不对称相继速动原理简述与调试方法

继电保护理论试卷一、选择题（请将正确答案的代号填入括号内，每题1分，共25题）1. 交流测量仪表所指示的读数是正弦量的（A ）。

(A)有效值；(B)最大值； (C)平均值；(D)瞬时值。

2. 对称三相电源作星形连接，若已知U B =22060° ，则U AB =（ A ）。

(A)220-150° ； (B)220 -150°； (C)220150° ；(D)220/-150° 。

3. 三相桥式整流中，R L 承受的是整流变压器二次绕组的（A ）。

(A)线电压；(B)一半的线电压； (C)相电压；(D)一半的相电压。

4. 单相全波和桥式整流电流，若R L 中的电流相等，组成它们的二极管中电流（ D ）。

(A)单相全波整流比桥式整流大一倍；(B)桥式整流比单相全波整流大一倍； (C)桥式整流比单相全波整流大两倍；(D)相等。

5. 变压器的呼吸器所起的作用是（C ）。

(A)用以清除变压器中油的水分和杂质； (B)用以吸收、净化变压器匝间短路时产生的烟气； (C)用以清除所吸入空气中的杂质和水分；(D)以上任一答案均正确。

6. 当系统发生故障时，正确地切断离故障点最近的断路器，是继电保护的（B ）的体现。

(A)快速性；(B)选择性； (C)可靠性； (D)灵敏性。

7. 为防止失磁保护误动，应在外部短路、系统振荡、电压回路断线等情况下闭锁。

闭锁元件采用（ ）。

(A)定子电压；(B)定子电流； (C)转子电压； (D)转子电流。

8. 在现场工作过程中，需要变更工作班中的成员时，（A ）同意。

单位 姓名 考评时间 考评员姓名 考评组长姓名(A)须经工作负责人；(B)须经工作许可人；(C)须经工作票签发人；(D)无需任何人。

9. 所谓功率方向继电器的潜动，是指（ B ）的现象。

(A)只给继电器加入电流或电压时，继电器不动作；(B)只给继电器加入电流或电压时，继电器动作；(C)加入继电器的电流与电压反相时，继电器动作；(D)与电流、电压无关。

昂立保护测试仪测试相继速动保护的方法在我们施工的变电站越来越多的110kV线路采用双回线配置，针对这种配置国内很多保护厂家生产的距离保护都采用了双回线相继速动功能，用于双回线并列运行快速切除一回线上远端发生的短路故障。

在保护调试中只有掌握了相继速动的保护配置原理才能正确的检验保护逻辑的正确性。

下面以RCS-943线路保护为例，介绍用昂立保护试验仪A660测试相继速动的方法。

1、不对称相继速动保护：1.1、不对称相继速动原理：不对称故障时，利用近故障侧切除后负荷电流的消失，可以实现不对称故障时相继跳闸。

如图1所示：图1：不对称相继速动保护动作图图2：不对称相继速动逻辑框图当线路末端不对称故障时，N侧I段动作快速切除故障，由于110kV 线路保护均配置三相跳闸，非故障相电流同时被切除，M侧保护监测到任一相负荷电流突然消失，且II段距离元件已经启动，将M侧开关不再经II段延时直接跳闸，将故障切除。

此功能只要两侧有电源时就应该投入。

保护动作逻辑图如图2所示。

1.2、测试接线：昂立测试仪的三相电压、三相电流通道通过测试线接入RCS-943线路保护的电流、电压通道。

将昂立测试仪开出接点的1组输出接点串接在保护电流通道的C相回路里，RCS-943线路保护的保护动作输出接点并接至昂立保护测试仪的“开入A”的输入端，用来测试保护动作时间。

1.3、参数设置：进入昂立测试仪的距离保护菜单，设置距离Ⅱ段保护定值整定动作倍数为0.7，设置故障相ABC发生短路故障，1组开出接点设置为故障发生后断开保持时间40ms（故障启动保持40ms后断开第1组的开出接点），设置故障时间为10S，“开入A”接点设置为“三跳接点”动作后切除故障。

