当前位置：文档之家 › 距离保护误差特性分析

距离保护误差特性分析

  • 格式：pdf
  • 大小：233.09 KB
  • 文档页数：4
ｔ ｅｏ ｅ ｅ ｃ ｉ ｇ ｐ ｏ ｌ ｍ ｅ ｓ ｄ ｏ ｅ ｓ ｏ ｔ ｒ ｎ ｍｉ ｓ ｎ ｌ ｅ Ｔ ｉ Ｐ Ｄ ｒａ ａ ｙ ｅ ｈ ｉ ｅ ｅ ｔ ｎ ｕ ｎ ｅ ｒ ｕ ｄ ａ ｄ ｏ ｔ ｖ ｒ ａ ｈ ｎ ｒ ｂ ｅ ｗｈ ｎ ｉ ｉ ｕ ｅ ｎ ｔ ｈ ｒ ｔａ ｓ ｓ ｉ ｎ ． ｈ ｓ ａ ｅ ｌ ｚ ｓｔ ｅｄ ｆ ｒ ｎ ｆ ｅ ｃ ｓｔ ｇ ｏ ｎ ｎ ｈ ｔｓ ｈ ｏ ｉ ｎ ｆ ｉｌ Ｏ ｉ ｔｒｐ ａ ｅｄ ｓ ｎ ｅｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｒ ａ ｈ ｓｔ ｅ ｃ ｎ ｌ ｓｏ ａ ｅ ｇ ｏ ｎ ｉｔ ｎ ｅ ｏ ｅ ｅ ｃ ｉ ｇ ｌ ｓｏ ｅ ａ ｌ ｕ ｅ ｅ ｏ ｉ ｎ ｅ — ｈ ｓ ｉｔ ｃ ｒ ｔ ｃｉ ｎ ｅ ｃ ｅ ｔ ｏ ｃｕ ｉ ｎ ｔ ｔ ｈ ｒ ｕ ｄ ｄ ｓａ ｃ ｖ ｒ ａ ｈ ｎ ｉ ｎ ｔ ｍｐ ｉ ｄ ｒ ｒ ａ ｏ ｏｈ ｈ ｔ ｅ ｈ ｔ ｗｈ ｌ ｅ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｂｅ ａ ｓ ｆ ｈ ａ ｕｉｇｅｒ ｒ ｆ ｕ ｒｎ ａ ｓｏｍｅ ＣＴ） ｎ ｏｅ ｔａ ａ ｓｏ ｍｅ Ｐ ，ｈ ｉｔｎ ｅｐｏｅ ｔ ｎｆｃ ｓ ｓｒ ｃ： ｃ ｕ ｅｏ ｅｍｅ ｓ ｒｎ ｒｏ ｒｅ ｔ ｒｎ ｆｒ ｒ（ ｔ ｏｃ ｔ ａ ｄｐ ｔｎｉｌｔ ｎ ｆｒ ｒ（ Ｔ）ｔｅｄｓａ ｃ ｒ ｔｃｉ ａ ｅ ｒ ｏ
对 于 线路 究竟 多长 时距 离 Ｉ 段才 需要 退 出 ， 目 前 尚无 具 体说 明 。文 献 ［］ １仅仅 讨 论 了相 间 故障 ，没 有 考虑 接地 故 障 以及 电流测 量误 差 。 本 文 从保护 的原理入 手 ，考虑 了距 离保 护 的幅 值 测量 误差 、相 位测 量误 差 ，为 了分析 简单 ，文 中 作 了部 分 简化 ，最后 提 出 了距 离保 护适 用 的线 路长 度 与系 统 阻抗 的关 系 。
Ｃ Ｔ、Ｐ 以及 ＡＤ 采样 回路对 电压 、 电流 的幅 Ｔ ／ 值测量 误 差为 ， ，测量 后 的 电压 电流 夹角 相位 误 差为 ，当在线 路发 生接 地或 相 间故 障 ，线 路 首端 距离 继 电器所 测量 阻抗 为 ：
刘 玮
（ 东电网公 司生产技术部 ，广东 广州 ５ ０ ） 广 １ ６ ０ ０
摘要 ：由于 ｃ 、Ｐ Ｔ Ｔ的测量误 差 ，距 离保护在应 用于短 线路 时会 带来较 为严 重的超越 问题 。分 别分析 了测量误 差对接地距 离 和相 间距 离所带来的影 响，指 出接 地距 离超 越主要 由幅值误 差引起 ，相 间距 离超越 主要 由相 角误 差引起 。推 导出距 离保护 Ｉ 段适 用线路 长度与 系统 阻抗之 间的关 系，其对 于短线路距 离保护是 否投入具有指导 意义。
