超高压输电线路继电保护1-3章(研究生2006) - 图文(7)

UM和UN最大；当??180?时，UM和UN最小，图3-27（b）给出了电压幅值的变化曲

线。

在两侧系统阻抗角与线路阻抗角相等情况下画出振荡时的向量图如图3－26(b)所

?落后于E?Z得到N点电压?加Z上的电压降I??E?的角度为?z；E示。振荡电流INNMNNN?减去Z上的降落I?。当?为某一值时，输电线上各?Z后得到M点电压U?；从EUMMMNMM??U?移动，从原点与此直线上任—点连线所构成的向量点电压向量的端点沿着直线UMN即代表输电线上该点的电压。

????U?的垂线所得的向量最短，垂足z点的电压最低，称为系统从原点作直线UMN在振荡角度为?时的振荡中心。当系统阻抗角和线路阻抗角相等且两侧电势辐值相等即

??h?1时，振荡中心不随?的改变而移动，始终位于系统纵向总阻抗?ZM?Zl?ZN?之中点。

当??180?，振荡中心的电压将降至零，而此时振荡电流又达到最大值，相当于此点发生

了三相短路。

?和图3—26(c)为系统阻抗角与线路阻抗角不相等的情况。在此情况下电压向量UM?的端点不会落在直线?E??E??上，线路上任一点电压向量的端点将落在代表线路电压UNMN??U?上。从原点作直线U??U?的垂线即可找到振荡中心的位置及振降落的直线UMNMN荡中心的电压。不难看出，在此情况下振荡中心的位置随着?的变化而变化。

2. 电力系统振荡时测量阻抗的变化规律

设距离保护安装在图3－26（a）中变电所M的线路上。当系统振荡时，可根据振

荡电流和母线电压求得阻抗继电器的测量阻抗为

???????I?Z??UEEEMMMMMMZM????ZM?Z??ZM?????IMIMIMEM?EN?1Z??ZM1??e?j? （3－58）

根据图4-4图4-7的分析，当?为不同常数时，

1的轨迹是一园系或直线，

1??e?j?引用这些分析的结果，可求出ZM随?变化的轨迹如图所示，其步骤如下：

（1）已知

1的轨迹，当该轨迹乘以系统总阻抗ZM时，相当于在复数阻抗平

1??e?j?面上将轨迹各点的数值增大ZM倍，同时沿反时针方向旋转??的角度（??为zM的阻抗角），于是即可得到

z?，其座标原点位于S。

1??e?j?31

图 双侧电源系统振荡时，继电器测量阴抗的轨迹

（2）由轨迹

z?减去ZM（在图中忽略其有效电阻而取为电抗），即相当于将

1??e?j?座标原点由S移到M，矢量SM=ZM。

（3）由M点到振荡轨迹上各点的连线，即表示在不同?角度时，继电器测量阻抗ZM的数值。

求出系统振荡时继电器测量阻抗变化的轨迹以后，如果再在图中画出继电器的动作

特性园，则就能够清楚地分析在系统振荡时阻抗继电器的动作行为。

在双侧电源系统中分析阻抗继电器的动作为时，一般都必须计及负荷电流的影响。

通常都是将负荷和电源归并在一起，求出每一侧的等值电势和内阻抗。因此负荷的影响就体现在线路两侧等值电势和电源内阻抗的不同数值上，此时两侧电势摆开一定的?角，在正常运行情况下，?的数值一般不超过60°～70°。故以上对系统振荡分析的方法，也适用于分析有负荷影响的情况，只是?角的变化范围不同而已。

当M侧系统向N侧系统送电时，电势EM超前于EN，超前角度?的数值主要决定于输

送功率的大小和系统的参数。此时我们称M侧为送电侧，N侧为受电侧。

六．电力系统振荡对距离保护的影响

电力系统振荡时，系统中的电流、电压的幅值是周期性变化的，因此对过电流继电器和低电压继电器的工作是有影响的。以过电流继电器为例，在振荡电流大于其起动电间，继电器动作；而振荡电流小于起动电流期间，继电器将返回。因此，如果过电流保护的动作时限整定得小于继电器的动作时间，保护将误动作跳闸。可以采用延长动作时限的方法消除振荡对过电流继电器和低电压继电器的影响。

