第五章距离保护课件.ppt

1、1 影响阻抗继电器正确工作的因素：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 TATA、TVTV的误差 TVTV二次回路断线 串联补偿电容2 1.1.过渡电阻的性质过渡电阻的性质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300220kV：最大1005.6.1 5.6.1 短路点过渡电阻对距离保护的影响短路点过渡电阻对距离保护的影响32.2.单侧电源线路上过渡电阻的影响单侧电源线路上过渡电阻的影响 gRg2mRZgAB1mRZZBCARRjXjXI2ZI1ZII1ZII2ZgR两个

2、保护同时以第IIII段的时限动作，失去选择性5.6.1 5.6.1 短路点过渡电阻对距离保护的影响短路点过渡电阻对距离保护的影响4F R Rg g的存在总是使继电器的测量阻抗增大，保护范围缩短F 整定值越小，受过渡电阻的影响越大5.6.1 5.6.1 短路点过渡电阻对距离保护的影响短路点过渡电阻对距离保护的影响2.2.单侧电源线路上过渡电阻的影响单侧电源线路上过渡电阻的影响 ARjXgRmZ5gRkIkIkI 3.3.双侧电源线路上过渡电阻的影响双侧电源线路上过渡电阻的影响 EMEN5.6.1 5.6.1 短路点过渡电阻对距离保护的影响短路点过渡电阻对距离保护的影响ggRIIRZIRIIZIZ

3、kkABkgkkABkm1)(BCARRjXjXI2ZI1ZII1ZII2ZgR各保护动作行为？各保护动作行为？gRIIkk ggmRIIRZkk2 m1Zm2Z6gRkIkIkI 3.3.双侧电源线路上过渡电阻的影响双侧电源线路上过渡电阻的影响 EMEN5.6.1 5.6.1 短路点过渡电阻对距离保护的影响短路点过渡电阻对距离保护的影响gkkgkkgkkkkm3)(RIIRZIRIIZIZ BCARjXI3ZII3ZgR保护保护3 3欠范围拒动欠范围拒动gRIIkkm3Z7R Rg g对测量阻抗的影响，取决于两侧电源提供的短路电流的大对测量阻抗的影响，取决于两侧电源提供的短路电流的大小以及它

4、们的相位关系小以及它们的相位关系F双侧电源线路，过渡电阻可能使测量阻抗增大，也可能使双侧电源线路，过渡电阻可能使测量阻抗增大，也可能使测量阻抗减小；测量阻抗减小；F若保护安装在送电侧，测量阻抗的电抗部分会变小，容易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；发生超范围误动；F若保护安装在受电侧，测量阻抗的电抗部分会变大，容易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；发生欠范围拒动；5.6.1 5.6.1 短路点过渡电阻对距离保护的影响短路点过渡电阻对距离保护的影响3.3.双侧电源线路上过渡电阻的影响双侧电源线路上过渡电阻的影响 84、Rg对距离保护

5、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。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。保护动作特性RjXm2Z4、Rg对距离保护的影响10故障类型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115.5.克服过渡电阻影响的措施克服过渡电阻影响的措施在保护范围不变的前提下，采用动作特性在在保护范围不变的前提下，采用动作特性在R R轴方向上有较大面积

6、的阻抗继电器轴方向上有较大面积的阻抗继电器RjX0(a)(b)RjX05.6.1 5.6.1 短路点过渡电阻对距离保护的影响短路点过渡电阻对距离保护的影响12采用瞬时测量技术采用瞬时测量技术ZZ1&t 电弧电阻在短路之初比较小，、段可以动作，段输出可以自保持。如果在t 时间之内，段没有返回，说明故障没有消失，则保护以t 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的周期性摆动现象1.1.基本概念基本概念5.6.2 5.6.2 电力系统振荡对距离保护的影响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

7、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。152.2.系统振荡时电压电流的变化规律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）EEEeEEjNMNMMENELZMZNZMUI（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 5.6.2