中图分类号： Ｔ ７ Ｍ７
文献 标识码： Ａ
文章编 号： １ ７ —４ ５２ ０ ）００ ２ —３ ６ ４３ １（０ ８２ —０ ５０
０ 引言
距 离 保护 是 以距离 测量 元件 为基 础构 成 的 ，动
作性 能取 决于 保护 装置 测量 到 的模拟 量 ，工频 变化
短路阻抗，ｚ 为线路阻抗。 ｌ Ｌ
第３ ６卷 第 ２ ０期
２０ 年 １ 月 １ ０８ ０ ６日
电 力 系 统 保 护 与 控
Ｐｏ ｅ ｗ ｒＳｙｓｅｍ ｏｔｃｔｏ ａ ｔ Ｐｒ ｅ ｉ ｎ ｎｄ Ｃｏｎ ｒ ｔｏｌ
Ｖｌ ．６ Ｏ．０ ０ ３ Ｎ ２ １ ０ ｃ．１ ２０ ｔ ６． ０８
距 离保 护误差特性分析
ｄ ｓａ ｃ ｒ ｔｃ ｉ ｎ ｉ ｄ ｆｖ ｄａ ｄ ｉ ｇ ｖ ｓ ｕ ｄ ｃ ｒ ｅｕ ｅ ｏ ｉｔ ｎ ｅｐ ｏ ｅ ｔ ｎｏ ｈ ｒ ｎ ． ｉｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｅ ｎ ｉ ｅ ｉ ａ ｅｆ ｓ ｆｄ ｓａ ｃ ｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ｓ ｏ ｔ ｉ ｅ ｎ ｏ ｓ ｔ ｔ ｇ ｎ ｏ ｔ ｈ ｏ ｌ Ｋｅ ｒ ： ｓ ｔｍ ｖ ｗｏ ｄｓ ｙｓ ｅ ｉ ｅ ａ ｃ ； ｅ ｏ ｈ ｒ ｃｅ ； ｇ ｏ ｎ ｉｔ ｎ ｅ ｉ ｔｒｐ ａ ｅｄ ｓａ ｃ ｍｐ ｄ ｎ ｅ ｒ ｒ ａ ａ ｔｒ ｃ ｒ ｕ ｄ ｄ ｓａ ｃ ； ｎ ｅ － ｈ ｓ ｉｔｎ ｅ
关键 词 ：系统 阻抗； 误 差特性 ； 接地距 离； 相 间距 离
Ｅｒ ｏｒａ ｌ ｓｓｏ ｓ ａ ｅｐｒ ｅ ｔｏ ｒ ｎａ ｙ ｉ ｆｄｉｔ ｎｃ ｏｔ ｃ ｉ ｎ
ＬＩ Ｗ ｅ Ｕ ｉ
（ ｒｄ ｃｉｎａ ｄＴ ｃ ｎ ｌｇ ｅ ａｔ ｅ ｔＧ ａ ｇ ｏ ｇ ｏ ｅ ｒ ｏｐ ｒｔ ｎＧ ａ ｇ ｈ ｕ５ １ ０ ， ｈｎ ） Ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙＤ ｐ ｒ ｎ ， ｕ ｎ ｄ ｎ ｗ ｒ ｉ Ｃ ｒ ｏａｉ ， ｕ ｎ ｚ ｏ ０ ６ ０Ｃ ｉａ ｏ ｍ Ｐ Ｇ ｄ ｏ
’
量距 离及 距 离 Ｉ段 一 般整 定为 线 路 全 长 的 ８ ％ ０ ９ ％，对 于短 线路 ，由于 Ｃ 、Ｐ 的测量误 差 ，容 ０ Ｔ Ｔ
易造成 保 护 的超 越 ，因此 在 线路 很短 时 ，工频 变化 量距 离及 距离 Ｉ 宜退 出。 段
图 １ 系 统 接 线 图
Ｆｉ １Ｄｉ ｇ ａ ｗ ｅ ｙ ｔｍ ｇ． ａ ｒ ｍ ｏｆｐｏ ｒｓ ｓｅ
ｔｅｉｔｒｏ ａ ｅｏ ｅｄ ｅ ｏ ｐ ａｅａ ｇｅｅ ｏ ． ｒｌｔ ｎ ｈｐ ｂ ｔ ｅ ｙ ｔｍ ｅ ａ ｃ ｎ ｅｌｎ ｔ ｆｌ ｅａ ｐｉｄ ｚ ｎ Ｉ ｆ ｈ ｎｅ— ｈ ｓ ｎ ｕ ｓｔ ｈ ｓ．ｎ ｌ ｒ ｒ Ａ ｅａｉ ｓ ｉ ｅｗｅ ｎ ｓ ｓｅ ｉ ｏ ｍｐ ｄ ｎ ｅａ ｄ ｔ ｅ ｇｈ ｏ ｎ ｐ ｌ ｏ ｅ ｏ ｈ ｉ ｅ

