段整定阻抗Zset与圆特性继电器相同，根据图中的几何关系可以求取Xset。 4.影响距离保护正确动作的因素及对策 主要是稳定破坏 (1)振荡闭锁 a. 短路故障——快速开放保护； b. 振荡——可靠闭锁保护； c.外部故障切除后发生振荡——保护不应误动； d.振荡过程中发生故障——保护应当可靠动作 要求 振荡时保护不应当动作，由其他自动装置处理。 A、振荡对距离保护的影响 （1）系统振荡时电压电流的变化 a、所有的阻抗角相等 b、振荡中心在电气中心O点 c、两侧电源电势相等（M超前N角度?) d、M侧为送电侧（fM>fN) 假设 电流电压周期性变化，周期为振荡周期（1-3S），即 fM=50.2HZ,fN=49.8HZ时的振荡电流图 振荡周期2.5s δ=180° δ=0° B、系统振荡时测量阻抗的变化 由右图可见，振荡中心O到PQ阻抗比为 因此，测量阻抗轨迹随着两侧电源电势的比值C变化。 a、M侧为送电侧（C>1）则其轨迹如图中的圆1。 b、M侧为受电侧（C<1）则其轨迹如图中的圆2。 b、两侧电势相等（C＝1）则其轨迹如图中的直线AB。 图中当δ→180°时，测量阻抗在PQ线上且最小，造成 图中的阻抗继电器误动。 C、振荡对距离保护的影响 由右图可见，测量阻抗从保护动作区（圆2）a点进b点出，中间相差的时间小于1s。 测量阻抗轨迹 继电器动作区 I段无动作延时，只要测量阻抗进入动作区，保护就误动，故振荡时需闭锁； II 段动作延时可能小于ab段时间，保护可能误动，故振荡时需闭锁； III段的动作时间最长（超过1s），不受振荡的影响。 D、振荡闭锁原理 （1）振荡与短路的区别 a、振荡——电压、电流、测量阻抗均作周期性的缓慢变化，周期为振荡周期； b、振荡——三相对称，无负序或零序分量。 短路——长期（不对称短路）或瞬间（对称短路）出现负序电流。 短路——电流、电压、阻抗突然变化，变化速度快，但短路后又保持稳定。 振荡 短路 周期性缓慢进入动作区 快速进入动作区 （2）振荡闭锁的构成原理 ①振荡闭锁的起动元件 振荡时闭锁保护，在各种故障时都能开放保护 ②振荡中不对称短路开放保护的判据 负序零序增量起动元件 相电流差突变量起动元件 a、利用负序与零序分量开放保护 m一般取0.66 b、利用电流的对称性开放保护 最大相电流大于最小相电流1.8倍 零序电流大于最大相电流0.8倍 ③振荡中对称短路开放保护的判据 a、由振荡中心电压Uos开放保护 b、利用测量阻抗变化率大小开放保护 大为振荡，不开放保护；反之开放保护 Uos特点：周期性变化 振荡时达不到150ms或500ms ⑤振荡闭锁原理一（短时开放距离Ⅰ、Ⅱ段） 振荡 D1＝0 动作 不动作 D3＝0 短路 D1＝0 D3＝1 动作 先振荡后短路 D1＝1 不开放保护 开放保护160ms 开放保护 注：非全相振荡中开放保护——选相元件选出的故障相为运行相。 ⑥闭锁原理二（基于阻抗变化率） 测量阻抗轨迹 四边形1、2整定阻抗不同 测量阻抗变化慢 测量阻抗变化快 (2)电压回路断线闭锁 电压回路断线→U＝0→Z＝0→继电器误动 A、母线电压回路断线闭锁 断线闭锁——防止阻抗继电器在电压回路断线时误动 或 不对称断线 对称断线 延时闭锁保护 并发信号 保护未起动 B、线路电压回路断线 任一相电压小于8v 线路有电流 延时闭锁保护并发信号 保护未起动 与逻辑 (3)过渡电阻 无过渡电阻Rg 过渡电阻特点 阻抗继电器ZK＝Zk 有过渡电阻Rg 阻抗继电器ZK≠Zk 相间故障 接地故障 电弧电阻 电弧、接地电阻 纯电阻；随着时间逐渐变大。 500kV线路接地短路的最大过渡电阻按