1.4、不对称相继速动保护测试：按下昂立测试的启动按钮“start”键，进入故障前状态观察RCS-943线路保护“TV断线报警”灯熄灭，按“Enter”键，进入故障程序---距离Ⅱ段保护动作延时至不对称故障相继速动保护动作，保护动作接点开入昂立测试仪“开入A”切除故障，测试仪采回保护动作时间。

110ＫＶ线路后备保护问题研究分析了110KV线路距离保护和电流保护在实际应用中各自的特点, 提出线路微机保护应同时具备距离和电流保护的特点, 以便更好地适应电网运行的要求，并提出改进建议。

标签：线路保护；后备保护目前110KV线路保护基本配置是阶段式距离保护或电流保护和零序电流保护, 对于有特殊要求的线路还配有纵联保护, 如并列双回线、双侧电源线路、重要用户等。

由于系统稳定的要求, 广东电网要求110KV线路对保全线路故障时有规程规定的灵敏度,即Ⅱ段保护动作时间≤0.6S.。

距离、过流Ⅲ段保护则按照规程要求, 在躲过正常运行最大负荷的前提下, 尽可能保证对相邻线路和所供变压器低压侧母线故障有足够的灵敏度。

一、110KV线路距离保护在结构复杂、运行方式变化大的系统中, 距离保护是性能较为完善的保护元件之一, 因其受运行方式变化影响小, 保护范围固定, 具有明确的方向性, 整定计算相对简易。

基于以上优点, 阶段式距离保护在110KV输电线路上得到了极为广泛的应用。

为了更加快速、有选择性的切除线路故障, 在广泛使用的LFP、RCS-941（CSL160B）、110KV一线路保护中还配置有距离保护相继速动元件, 包括不对称相继速动和双回线相继速动元件。

相继速动元件接线简单, 易于实现、动作可靠, 在大部分情况下缩短了区内故障全线速动的时间指标。

作为并列双回线距离保护的一部分, 双回线相继速动利用双回线的相邻线距离元件的动作行为来判断是否发生了本线末端短路（本保护距离Ⅰ段范围之外）。

如果是本线故障, 则该保护对距离Ⅱ段范围内的故障以远小于距离段的短延时快速跳闸。

双回线相继速动保护原理见图1, 两条并列双回线同侧保护之间相互输出FXJ信号给对方。

FXJ接点输出条件是两条线路中的段距离元件动作时, 本保护输出FXJ信号闭锁另一回线相继速跳元件。

双回线相继速动的动作条件是①距离Ⅱ段动作②收到相邻线的FXJ信号, 其后FXJ信号消失③距离Ⅱ段继电器经小延时不返回。

RCS-900系列线路保护测试一、RCS-901A 型超高压线路成套保护RCS-901A 配置：主保护：纵联变化量方向，纵联零序，工频变化量阻抗；后备保护：两段（四段）式零序，三段式接地/相间距离；1) 工频变化量阻抗继电器：保护原理：故障后 F 点的电压 Uf = 0，等价于两个方向相反的电压源串联，如果不考虑故障瞬间的暂态分量，则根据叠加定律，有根据保护安装处的电压变化量U ∆和电流变化量I ∆，保护构造出一个工作电压opU ∆来反映U ∆和I ∆，其定义为 set opZ I U U ⋅∆-∆=∆ ，物理意义如下图所示当故障点位于不同的位置时，工作电压opU ∆具有不同的特征正向故障： 区内 f op U U ∆>∆区外 f op U U ∆<∆反向故障： f op U U ∆<∆所以：根据工作电压opU ∆的和△Uf 的幅值比较就可以正确地区分出区内和区外故障，而且具有方向性。

