第五章距离保护.ppt

1影响阻抗继电器正确工作的因素：短路点的过渡电阻电力系统振荡保护安装处与故障点之间的分支电路TA、TV的误差TV二次回路断线串联补偿电容5.6影响距离保护正确工作的因素及其对策21.过渡电阻的性质gg1050ILR电弧电阻估算：（数欧至十几欧之间）铁塔电阻：可达数十欧其他物体：更高500kV：最大300Ω220kV：最大100Ω5.6.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3QF2ABQF1C2.单侧电源线路上过渡电阻的影响gRg2mRZgAB1mRZZBCARRjXjXI2ZI1ZII1ZII2ZgR两个保护同时以第II段的时限动作，失去选择性5.6.1短路点过渡电阻对距离保护的影响4Rg的存在总是使继电器的测量阻抗增大，保护范围缩短整定值越小，受过渡电阻的影响越大5.6.1短路点过渡电阻对距离保护的影响2.单侧电源线路上过渡电阻的影响ARjXgRmZ5123gRkIkIkI3.双侧电源线路上过渡电阻的影响EMEN5.6.1短路点过渡电阻对距离保护的影响ggRIIRZIRIIZIZkkABkgkkABkm1)(BCARRjXjXI2ZI1ZII1ZII2ZgR各保护动作行为？gRIIkkggmRIIRZkk2m1Zm2Z6123gRkIkIkI3.双侧电源线路上过渡电阻的影响EMEN5.6.1短路点过渡电阻对距离保护的影响gkkgkkgkkkkm3')'(RIIRZIRIIZIZBCARjXI3ZII3ZgR保护3欠范围拒动gRIIkk'm3Z7Rg对测量阻抗的影响，取决于两侧电源提供的短路电流的大小以及它们的相位关系双侧电源线路，过渡电阻可能使测量阻抗增大，也可能使测量阻抗减小；若保护安装在送电侧，测量阻抗的电抗部分会变小，容易发生超范围误动；若保护安装在受电侧，测量阻抗的电抗部分会变大，容易发生欠范围拒动；5.6.1短路点过渡电阻对距离保护的影响3.双侧电源线路上过渡电阻的影响84、Rg对距离保护的影响对圆特性的方向阻抗继电器，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，影响较小。①故障位置ARjXm1Zm2Z9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大，受过渡电阻的影响就越小。②保护动作特性RjXm2Z4、Rg对距离保护的影响10④故障类型③被保护线路长度线路越短，整定值越小，受过渡电阻影响越大。ARjXmZ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。4、Rg对距离保护的影响115.克服过渡电阻影响的措施①在保护范围不变的前提下，采用动作特性在＋R轴方向上有较大面积的阻抗继电器RjX0(a)(b)RjX05.6.1短路点过渡电阻对距离保护的影响12②采用瞬时测量技术ZZ1&t电弧电阻在短路之初比较小，Ⅱ、Ⅲ段可以动作，Ⅱ段输出可以自保持。如果在tⅡ时间之内，Ⅲ段没有返回，说明故障没有消失，则保护以tⅡ跳闸。13电力系统振荡：发电机与系统之间或两系统之间功角δ的周期性摆动现象1.基本概念5.6.2电力系统振荡对距离保护的影响功角从00到3600之间变化一周的时间，通常为0.25-2.5s。振荡周期：振荡原因：传输功率超过静稳极限、无功不足引起电压下降、故障切除时间过长、非同期重合闸等。14振荡的特点：功角周期性变化、电压电流幅值及相位周期性变化、传输功率大小及方向周期性变化、阻抗继电器的测量阻抗也周期性变化。