8、 电力系统振荡对距离保护的影响电力系统振荡对距离保护的影响 16MENELZMZNZMUIME NEIkNLMNMZZZEEI电流的变化规律：电流的变化规律：ZEk2sin2MEE I2sin2ZEME17MENELZMZNZMUII01803605407209000时，电流为零180时，电流最大NLMNMZZZEEI电流的变化规律：电流的变化规律：ZE2sin2MEE I2sin2ZEM18MENELZMZNZMUIMENEIMUNUOSU kNLMNMZZZEEIMMMZIEUNNNZIEUMOS21ZIEU5.6.2 5.6.2 电力系统振荡对距离保护的影响电力系统振荡对距离保护的影响

9、电压的变化规律：电压的变化规律：19MENELZMZNZMUI电压的变化规律：电压的变化规律：MENE EMUNUOSU0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 01803605407209002cosMOSEU202sin2MZEII0180360540720900U01803605407209002cosMOSEUMUNUOSU2.2.系统振荡时电压电流的变化规律系统振荡时电压电流的变化规律5.6.2 5.6.2 电力系统振荡对距离保护的影响电力系统振荡对距离保护的影响 213.3.系统振荡时测量阻抗的变化规律系统振荡时测量阻抗的变化规律5.6.2 5.6.

10、2 电力系统振荡对距离保护的影响电力系统振荡对距离保护的影响 MMMMMMm1ZeZZIEIZIEIUZj2121jctgej22)21()21(2MMmctgZjZZZjctgZZ22RjXMNMZZ260mZ22)21(MmctgZjZZZS5.6.2 5.6.2 电力系统振荡对距离保护的影响电力系统振荡对距离保护的影响 3.3.系统振荡时测量阻抗的变化规律系统振荡时测量阻抗的变化规律23RjXMN60mZ9022)21(MmctgZjZZZ5.6.2 5.6.2 电力系统振荡对距离保护的影响电力系统振荡对距离保护的影响 3.3.系统振荡时测量阻抗的变化规律系统振荡时测量阻抗的变化规律24

11、RjXMN60mZ9018022)21(MmctgZjZZZ5.6.2 5.6.2 电力系统振荡对距离保护的影响电力系统振荡对距离保护的影响 3.3.系统振荡时测量阻抗的变化规律系统振荡时测量阻抗的变化规律25RjXMN60mZ9018027022)21(MmctgZjZZZ5.6.2 5.6.2 电力系统振荡对距离保护的影响电力系统振荡对距离保护的影响 3.3.系统振荡时测量阻抗的变化规律系统振荡时测量阻抗的变化规律26RjXMN60mZ9018027030022)21(MmctgZjZZZ5.6.2 5.6.2 电力系统振荡对距离保护的影响电力系统振荡对距离保护的影响 3.3.系统振荡时测

12、量阻抗的变化规律系统振荡时测量阻抗的变化规律27RjXMN60mZ90180270300系统振荡时测量阻抗的变化轨迹系统振荡时测量阻抗的变化轨迹OO22)21(MmctgZjZZZ5.6.2 5.6.2 电力系统振荡对距离保护的影响电力系统振荡对距离保护的影响 3.3.系统振荡时测量阻抗的变化规律系统振荡时测量阻抗的变化规律当当改变时，测量阻改变时，测量阻抗的轨迹是总阻抗抗的轨迹是总阻抗ZZ的垂直平分线的垂直平分线28RjXMNmZ系统振荡时测量阻抗的变化轨迹OONMeEEK 1eK1eK29ARRjXjXBCOO 1mZ3mZMENEMZABZBCZNZ系统振荡对安装在不同地点的距离保护的影

13、响系统振荡对安装在不同地点的距离保护的影响4.4.系统振荡对距离保护的影响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系统振荡对安装在不同地点的距离保护的影响4.4.系统振荡对距离保护的影响系统振荡对距离保护的影响 MENEMZABZBCZNZ31ARRjXjXBCOO 1mZ3mZ系统振荡对安装在不同地点的距离保护的影响系统振荡对安装在不同地点的距离保护的影响MENEMZABZBCZNZ4.4.系统振荡对距离保护的影响系统振荡对距离保护的影响 32F振荡中心在保护范围内时，则距离保护会误动F当保护安装点越靠近振荡中心时，受到的影响