同样地，由于电力系统振荡时测量阻抗是随时间变化的，因此距离保护也要受到影响。当测量阻抗进入动作特性内时，阻抗继电器要误动作。图3-31绘出了方向橄榄圆、方向阻抗和全阻抗的动作特性曲线1、2和3。从图中可以看到，在整定阻抗相同的情况下，测量

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阻抗穿越全阻抗继电器的时间最长、穿越橄榄圆继电器的时间最短。设振荡周期为T，?作匀速变化，则测量阻抗穿越继电器的时间可用下式计算

图 系统振荡时，M变电所测量阻抗的变化图

t?(??????)T （3-62）

360?可以得出如下结论：继电器的动作特性在阻抗平面上沿oo?方向所占的面积越大，受振荡的影响就越大；如果距离保护的动作时限大于测量阻抗穿越继电器动作特性的时间，如距离Ⅲ段，可以躲开振荡的影响；距离保护受振荡的影响还与保护的安装地点有关，当振荡中心位于保护范围内时，距离保护受振荡影响；而振荡中心在保护范围以外或位于保护的反方向时，则在振荡的影响下距离保护不会误动作。

1．振荡闭锁回路

电力系统振荡属于不正常运行状态而非故障，继电保护装置不应动作切除电气元件，所以对于振荡过程中可能误动作的保护装置，应该装设专门的振荡闭锁回路。当系统振荡使两侧电源之间的角度摆到??180?时，保护所受到的影响与在系统振荡中心处三相短路时的效果是一样的，因此，就必须要求振荡闭锁回路能够有效地区分系统振荡和发生三相短路这两种不同情况。

电力系统发生振荡和短路时的主要区别如下：

（1）振荡时，电流和各点电压的幅值均作周期性变化；而短路稳态后，短路电流

和各点电压的幅值是不变的。

（2）振荡时电流和各点电压幅值的变化速度（

didu和）较慢；而短路时电流dtdt突然增大、电压突然降低，变化速度很快。

（3）振荡时，任—点电流与电压之间的相位关系随?的变化而改变；而短路时，

电流和电压之间的相位是不变的。

（4）振荡时，三相对称，系统中没有负序分量出现；而当短路时，总要长期(在

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不对称短路过程中)或瞬间(在三相短路开始时)出现负序分量。

距离保护振荡闭锁功能实现实例：

静稳破坏检测元件（振荡判定模块） 方法1：反映电流的增大与电压的降低

对于超高压输电线路距离保护通常设置有静稳破坏检测元件，由一个反映BC相的三段阻抗元件和一个反映A相电流（按躲过最大负荷电流整定）的电流元件组成。任一元件动作后，闭锁保护起动元件。因为当振荡周期短，振荡电流很大时，起动元件可能误起动。

如果在短时间内阻抗元件和电流元件均返回，判为静稳定破坏，程序转至振荡闭锁模块，等待振荡停息后整组复归．如果两元件动作长时间仍不返回，则判断为过负荷，此时报警，打印过负荷报告。

方法2：反应测量阻抗变化速度的振荡闭锁回路

振荡闭锁模块 它是一段循环程序。在该循环程序中不断计算六种相别的阻抗。主要包括以下功能。 （1）判断振荡停息判据是：

①六种相别的三段阻抗元件连续t时间返回

②判别静稳破坏的A相电流元件连续t时间返回 ③辅助零序电流起动元件连续t时间返回。

（2）判别振荡中的短路故障 方法1：

①感受阻抗的模值有一个突变

②持续一段时间感受阻抗的电阻分量基本不变 ③突变后阻抗在I段或II段内。 方法2：

??I??mI?识别振荡过程中的不对称短路。

不对称故障：用I201三相短路：一旦进入振 …… 此处隐藏：1454字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……