对保护的要求：振荡属于不正常运行状态，通过一定措施多数情况下可以恢复正常。测量阻抗周期性变化可能引起保护误动，需采取措施（振荡闭锁）防止误动。152.系统振荡时电压电流的变化规律几点假设：（1）系统振荡时，三相对称，故可只取一相分析（2）EEEeEEjNMNMZMENELZMZNZMUI（3）系统中各元件阻抗角均相等，以表示k（4）不考虑负荷电流的影响5.6.2电力系统振荡对距离保护的影响16ZMENELZMZNZMUIMENEIkNLMNMZZZEEI电流的变化规律：ZEk2sin2MEEI2sin2ZEME17ZMENELZMZNZMUII01803605407209000时，电流为零180时，电流最大NLMNMZZZEEI电流的变化规律：ZE2sin2MEEI2sin2ZEM18ZMENELZMZNZMUIMENEIMUNUOSUkNLMNMZZZEEIMMMZIEUNNNZIEUΣMOS21ZIEU5.6.2电力系统振荡对距离保护的影响电压的变化规律：19ZMENELZMZNZMUI电压的变化规律：MENEEMUNUOSU0时，振荡中心电压最高180时，振荡中心电压最低MUNUOSU振荡中心U01803605407209002cosMOSEU202sin2MZEII0180360540720900U01803605407209002cosMOSEUMUNUOSU2.系统振荡时电压电流的变化规律5.6.2电力系统振荡对距离保护的影响213.系统振荡时测量阻抗的变化规律5.6.2电力系统振荡对距离保护的影响MMMMMMm1ZeZZIEIZIEIUZj2121jctgej22)21()21(2MMmctgZjZZZjctgZZ22RjXMNMZZ260mZ22)21(MmctgZjZZZS5.6.2电力系统振荡对距离保护的影响3.系统振荡时测量阻抗的变化规律23RjXMN60mZ9022)21(MmctgZjZZZ5.6.2电力系统振荡对距离保护的影响3.系统振荡时测量阻抗的变化规律24RjXMN60mZ9018022)21(MmctgZjZZZ5.6.2电力系统振荡对距离保护的影响3.系统振荡时测量阻抗的变化规律25RjXMN60mZ9018027022)21(MmctgZjZZZ5.6.2电力系统振荡对距离保护的影响3.系统振荡时测量阻抗的变化规律26RjXMN60mZ9018027030022)21(MmctgZjZZZ5.6.2电力系统振荡对距离保护的影响3.系统振荡时测量阻抗的变化规律27RjXMN60mZ90180270300系统振荡时测量阻抗的变化轨迹OO22)21(MmctgZjZZZ5.6.2电力系统振荡对距离保护的影响3.系统振荡时测量阻抗的变化规律当δ改变时，测量阻抗的轨迹是总阻抗ZΣ的垂直平分线28RjXMNmZ系统振荡时测量阻抗的变化轨迹OONMeEEK1eK1eK29ARRjXjXBCOO1mZ3mZ1234ABCMENEMZABZBCZNZ系统振荡对安装在不同地点的距离保护的影响4.系统振荡对距离保护的影响30ARRjXjXBCOO1mZ3mZ系统振荡对安装在不同地点的距离保护的影响4.系统振荡对距离保护的影响1234ABCMENEMZABZBCZNZ31ARRjXjXBCOO1mZ3mZ系统振荡对安装在不同地点的距离保护的影响1234ABCMENEMZABZBCZNZ4.