合集下载

第三章距离保护3-5,6,7,8

第三章距离保护3-5,6,7,8

• 测量电流中有零序分量，判为接地故障：
A相单相接地
B相单相接地 C相单相接地 三个相电流差突变 量的最大值对应两 相为故障相
• 测量电流中无零序分量，判为非接地故障：
AB两相短路故障 BC两相短路故障 CA两相短路故障
m为整定系数，取值范围为4一8
电力系统继电保护原理
3.7 距离保护特殊问题
西南交通大学电气工程学院
不能正确测量有两个方面的含义，一方面是把测量阻抗测大， 反映出故障距离变远，即不动作；另一方面是把测量阻抗测 小，反映出故障距离变近，可能导致在区外故障情况下误动 作。此处，非故障环上的电压、电流算出的阻抗一般是第一 种情况，通常不会动作
•微机保护中，距离保护的硬件接线只有一套，故障环的 选取是由软件实现的，分两种情况：
M
)Z
j
1 2
Zctg
2
振荡过程安装于M侧的保护测量阻抗变化轨迹
jX
N
Zm
(1 2
M
)Z
jห้องสมุดไป่ตู้
1 2
Zctg
2
o
1 Ke 1
δ
o
Zm
1
2Z
M
Ke 1 o
oR
其中
Ke
EM EN
(
1 2
M
)Z
2
Ke 1
图 3-31 测量阻抗的变化轨迹
（三）电力系统振荡对距离保护的影响
1
O’
3
ΨK
M
当测量阻抗位于特性圆以内时, 阻抗继电器误动。
2. 电气量变化速率的差异
振荡时，电气量呈现周期性变化，其变化过程是渐变的，变化范 围大。而故障时电流电压的变化是突变的，且故障后测量电流电 压、阻抗的测量值基本不变。
距离保护

距离保护


并成为国内外实现距离保护的主流方法
第二节 距离保护的基本原理和基本量
补偿电压：
G
k3
M
KZ
I m
k1
y
k2
N
G
F
U m
F
(a)
F
补偿电压，也称为工作电压、操作电压：
U Z I U set
测量电压经保护区段线路压降补偿得到的保护区末端的电压，简言之，
就是测量点补偿到整定点的电压
110kV及以上网络拓扑结构较复杂的电网中较 难应用
第四章 输电线路的距离保护
第一节 距离保护的基本概念

距离保护是指能直接反映输配电线路从保护安装处
到故障点之间距离（称为故障距离）的继电保护 目前广泛使用的距离保护的基本原理，可以简单地 描述为通过测量故障线路的正序基频阻抗来反映故 障距离

第一节 距离保护的基本概念
Z1 , Z 2 , Z 0 , Z s , Z m
U Z (I U m F 1 k 3I 0 ) U F Z1 I m
U m U F Z1 I m
(4.8) (4.11)
第二节 距离保护的基本原理和基本量
U 90 Arg ( ) 270 U
该动作判据只反映线路正向整定阻抗范围内的故障，因此称为方向距离 继电器或方向距离元件
第二节 距离保护的基本原理和基本量
极化电压：

