電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

第四講PEMCLaboratory電流三段保護(hù)（定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)）前述的相間短路一、二段電流保護(hù)都是根據(jù)某點(diǎn)短路不動(dòng)作（躲過(guò)，即乘可靠性系數(shù)）而整定的，現(xiàn)在討論另一種性質(zhì)截然不同的整定方法：根據(jù)躲過(guò)最大負(fù)荷工況而整定的方法：電流三段保護(hù)。注：在繼電保護(hù)中重要線路或元件往往需要不同原理的保護(hù)相互補(bǔ)充使用。電流一、二段保護(hù)已能構(gòu)成本線路的全長(zhǎng)保護(hù)：線路首端由電流一段進(jìn)行保護(hù)，線路末端由電流二段進(jìn)行保護(hù)，二段保護(hù)保護(hù)區(qū)伸入到下級(jí)線路的首端的一部分（不超過(guò)下級(jí)線路一段區(qū)域）。按說(shuō)電流一、二段保護(hù)構(gòu)成線路的全部保護(hù)已可以了，但考慮到如果相臨下級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)短路，相臨下級(jí)保護(hù)拒動(dòng)或開關(guān)拒動(dòng)，豈不是故障切除不了嗎？因此設(shè)置電流第三段保護(hù)：按負(fù)荷電流整定，具有更高的靈敏度（負(fù)荷電流明顯小于短路電流），要校驗(yàn)使本段保護(hù)能夠做本線路二段的后備（近后備）和相臨線路的后備（遠(yuǎn)后備）。三段保護(hù)：校驗(yàn)遠(yuǎn)后備時(shí)要考慮分支的影響（跨過(guò)一母線）。

復(fù)習(xí)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)三段式電流保護(hù)第一、二段：為了保證與相臨開關(guān)的選擇性，是以躲開（乘可靠性系數(shù)）本保護(hù)區(qū)末端、最大方式下、最大短路電流為原則整定，計(jì)算出整定值，選擇性得以保證（降低靈敏度）。1、此保護(hù)在保證了與下級(jí)相臨線路選擇性的基礎(chǔ)上加以整定的，即選擇性沒(méi)問(wèn)題，但犧牲了的靈敏度，因此需要校驗(yàn)；2、短路電流受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響較大，為了保證了選擇性，必須按照最不利情況考慮，即使系統(tǒng)運(yùn)行方式（最大和最?。┎蛔?，定值放大（可靠系數(shù)）1.3倍、校驗(yàn)靈敏度縮小（二相短路）0.866倍，則可能失去靈敏性至（保護(hù)范圍）0.866/1.3=0.66倍，則靈敏度經(jīng)常會(huì)有問(wèn)題。復(fù)習(xí)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)靈敏度不夠的情形：一段：1、短線路、小系統(tǒng)（大系統(tǒng)阻抗）； 2、運(yùn)行方式變化大。二段：1、下級(jí)短線路； 2、強(qiáng)分支作用； 3、運(yùn)行方式變化大。解決：運(yùn)行方式變化的影響，使用距離代替電流做整定特征量。復(fù)習(xí)PEMCLaboratory判據(jù)中特征量不用電流而用距離，就不受運(yùn)行方式的影響了。整定原理仍用三段式保護(hù)原理，按照位置點(diǎn)來(lái)相互配合。使用三段式保護(hù)，不管是用距離還是用電流，仍然是站在一端，即保護(hù)安裝處進(jìn)行測(cè)量和保護(hù)的，還是擺脫不了段的概念。只是使用了距離，不受運(yùn)行方式的影響。問(wèn)題是怎樣測(cè)量距離：1、故障阻抗：距離保護(hù)；2、故障點(diǎn)的故障波反射時(shí)間：行波保護(hù)。第一節(jié)距離保護(hù)概念電力系統(tǒng)繼電保護(hù)距離保護(hù)：Z=z’L；阻抗乃線路固有特征量，與運(yùn)行情況無(wú)關(guān)。z’：?jiǎn)挝痪嚯x線路阻抗；L：距離。阻抗的測(cè)量：Z=U/I；U、I：保護(hù)安裝處的電壓和電流。一段保護(hù)：Zdz1’=Kk’ZLM；Kk’=0.8~0.85，意味著可以保護(hù)線路全長(zhǎng)的80~85%，不受運(yùn)行方式的影響，和不受短路情況影響，理論上（數(shù)學(xué)上）說(shuō)短線路也沒(méi)關(guān)系。阻抗定值越小意味著保護(hù)范圍越?。ㄏ喈?dāng)與電流保護(hù)定值越大）。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)二段保護(hù)：Zdz1”=Kk”（ZLM+Zdz2

