华北电力大学精品课程-电力系统继电保护(黄少锋教授)—距离(3-678选相影响突变)

1/49第3.7节距离保护特殊问题的分析对距离保护产生影响的主要问题归纳如下：1、TV断线的影响。2、振荡的影响（已经分析过）。3、过渡电阻的影响。4、串补电容的影响。5、暂态分量的影响。对其他原理的保护也有影响——主要对策是：滤波，并考虑误差(整定时)。6、测量电流、电压误差的影响。——1、6下面说明——本节主要讨论的问题——本节主要讨论的问题2/49第3.7节距离保护特殊问题的分析TV断线的影响。1）影响：出现0/I——只要发生故障,就会动作。2）对策：断线闭锁。——启动之前发生电压低，就判定为TV断线，则闭锁距离保护；启动之后，不管了（短路时,电压低）。启动元件阻抗+延时TV断线跳闸&3/49setZ动作阻抗——实际的动作边界OPZ测量阻抗——接线方式对应的计算值mmIU几个阻抗术语的区别整定阻抗——用于确定希望构成的动作区域4/49测量电流、电压误差的影响。——精确工作电压与精确工作电流非计算机构成的阻抗继电器，都需要克服一个动作门槛，而计算机实现的方式也会由于U、I的测量误差、噪声等原因导致出现阻抗的测量误差。mmmIUZ。的影响越来越显现出来当测量电流较小时，i1iIuUZmmm考虑误差后，有：为各种误差的综合。、其中，iu来。的影响也越来越显现出当测量电压较小时，u25/49为了保证阻抗的测量精度，因此，需要限定最小的测量电流、最小的测量电压，分别称为：——最小精确工作电流，简称精工电流。——最小精确工作电压，简称精工电压。setZmIsetZ.90min.acImax.acI继电保护允许的最大误差10%电流工作的范围opZ动作阻抗6/49在微机保护中，影响最小精工电流、最大精工电流以及最小精工电压的主要原因：max.acI2）：变换器的传变特性、A/D的位数及其量化误差、噪声、计算过程的有效位数等。min.acmin.acUI1、）：变换器的饱和特性影响等。《线路保护设计规范》（2007年发布）的要求：在（0.05～20）IN或者（0.1～40）IN时，阻抗测量误差不大于5％。7/49R为此，规定：整定值处的允许装置误差为±5%！setZ以内必须动作setZ95.0必须不动以上setZ50.1——5%称为暂态超越范围可动，可不动(限定误差)！8/49顺便提及：动作速度的考核RsetZ时的动作速度针对短路点位于setZ70%标准规定：高压线路无延时保护的动作速度——不大于30mssetZ7.09/491、相间短路：电弧电阻为主。一、短路点过渡电阻的性质电弧电阻、中间物质（树、竹）电阻、导线与地的接触电阻、金属杆塔的接地电阻等。——电弧的长度（m）gggIlR1050——电弧电流（A）弧光电阻不是很大，因为，研究表明：弧光电压近似于恒定，约为5%UN。3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响10/492、单相接地：杆塔的接地电阻+接触物体（树木、竹子）等。标准：500KV——按300Ω考核；220KV——按100Ω考核。目前，在这么大接地电阻的情况下，主要靠零序电流保护来切除故障，但是，距离保护应当予以分析，并研究对策。实际上，主要考虑：短路点的电流达到1kA时，要求动作。3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响南方火烧烟时，对应的接地电阻更大11/49二、单侧电源线路过渡电阻的影响gAB1.mg3.mRZZRZ影响：(1)使测量阻抗增大，拒动或保护范围缩短；(2)保护装置距离短路点越近，受到的影响越大，可能导致保护无选择性动作；(3)线路越短，整定值越小，所受影响越大。ARXjmZBCgRAB123gR12/49B三、双侧电源线路过渡电阻的影响），＝（其中，'k''kg'k''kgjggg'k''k'k'kgk'kB3.mIIargRIIReRRRIIIIRIIUZAB1C234kI'kI''kI保护3易拒动13/49B三、双侧电源线路过渡电阻的影响AB1C234kI'kI''kIjggAB'kA1.meRRZIUZ）（CA1.mZ保护1可能会误动，尤其是II段。），＝（其中，'k''kg'k''kgjggg'k''k'k'kgk'kB3.mIIargRIIReRRRIIIIRIIUZ14/49，A侧为送电侧，过渡电阻的影响呈容性。，A侧为受电侧，过渡电阻的影响呈感性。B三、双侧电源线路过渡电阻的影响AB1C234kI'kI''kI中）（在jggAB'kA1.meRRZIUZA时）01关—主要与两侧电势角有—'k''kIIarg时）021.mZC15/49四、克服过渡电阻影响的措施过渡电阻对距离保护的影响与下列因素有关：（1）短路点的位置对于圆特性，保护区的始、末端短路时，过渡电阻影响大。（2）阻抗继电器特性对于同一特性，整定值相同情况下，＋R轴方向所占面积越小，受过渡电阻的影响越大。不同特性受影响的程度不同,如偏转圆、四边形。这种因过渡电阻的存在而导致保护测量阻抗变小，进而引起保护误动、或拒动的现象，称为距离保护的稳态超越。16/49（3）接地距离保护受过渡电阻影响大接地故障的过渡电阻远大于相间故障过渡电阻采用能容许较大过渡电阻的动作特性是克服过渡电阻影响的主要措施，如多边形特性。