距离元件的动作判据，利用比较补偿电压与测量电压的相位关系实现
比较相位，可理解为以测量电压的相位（极性）为基准来确定补偿电
现距离是线路的固有参数，
因此，距离保护可以基本不受系统运行方式影响
电网的距离保护（含笔记）

电网的距离保护（含笔记）

电⽹的距离保护（含笔记）第三章电⽹的距离保护第⼀节距离保护的作⽤原理⼀﹑基本概念电流保护的优点：简单﹑可靠﹑经济。

缺点：选择性﹑灵敏性﹑快速性很难满⾜要求（尤其35kv 以上的系统）。

距离保护的性能⽐电流保护更加完善。

Z dU d....1fe f dd d ld I U Z I U Z Z =<==，反映故障点到保护安装处的距离——距离保护，它基本上不说系统的运⾏⽅式的影响。

⼆﹑距离保护的时限特性距离保护分为三段式： I 段：AB Idz Z Z )85.0~8.0(1=，瞬时动作主保护 II 段：)(21I dz AB II K II dz Z Z K Z +=，t=0.5’’ III 段：躲最⼩负荷阻抗，阶梯时限特性。

————后备保护第⼆节阻抗继电器阻抗继电器按构成分为两种：单相式和多相式单相式阻抗继电器：指加⼊继电器的只有⼀个电压U J （相电压或线电压）和⼀个电流I J （相电流或两相电流之差）的阻抗继电器。

JJ J I U Z ..=——测量阻抗Z J =R+jX 可以在复平⾯上分析其动作特性它只能反映⼀定相别的故障，故需多个继电器反映不同相别故障。

多相补偿式阻抗继电器：加⼊的是⼏个相的补偿后的电压。

它能反映多相故障，但不能利⽤测量阻抗的概念来分析它的特性。

本节只讨论单相式阻抗继电器。

⼀﹑阻抗继电器的动作特性、PTld PT l lPT JJ J n n Z n n I U n I n U I U Z ?=?===1.1.1.1...BC 线路距离I 段内发⽣单相接地故障，Z d 在图中阴影内。

由于1）线路参数是分布的，Ψd有差异2)CT,PT 有误差 3）故障点过渡电阻 4）分布电容等所以Z d 会超越阴影区。

因此为了尽量简化继电器接线，且便于制造和调试，把继电器的动作特性扩⼤为⼀个圆，见图。

圆1：以od 为半径——全阻抗继电器（反⽅向故障时，会误动，没有⽅向性）圆2：以od 为直径——⽅向阻抗继电器（本⾝具有⽅向性）圆3：偏移特性继电器另外，还有椭圆形，橄榄形，苹果形，四边形等⼆﹑利⽤复数平⾯分析阻抗继电器它的实现原理：幅值⽐较原理 B A U U ..≥J相位⽐较原理 90arg 90..≤≤-DC U U（⼀）全阻抗继电器特性：以保护安装点为圆⼼（坐标原点），以Z zd 为半径的圆。

线路距离保护

线路距离保护

g g g
.
. J
. ' d
Z
J

U
.

I
Rg I
. '
.
d
Zd
Z
d

I I
d
I
Id Id
'
. ' d
Rg Zd Z
f
J
I
j
d
Z
f

Rge
过渡电阻的影响：
• α>0, 电阻电感性 ， Zj电抗部分增大 • α<0, 电阻电容性 ，Zj电抗部分减小 • 过渡电阻将可能为容性或感性，保护存在 误动或拒动 • 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
就可躲振荡的影响
•
小结：
1. 在相同定值下，全阻抗继电器所受振荡影响大 2. 当保护安装点越靠近振荡中心，受影响越大 3. 振荡中心在保护范围外或位于保护反方向，振 荡时保护不会误动
•
措施：
– – – ①延长保护装置的动作时间（如距离Ⅲ段） ②把定值减小，使振荡中心位于特性圆外 ③增设振荡闭锁回路
动作方程：
270 tg
1
C D
90
2. 方向阻抗继电器：以Zzd阻抗为直径过原点的圆
1）比幅值
1 A Z zd I J 2
UJ 1
1 B Z J I J Z zd I J 2
1 Z zd I J Z zd I J 2 2
jX Zzd
I C K 3I I B 0
I A
K 3I I C 0
四、距离保护整定计算
A 1 B 2 C 3