其中，根据前面的定义，△Uf = 故障前的F 点的运行电压，一般可近似取系统额定电压（或增加5%的电压浮动裕度）。

工频变化量阻抗继电器本质上就是一个过电压继电器；工频变化量阻抗继电器并不是常规意义上的电压继电器，由于其工作电压opU ∆构造的特殊性（能同时反映保护安装处短路电压和电流的变化），它具有和阻抗继电器完全一致的动作特性，固而称其为阻抗继电器；● 动作特性分析：正向故障时：工作电压)Z Z (I Z I Z I Z I U U set s set s setop +⋅∆-=⋅∆-⋅∆-=⋅∆-∆=∆短路点处的电压变化量（注意：fU ∆的方向！） )Z Z (I U f s f+⋅∆=∆ 所以：动作判据 f op U U ∆≥∆等价于 s set s f Z Z Z Z +≤+，结论：正向保护区是以（-Zs ）为圆心，以 |Zset + Zs| 为半径的圆。

当测量到的短路阻抗 Zf 位于圆内（正向区内）则动作，位于圆外（正向区外）不动；反向故障时：工作电压)Z Z (I Z I Z I Z I U U setR set R setop -⋅∆=⋅∆-⋅∆-=⋅∆-∆=∆短路点处的电压变化量（注意：fU ∆的方向！） )Z Z (I U f R f+⋅∆-=∆ 所以：动作判据 f op U U ∆≥∆等价于 R set R f Z Z Z )Z (-≤--，结论：反向保护区是以 ZR 为圆心，以 |ZR –Zset|为半径的圆。

含有全线相继速动特性的单端保护的应用一、引言继电保护和安全自动装置技术规程规定：110kV 线路保护需涉及完整的三段相间和接地距离保护、四段零序方向过流保护和低周保护，用以切除相间短路、接地故障和满足系统稳定规定。

22OkV 及以上线路和较重要的 110kV 线路也可配备光纤纵差保护或高频保护。

这些纵联保护即使含有全线速动的优点，但是却必须依赖通道，大大增加了成本及维护费用。

考虑继电保护的经济性，普通的 110kV 线路和重要的 35kV 线路，普通只配备三段式距离保护和四段式零序保护，不能实现全线速动。

线路末端的故障，只能由二段后备保护来切除，普通都有约的时间级差。

含有全线速动的单端保护（又称纵续动作或相继速动）能够以较快的速度切除故障，这对恢复供电可靠性，提高系统稳定性都是大有裨益的。

因此，研究含有全线速支特性的单端保护是很有现实意义的。

本文介绍和分析了全线速动单端保护的研究概况，重点叙述了双回线相继速动和不对称相继速动两种已在电力系统保护中广泛使用的全线速动单端保护，对现在某些刊物上提到功效校验办法进行了分析，并根据本人实际工程经验，总结了一套简朴易行的调试办法。

二、全线速动（或者含有全线速动特性）单端保护根据发生故障时、近故障侧保护命作跳开断路器后，由于系统构造变化引发非故，障线路电流方向变化，由各自提出的判据使有关继电器动作，运用无通道技术对故障线路的远故障侧的距离二段进行加速，其优点在于只运用单端电气量，原理简朴，不增加过多的接线和成本。

缺点在于如果故障时，线路一端断路器率先跳闸后，系统构造变化引发的非故障线路电流变化不明显，如率先动作的断路器处在潮流平衡点时，无通道保护将拒动。

且无通道保护的研究现在尚处在实验室阶段，其可靠性尚待检查。

文献[5]提出了基于通信的配电线路保护的方案，给出了一种实用的通信网络构造组网方案，分析了通信的时延，描述了复杂故障下保护的故障定位决策，该方案含有投资低，实用性强的优点，其缺点在于保护的动作状况受到通信网络特别是电力载波网制约，使保护动作的可靠性大受影响，因此现在仅停留在理论研究阶段。

不对称相继速动保护标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]（一）不对称相继速动保护不对称故障时，利用近故障侧切除后负荷电流的消失，可以实现不对称故障时相继跳闸。

