四边形特性距离保护躲负荷性能分析..doc

四边形特性距离保护躲负荷性能剖析 张太升 1, 罗承廉 1, 杜凌 1, 刘海洋 2, (1.河南省电力企业 450052；2.洛阳首阳山电厂 417900) 摘 要：四边形特性的距离保护，其电阻分量能够单独整定，反应接地电阻的能力较强。本文对四边形特性距离保护躲负荷性能进行了研究，给出了可靠系数的计算公式。 关键字：四边形特性；距离保护；负荷 Relation Between Load Impedance And Distance Protection With Quadrilateral Characteristic Zhang Tai-sheng, Luo Cheng-lian, Du Ling, Liu Hai-yang (1. Henan Electric Power Corporation，Zhengzhou 450052， China； 2.Luoyang Shouyangshang Power Plant,Luoyang,417900,China) Abstract: Because the value of the reach in resistive direction can be set independently, a quadrilateral-characteristic distance relay can act correctly in faults with a large arc resistance. This paper analyze the relation between the load impedance and the quadrilateral characteristic of a distance relay in R-X plane. Keywords: Quadrilateral-characteristic Distance relay, Load 1112 引言 关于四边形特性的距离保护，其电阻分量能够单独整定，反应接地电阻的能力较强。往常 220kV 线路输送的有功功率不超过 400MW ，无功功率不超过 200Mvar，四边形特性阻抗的电阻分量也是按躲此条件整定的 [1] 。近几年，随着 河南电网构造的发展以及负荷的快速增长，根据计算，一些 220kV 线路的最大有功功率可能达到 650MW 。本文对四边形特性距离保护躲负荷进行了剖析。 距离继电器的四边形特性 距离保护大多采用图 1 所示的四边形特性。 负荷阻抗 关于负荷，最常给出的是最大有功功率和最小功率因数。如果给定有功功率P， 那么在阻抗平面上，负荷阻抗特性是一个圆。推导如下：线路视在功率 式中： U 为电压；为电流 I 的共轭； P 为有功功率； Q 为无功功率 负荷阻抗： 式中： φ为功率因数角。三相对称时， φ等于线路负荷阻抗角 给定电压 U 和有功功率 P，从式 1 可解得： Q= 代入式 2 整理可得： 图 2 给出了 U=220kV ；P=400、450、500、550、 600、650MVA 时的负荷特性。 四边形特性距离保护躲负荷可靠系数的计算 大负荷时，线路负荷的功率因数不会低于 0.9，此时有 ，对应于图 3 中的功率因数特性 1 和功率因数特性 2。因此，给定最大有功功率 P 和最小功率因数 cos φ ，负荷阻抗的轨迹就是圆夹在直线中的一段圆弧 (在Ⅰ、Ⅳ象限 )。图 3 给出负荷 阻 抗特性和距离保护特性可能出现的各样情况。 3.1 负荷阻抗和动作特性情况 1 中距离保护动作特性躲负荷可靠系数的计算边界 1 与功率因数特性 1 的交点：  (图 3-a) 边界 2 与功率因数特性 1 的交点： 情况 1 中，动作边界上的点与负荷阻抗特性上的点最近就是 AD ，因此，距离保护动作特性躲负荷 3.2 负荷阻抗和动作特性情况 2 中距离保护动作特性躲负荷可靠系数的计算 (图 3-b) 情况 2 中，动作边界上的点与负荷阻抗特性上的点最近的就是 AD ，因此，距离保护动作特性躲负荷可靠系数 3.3 负荷阻抗和动作特性情况 3 中距离保护动作特性躲负荷可靠系数的计算 (图 3-c) 边界 1 与边界 2 的交点： 情况 3 中，动作边界上的点与负荷阻抗特性上的点最近的就是 CE，CE 的斜率为 tg φ = 3.4 负荷阻抗和动作特性情况 4 和 5 中距离保护动作特性躲负荷可靠系数的计算 (图 3-d、 e) 动作边界上的点与负荷阻抗特性上的点最近的就是 GH。 议论 对距离保护Ⅱ段的灵敏度，文件 [2] 要求： 50km 以下线路，灵敏度不小于 1.5； 50～200km 线路，灵敏度不小于 1.4；200km 以上线路，灵敏度不小于 1.3。 关于 220kV