第3章 输电线路的距离保护2.ppt

3.6 故障类型判别和故障选相 在距离保护中，为了能使测量元件准确地反应故障的距离，必须找出故障环，即根据故障特征，判别出故障的类型和相别。 此外，在220kV及以上电压等级的超高压线路中，由于系统稳定的要求，需要实现分相跳闸，即单相故障只跳故障相，多相故障才跳三相，这也要求保护装置除能够测量出故障距离外，还应能选出故障的相别。 目前数字式保护常用电流突变量包括相电流差突变量选相和相电流突变量选相。 相电流差突变量的定义为 一般首先根据测量电流中是否含有零序分量，判定是接地短路还是不接地短路。如果是接地短路 若满足 ,判断为A相单相接地短路 若满足 ,判断为B相单相接地短路 若满足 ,判断为C相单相接地短路 其中m为整定系数，一般取为4～8 当上述条件都不满足时，判定为两相接地故障。求三个相电流差突变量的最大值，与之对应的两相就是故障相。 若无零序电流，则判定故障为非接地故障 若满足 ,判断为AB两相短路故障 若满足 ,判断为BC两相短路故障 若满足 ,判断为CA两相短路故障 其中m为整定系数，一般取为4～8 当上述条件都不满足时，判定为三相短路故障。 还可以根据测量电流中是否含有负序分量，确定故障是两相短路故障还是三相短路故障。当负序电流大于定值时，判定为两相故障，否则判定为三相故障。在判为两相故障的情况下，求三个相电流差突变量的最大值，与之对应的两相就是故障相。 3.7 距离保护特殊问题的分析 一、短路点过渡电阻对距离保护的影响 短路是非金属性的，即存在过渡电阻，它使得测量阻抗变化，保护范围可能缩短，可能超范围或反方向误动。 1、过渡电阻的性质 短路点的过渡电阻是指当接地短路或相间短路时，短路点电流经由相导线流入大地流回中性点或由一相流到另一相的路径中所通过物质的电阻，包括电弧电阻、中间物质的电阻、相导线与大地之间的接触电阻、金属杆塔的接地电阻等。 在相间短路时，过渡电阻主要由电弧电阻组成。电弧电阻具有非线性性质，其大小与电弧弧道的长度成正比，而与电弧电流的大小成反比，即 相间故障的电弧电阻一般在数欧至十几欧之间。 2、单侧电源线路上过渡电阻对距离保护的影响 保护安装处测量电压和测量电流的关系为 电弧电阻的存在总是使测量阻抗值整大，阻抗角变小，保护范围缩短。 当Rg较大， Rg超出其Ⅰ段范围而落入Ⅱ段范围内，而2段保护测量阻抗仍在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。 小结： ①.短路点距保护安装处越近，影响越大，反之影响越小； ②.保护装置整定值越小，相对的受过渡电阻影响越大 3、双侧电源线路上过渡电阻的影响 两侧电源的情况下，过渡电阻中的短路电流不再是保护安装处的电流，这时保护安装处测量电压和测量电流的关系可以表示为 Rg对测量阻抗的影响，取决于对侧电源提供的的短路电流大小及它们之间的相位关系，有可能使测量阻抗的实部增大，也有可能减小。若在故障前M端为送端，N侧为受端，则M侧电动势的相位超前N侧。在两端系统阻抗的阻抗角相同的情况下， 相位超前 ， 将具有负的阻抗角， 它的存在有可能 使总的测量阻抗减小。 BC线路出口经Rg短路 M侧为受电侧，N侧为送端，则 将具有正的阻抗角，即表现为感性的阻抗，它的存在总是使测量阻抗变大。 在系统振荡加故障的情况下， 、 之间的相位差可能在0°～360°的范围内变化，此时A处的测量阻抗落在以Zk ＋Rg的末端为圆心、以 为半径的虚线圆周上。 因过渡电阻的存在而导致保护测量阻抗变小，进一步引起保护误动作的现象。称为距离保护的超越。 以上分析是针对方向阻抗继电器，对其他特性阻抗继电器也有类似的情形。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。 4、减小过渡电阻的措施 采用能容许较大的过渡电阻而不至于拒动的测量元件动作特性，是克服过渡电阻影响的主要措施。 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。 二、线路串连补偿电容对距离保护的影响。 在远距离的高压或超高压输电系统中，为了增大线路的传输能力和提高系统的稳定性，可以采用线路串连补偿电容的方法来减小系统间的联络阻抗。串连补偿电容后发生短路时，短路阻抗将发生