双回线相继速动保护框图如图1。

在不对称相继速动功能投入的前提下，不对称相继速动需满足两个条件：①距离II段元件动作．；②负荷电流先是三相均有流，随后任一相无流。

[读者批注－－因为只有是不对称故障，才会出现近故障侧切除后有任一相负荷电流的消失（无故障相才会消失电流）。

对称故障发生时近故障侧切除后三相依然有故障电流流过，所以无法实现这种快速的动作。

]当线路末端即靠近N侧不对称故障时，N侧距离1段保护动作，快速切除故障。

由于三相跳闸，非故障相电流同时被切除，M侧保护测量到任一相负荷电流突然消失，而其Ⅱ段距离元件连续动作不返回时，则M侧开关不经Ⅱ段延时（500ms）立即跳开[读者批注－－就是说全线切除故障的时间将缩短到80ms左右。

]将故障切除。

众所周知，输电线路的故障有单相短路接地故障、两相短路接地和不接地故障及三相短路故障10种。

单相短路故障的几率最大，其次是两相接地短路。

两者合计即不对称故障约占输电线路故障总数的90%。

因此，不对称故障相继速动使得电力系统不必花费大量资金来实现高频全线速动的同时又提高了110kV线路九成故障的全线快速切除，应用意义不可小视。

（二）双回线相继速动保护双回线相继速动保护：在并列双回线两条线路的双回线相继速动投入的前提下，它们II 段距离元件动作或其它保护跳闸时，输出FXJ信号分别闭锁另一回线Ⅱ段距离相继速跳元件。

距离Ⅱ段继电器相继速动的条件是：①距离Ⅱ段继电器动作；②收到邻线来的FXJ信号，其后FXJ信号消失；③距离且段继电经小延时不返回。

双回线相继速动保护动作示意图如图4。

图中：双回线分别为Ll、L2；保护13, 24分别为装设在M，N侧的保护。

对M侧保护1，3，当L2末端（F点）故障时，其Ⅲ段距离元件均动作，分别输出FXJ信号闭锁另一回线Ⅱ段距离相继速动保护。

由于过电流保护受系统运行方式的影响较大，越来越多的线路保护采用了距离保护，而且随着横差保护的渐渐退出，国内很多保护厂家生产的距离保护都采用了双回线相继速动功能，用于双回线并列运行快速切除一回线上远端发生的短路故障。

只有掌握了相继速动的原理才能正确的检验保护逻辑的正确性。

下面以RCS-951保护为例，介绍用博电试验仪测试相继速动的方法。

不对称相继速动不对称故障时，利用近故障侧切除后负荷电流的消失，可以实现不对称故障时相继跳闸。

如下图所示：当线路末端不对称故障时，N侧I段动作快速切除故障，由于三相跳闸，非故障相电流同时被切除，M侧保护测量到任一相负荷电流突然消失，而II段距离元件连续动作不返回时，将M侧开关不经II段延时即跳闸，将故障切除。

此功能只要对侧有电源时，就应该投入。

试验接线：按照原理，此项试验必须接入三相电流、三相电压，并将保护动作接点返回试验仪开入量上，以便测时间。

按照保护动作顺序，使用状态序列菜单，按照下面的步骤设置参数。

状态一即负荷态设置正常电压，三相负荷电流选为2A（需要大于有流判据）正相序，设置为手动触发或时间触发（需大于PT断线复归时间，一般设置为25秒）。

状态二即发生故障刚发生状态利用短路计算功能，计算AB故障，故障电流选5A，阻抗小于距离II 段定值大于距离I段定值，阻抗角与定值相同。

C相电流设置为2A，与状态一一致。

设置为时间触发，触发时间设置为100ms（对端保护动作时间+开关跳闸时间）。

状态三即对端开关动作后状态利用短路计算功能，计算AB故障，故障电流选5A，阻抗小于距离II段定值大于距离I段定值，阻抗角与定值相同（同状态二）。

C相电流设置为0A。

设置为开关量翻转触发，并将接入的开入量设置成三相跳闸。

以上设置完成后，投入不对称相继速动功能，进行试验，保护应正确动作，并测出动作时间。

双回线相继速动双回线相继速动保护原理如下图：两条线路中的III段距离元件动作或其它保护跳闸时，输出FXJ信号分别闭锁另一回线路II段相继速跳元件。