setRsetX0防止相邻线路出口经过渡电阻短路时因稳态超越而造成误动提高躲过渡电阻的能力保证线路出口经过渡电阻短路时，保护可靠动作输电线路金属性短路时，动作特性有一定的裕度躲过渡电阻性能优于园特性17/49为了克服过渡电阻的影响，应当尽量加大动作边界（动作区域）。但是，为了躲振荡影响，又希望动作区域小一些。上述两方面的要求是矛盾的！目前，距离保护的一般解决办法是：1）刚故障时（150ms以内），以提高躲过渡电阻的能力为主（振荡轨迹还不会落入阻抗特性以内），避免拒动；2）150ms以后，以防止振荡为主，避免误动。配置零序电流保护(受振荡影响较小，灵敏度高)。在《微机保护》课程中，将介绍一种减小过渡电阻影响的计算办法——杨奇逊老师研究的。18/49MN1213.7.2线路串联补偿电容对距离保护的影响一、串补的影响K11.mlzZMC之间短路时，有：CCDDK1CK11.mlzjXlzZD点右侧短路时，有：19/49MN1213.7.2线路串联补偿电容对距离保护的影响一、串补的影响CCDD会误动K11.mlzZMC之间短路时，有：K1CK11.mlzjXlzZD点右侧短路时，有：20/49MN1223.7.2线路串联补偿电容对距离保护的影响一、串补的影响CCDD1CD会误动21/49MN12213.7.2线路串联补偿电容对距离保护的影响一、串补的影响CCCDDD会误动会拒动22/49二、串补影响的对策采用负序功率方向元件，或记忆方向。，闭锁。为，开放；为22PPM1SZ1CjX1K同方向时，211121.KKSS.MUZZZUK21121.KKS.MUZZIS.M.MZIU122正方向特征23/49，闭锁。为，开放；为22PPM1SZ1CjX2K，防止谐振设计取：CSjXZ1近似同方向时，211122.KCKSS.MUjXZZZUK21121.KCKS.MUjXZZIS.M.MZIU122仍为正方向特征24/49金属氧化锌变阻器MOV放电间隙C实际的串补电容影响归纳：1）仅电容起作用。其影响如上述分析。2）放电间隙击穿时，C被短接，Zm又与lk成正比，相当于没有影响。2）在MOV作用期间，C两端呈现非线性，仍需要研究对策。25/49M12NM12N工频故障分量的分析网络0第3.8节工频故障分量距离保护kUkU0故障附加网络正常运行网络M12N（突变量距离保护）26/49M12NM12N下面就针对故障附加网络进行分析。0第3.8节工频故障分量距离保护kUkU0故障附加网络正常运行网络M12NTmmTmmIIIUUU＝＝其中：27/49第3.8节工频故障分量距离保护TmmTmmIIIUUU＝＝其中：UItt故障时刻mITmILII以幅值为例，予以说明——故障分量28/49YMNRSRKSZIUsetopZIUU构造：——补偿电压0I3KIIUU；接线：接地0IIUU；接线：相间0UKUI处。—保护范围的末端，即—点setZYkZsetZSZ29/491、故障点在保护范围内IZUUkk短路点电压：YMNRSRK各处电压分布kUSMKYNRIZUUsetop构造电压：IZset的大小标出。）电压的分布按照实际的规定方向写出；、）电压表达式按照注：2IU1opU（可以计算）UIkZsetZSZ30/491、故障点在保护范围内IZUUkk短路点电压：YMNRSRK各处电压分布kUSMKYNRIZUUsetop构造电压：IZsetopUUIkZsetZSZkopUU由图可知：IZZks）（＝IZZsets）（SKsetSZZZZ对应于：(动作特性用到)——特征(均为正)31/49SMYKR2、故障点在保护范围外各处电压分布kUUIZsetopUYMNRSRKIkZsetZSZIZUUkk短路点电压：IZUUsetop构造电压：32/49SMYKR2、故障点在保护范围外各处电压分布kUUIZsetopUYMNRSRKIkZsetZSZIZUUkk短路点电压：IZUUsetop构造电压：kopUU由图可知：IZZks）（＝IZZsets）（SKsetSZZZZ对应于：(动作特性用到)——特征33/49YMNRSRK3、故障点在保护反方向IZZUkRk短路点电压：IkZsetZRZ各处电压分布IZUUsetop构造电压：IZsetopUSMYKRkUUkopUU由图可知：I)ZZmR（＝IZZsetR）（。方向来说，注：对于保护规定的正mkZZ——特征34/49YMNRSRK3、故障点在保护反方向IZZUkRk短路点电压：IkZsetZRZ各处电压分布IZUUsetop构造电压：IZsetopUSMYKRkUUkopUU由图可知：I)ZZmR（＝IZZsetR）（mRsetRZZZZ对应于：(动作特性用到)——特征35/49YMRSKRMKYYMRSKRMKYYMRKRMKY内部短路电压特征归纳：外部短路反向短路kopUUkopUUkopUU差异的分界线36/49于是，确定动作判据为：kopUU00LsetLkIZUUb）各量均为已知，或可以通过测量、计算出来。——短路前整定点Y处的电压＝？）kU2作电压。称为：补偿电压，或工。＝）其中msetmopIZUU1,0mkUUa）——不确定工程中，近似取：——短路前保护处的电压（常用）37/49kopUU将动作判据转换为阻抗比较方程（已推导过），有：SmsetSZZZZ1）正方向区内：RmsetRZZZZ2）反方向：域。比较，即可确定动作区）进行程（与通用的圆特性动作方0mZZr(2)正向区内确定之后，正向区外也就确定