14、越大F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 5.6.2 电力系统振荡对距离保护的影响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系统振荡对不同特性的阻抗继电器的影响电器的影响方向阻抗继电器方向阻抗继电器),(32全阻抗继电器全阻抗继电器),(413RjX124S360Tt5.6.2 5.6.2 电力系统振荡对距离保护的影响电力系统振荡对距离保护的影响 34F 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F 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 5.6.2 电

15、力系统振荡对距离保护的影响电力系统振荡对距离保护的影响 35F 距离I段：t=0s，受影响可能会误动；F 距离II段：t=0.5s，受影响可能会误动；F 距离III段：t1.5s，可躲过振荡的影响；系统振荡对三段式距离保护的影响系统振荡对三段式距离保护的影响5.6.2 5.6.2 电力系统振荡对距离保护的影响电力系统振荡对距离保护的影响 365.5.振荡闭锁措施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 5.6.2 电力系统振荡对距离保护的影响电力系统振荡对距离保护的影响（1 1）基本要求

16、：）基本要求：37(2)振荡与短路的区别振荡与短路的区别5.6.2 5.6.2 电力系统振荡对距离保护的影响电力系统振荡对距离保护的影响 38 利用短路时出现负序分量而振荡时无负序分量利用短路时出现负序分量而振荡时无负序分量 利用振荡和短路时电气量变化速度不同利用振荡和短路时电气量变化速度不同 利用动作的延时实现振荡闭锁利用动作的延时实现振荡闭锁5.6.2 5.6.2 电力系统振荡对距离保护的影响电力系统振荡对距离保护的影响 5.5.振荡闭锁措施振荡闭锁措施39利用短路时出现负序、零序分量突变特征短时开放保护023IItSR整组复归距离段距离段&1段跳闸段延时40023 IItSR整组复归距离

17、段距离段&1段跳闸段延时正常运行：正常运行：起动元件不动作起动元件不动作阻抗元件不动作阻抗元件不动作保护不动作保护不动作41023 IItSR整组复归距离段距离段&1段跳闸段延时系统故障（系统故障（段范围内）：段范围内）：启动元件动作启动元件动作距离距离段动作段动作开放开放t t时间时间段跳闸段跳闸开放时间：开放时间：保证保证段有足够的时间可靠跳闸段有足够的时间可靠跳闸42023 IItSR整组复归距离段距离段&1段跳闸段延时系统故障（系统故障（段范围内）：段范围内）：启动元件动作启动元件动作距离距离段动作段动作开放开放t t时间时间段保持段保持段延时段延时开放时间：开放时间：保证保证段有足够

18、的时间启动并自保持，不小于段有足够的时间启动并自保持，不小于0.1s0.1s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。不大于进入动作区。不大于0.3s0.3s。43023 IItSR整组复归距离段距离段&1段跳闸段延时系统振荡：系统振荡：启动元件不动作启动元件不动作距离元件可能动作距离元件可能动作闭锁保护闭锁保护保护不动作保护不动作整组复归：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。故障消失或振荡停息之后，经延时动作，保护恢复初始状态。442Z1ZRjX01t2tkZ动作时间差大于动作时间差大于t

19、t0 0判为振荡，闭锁保护。判为振荡，闭锁保护。动作时间差小于动作时间差小于t t0 0判为故障，开放保护。判为故障，开放保护。45F 在多电源的复杂网络中能保证动作的选择性 F 快速性一侧瞬时动，另一侧0.5s后动151520%20%151520%20%6070%两侧瞬时动F 保护区稳定，灵敏度高F 可靠性稍差5.7 5.7 对距离保护的评价对距离保护的评价46应用：应用：在在35KV-110KV35KV-110KV作为相间短路的主保护和后备保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，在护；采用带零序电流补偿的接线方式，在110KV110KV线线路中也可作为接地故障的保护。路中也可作为接地故障的保护。在在220KV220KV及以上电压等级线路中作为后备保护。及以上电压等级线路中作为后备保护。5.7 5.7 对距离保护的评价对距离保护的评价474849