系统振荡对距离保护的影响32振荡中心在保护范围内时，则距离保护会误动当保护安装点越靠近振荡中心时，受到的影响越大振荡中心在保护范围以外或位于保护的反方向时，则距离保护不会误动5.6.2电力系统振荡对距离保护的影响33系统振荡对不同特性的阻抗继电器的影响方向阻抗继电器),(32全阻抗继电器),(413RjX124S360Tt5.6.2电力系统振荡对距离保护的影响34继电器的动作特性在阻抗平面上沿OO’方向所占面积越大，受振荡的影响就越大在距离保护整定值相同的情况下，全阻抗继电器所受振荡影响最大，方向阻抗继电器受影响最小；5.6.2电力系统振荡对距离保护的影响35距离I段：t=0s，受影响可能会误动；距离II段：t=0.5s，受影响可能会误动；距离III段：t≥1.5s，可躲过振荡的影响；系统振荡对三段式距离保护的影响5.6.2电力系统振荡对距离保护的影响365.振荡闭锁措施当系统只发生振荡而无故障时，应可靠闭锁保护区外故障而引起系统振荡时，应可靠闭锁保护区内故障，不论系统是否振荡，都不应闭锁保护5.6.2电力系统振荡对距离保护的影响（1）基本要求：37(2)振荡与短路的区别振荡短路三相对称，无负序、零序分量有负序、零序分量出现电压、电流周期性缓慢变化电压、电流突变测量阻抗随δ角变化测量阻抗不变5.6.2电力系统振荡对距离保护的影响38①利用短路时出现负序分量而振荡时无负序分量②利用振荡和短路时电气量变化速度不同③利用动作的延时实现振荡闭锁5.6.2电力系统振荡对距离保护的影响5.振荡闭锁措施39①利用短路时出现负序、零序分量突变特征短时开放保护023IItSR整组复归距离Ⅰ段距离Ⅱ段&&≥1Ⅰ段跳闸Ⅱ段延时40023IItSR整组复归距离Ⅰ段距离Ⅱ段&&≥1Ⅰ段跳闸Ⅱ段延时正常运行：起动元件不动作阻抗元件不动作保护不动作41023IItSR整组复归距离Ⅰ段距离Ⅱ段&&≥1Ⅰ段跳闸Ⅱ段延时系统故障（Ⅰ段范围内）：启动元件动作距离Ⅰ段动作开放t时间Ⅰ段跳闸开放时间：保证Ⅰ段有足够的时间可靠跳闸42023IItSR整组复归距离Ⅰ段距离Ⅱ段&&≥1Ⅰ段跳闸Ⅱ段延时系统故障（Ⅱ段范围内）：启动元件动作距离Ⅱ段动作开放t时间Ⅱ段保持Ⅱ段延时开放时间：保证Ⅱ段有足够的时间启动并自保持，不小于0.1s保证区外故障引起振荡时，在开放保护时间内测量阻抗不会进入动作区。不大于0.3s。43023IItSR整组复归距离Ⅰ段距离Ⅱ段&&≥1Ⅰ段跳闸Ⅱ段延时系统振荡：启动元件不动作距离元件可能动作闭锁保护保护不动作整组复归：故障消失或振荡停息之后，经延时动作，保护恢复初始状态。44②利用电气量变化速度不同构成闭锁措施2Z1ZRjX01t2tkZ动作时间差大于t0判为振荡，闭锁保护。动作时间差小于t0判为故障，开放保护。Z2Z1&mst00开放保护&45在多电源的复杂网络中能保证动作的选择性快速性一侧瞬时动，另一侧0.5s后动15～20%15～20%AB1260～70%两侧瞬时动保护区稳定，灵敏度高可靠性稍差5.7对距离保护的评价46应用：在35KV-110KV作为相间短路的主保护和后备保护；采用带零序电流补偿的接线方式，在110KV线路中也可作为接地故障的保护。在220KV及以上电压等级线路中作为后备保护。5.7对距离保护的评价47本章学习重点重点掌握阻抗继电器的有关问题，基中包括：1、常用的几种圆特性阻抗继电器的名称、特点以及动作方程；2、继电器的动作阻抗、测量阻抗和整定阻抗的基本概念；3、熟练地掌握幅值比较原理和相位比较原理阻抗继电器的构成及分析方法。484、掌握阻抗继电器的0°接线方式及其分析掌握阻抗继电器的带零序电流补偿的接线方式及其分析方法；5、掌握方向性阻抗继电器产生死区的原因、消除死区的措施；本章学习重点497、掌握过渡电阻对距离保护测量阻抗的影响及减小其影响的方法；8、掌握电力系统振荡距离保护正确工作的影响及构成振荡闭锁的原则；9、掌握三段式距离保护的整定计算原则和整定计算方法。本章学习重点