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影响距离保护正确动作的因素及防止方法 阻抗继电器测量阻抗受很多因素影响。主要有 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有分支电路; CT,PT的误差; PT二次回路断线; 串连补偿电容。 本节着重讨论①,②两因素的影响及相应的措施。 短路点过渡电阻的影响及相应措施: 短路一般是非金属性的,即短路点存在过渡电阻使测量阻抗变化,因此保护范围可能缩短,可能超范围或反方向误动。 过渡电阻的影响: 过渡电阻的性质: 相间短路——电弧电阻 接地短路——电弧电阻,杆塔电阻,大地电阻 阻抗继电器感受到的可能不是纯电阻性的。 纯电阻性,Zj 增大 ①单侧电源网络 当Rg较大,Zj超出其Ⅰ段范围而落入Ⅱ段范围内,而仍在Ⅱ段的保护范围内,则保护1和2将同时以第Ⅱ段时限动作,造成保护误动 单侧电源网络过渡电阻的影响 短路点距保护安装处越近,影响越大,反之影响越小; 保护装置整定值越小,受过渡电阻影响越大; 短线路受过渡电阻影响尤其明显; Rg只能使测量阻抗的电阻部分增大; 双侧电源网络过渡电阻的影响 保护3:正方向出口短路,α0,Zj3落在第四象限,拒动 保护2:反方向出口短路, Zj2落在第二象限,误动 保护1:区外短路, Zj1落入动作特性圆,误动 双侧电源网络过渡电阻的影响: α0, 电阻电感性 , Zj电抗部分增大 α0, 电阻电容性 ,Zj电抗部分减小 过渡电阻将可能为容性或感性,保护存在误动或拒动 一般而言,阻抗继电器动作特性在+R轴方向上所占面积越大,受过渡电阻的影响就越小 减小过渡电阻的措施 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 ②采用瞬时测量装置: (Lg——电弧长度,Ig——电弧电流) 短路初瞬,Lg较小,Ig较大(有非周期分量),Rg很小;0.1~0.15s后,Lg拉长,Ig减小(非周期分量衰减),所以Rg增大。 距离Ⅰ段:t小于40ms,Rg很小,可以忽略不计 距离Ⅱ段:t=0.5s,应采取措施。 距离Ⅲ段:因为特性圆较大,影响较小 所谓瞬时测量,就是把距离元件的最初动作状态通过起动元件的动作固定下来。当电弧电阻增大时,距离元件不会因为电弧电阻的增大而返回,仍以预定的动作时限跳闸。 短路初瞬,起动元件1:Ⅱ段阻抗元件2动作,因而起动中间继电器3,3起动后通过其触点①自保持。而当Rg增大,阻抗元件2返回。保护仍能在时间元件4动作后,经中间继电器3的触点 ②去跳闸 电力系统振荡对距离保护的影响 振荡时,系统中各发电机电势间的相角差随时间作周期性变化,从而使系统中各点电压、电流和功率的幅值和相位周期性变化,距离保护的测量阻抗也将发生周期性变化,可能导致距离保护误动。但通常系统振荡若干周期后,多数情况下能自行恢复同步,若此时保护误动,势必造成不良后果,因而使不允许的。 振荡周期:电压的一个最大值到下一个最大值所经历的时间,一般发生在0.25~2.5s的范围内。 .系统振荡时电压电流的变化规律 几点假设 ①全相振荡时,系统三相对称,故可只取一相分析; ②两侧电源电势幅值相等,相角差为 ③系统中各元件阻抗角均相等 ④不考虑负荷电流的影响,不考虑振荡同时发生短路。 当两侧电势幅值相等且系统中各元件阻抗角相等时,振荡中心的位置在全系统纵向阻抗的中点,即 振荡电流幅值变化包络线 系统中总有一点的电压为最低,其值为由0向相量EM-EN所作的垂线的长度,该点则称为振荡中心,以z表示。 I最大,相当于在线路z点发生三相短路。 系统振荡时测量阻抗的变化规律 M侧: 系统振荡时测量阻抗的变化规律 N M ZM ZN Zj 系统振荡时测量阻抗的变化规律 M=0.5 M0.5 M0.5 系统振荡时距离保护的影响 当测量阻抗进入特性圆内,阻抗继电器就要误动。 全阻抗继电器误动的相角 方向阻抗继电器误动的相角 就可躲振荡的影响 小结: 在相同定值下,全阻抗继电器所受振荡影响大 当保护安装点越靠近振荡中心,受影响越大 振荡中心在保护范围外或位于保护反方向,振荡时保护不会误动 措施: ①延长保护装置的动作时间(如距离Ⅲ段) ②把定值减小,使振荡中心位于特性圆外 ③增设振荡闭锁回路 振荡闭锁回路 基本要求: 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。 振荡闭锁回路目前主要采用两种原理: 利用短路时出现负序分量而振荡时无负序分量原理 利用振荡和短路时电气量变化速度不同的原理 利用负序(和零序)分量元件起动的振荡闭锁回路 起动元件可以利用短路时出现的负序或零序分量起动,也可以利用这些分量的增量或突变量来起动 ①.当系统只振荡,起动元件不动作,保护不
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