’

）

；Kk”=0.8~0.85，Zdz2

’下級(jí)線路一段保護(hù)定值，不受運(yùn)行方式的影響，和不受短路情況影響，下級(jí)短線路不行。校驗(yàn)靈敏度：靈敏度1.3~1.5。如下級(jí)是變壓器，與變壓器次級(jí)配合，考慮到變壓器ZB誤差較大，Kk”=0.7，Zdz1”=Kk”（ZLM+ZB

）

。與多條下級(jí)線路配合，取下級(jí)一段保護(hù)范圍最小的相配合。PEMCLaboratory二段定值受分支影響：Zdz1”=Kk”（ZLM+KfzhZdz2

’

）；

Kfzh分支系數(shù)取可能的最小值。1、電源分支，Kfzh>1；助增作用。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)2、負(fù)荷分支，Kfzh<1，汲出作用；有些負(fù)荷分支可以忽略。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)三段保護(hù)按最大負(fù)荷阻抗整定，時(shí)限同電流三段。Zdz’”=Zfz.min/(KK’”KfhKzq);Zfz.min=0.9Ue/Ifz.maxKK’”=1.2~1.3可靠性系數(shù)，Kfh=1.1~1.15返回系數(shù)Kzq=1以上,自啟動(dòng)系數(shù)由系統(tǒng)實(shí)際情況定要校驗(yàn)遠(yuǎn)后備和近后備靈敏度,要求1.2以上。遠(yuǎn)后備要跨過(guò)本線路L1末端母線計(jì)算到相臨線路L2末端，要考慮分支的影響。Klm1’”=Zdz1’”/（ZL1+KfzhZL2）；負(fù)荷分支小于1，電源分支大于1。PEMCLaboratory第二節(jié)距離保護(hù)的原理1、三相短路UM/Id=z1

lMGUM

保護(hù)安裝處測(cè)量的相電壓Id保護(hù)安裝處測(cè)量的相電流z1

線路單位公里正序阻抗

lMG保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)的距離公里數(shù)PEMCLaboratory2、不對(duì)稱短路序電流：I1、I2、I0

和序網(wǎng)單位阻抗Z1、Z2、Z0，G點(diǎn)短路相電流：Ia、Ib、Ic，相電壓UMGa、UMGb、UMGc，輸電線路無(wú)分支，Z1=Z2，線路自阻抗和互阻抗zL，zM，紅字為向量UMGa=（I1Z1+I2Z2+I0Z0）lMG=（I1+I2+I0）Z1lMG+

I0（Z0-Z1）lMG=Ia

Z1lMG+I0（Z0-Z1）lMGz1=z2=zL-zM，z0=zL+2zM，k=zM/zLzM=（z0-z1）/3，UMGa=Ia

Z1lMG+I03ZMlMG=（Ia+3kI0）

Z1lMGUMGb=Ib

Z1lMG+I03ZMlMG=（Ib+3kI0）

Z1lMGUMGc=Ic

Z1lMG+I03ZMlMG=（Ic+3kI0）

Z1lMGPEMCLaboratoryUMGab=（Ia-Ib）

Z1lMGUMGbc=（Ib-Ic）Z1lMGUMGca=（Ic-Ia）

Z1lMG第三節(jié)單相阻抗繼電器的構(gòu)成原理1、全阻抗繼電器Zd≤Zdz，阻抗絕對(duì)值比較。ZJ測(cè)量阻抗，Zdz整定阻抗ZJ=UJ/IJ，區(qū)內(nèi)區(qū)外PEMCLaboratory

比幅式判據(jù)：A=IJ

Zdz，B=UJ； A≥B比相式判據(jù)：C=

A

+

B=IJ

Zdz+

UJ，

D=

A

-B=

IJ

Zdz-UJ。 -90°≤argD/C

≤90°PEMCLaboratory

2、方向阻抗繼電器A=IJZdz/2；B=UJ-IJ

Zdz/2C=A+B=UJ；D=A-B=IJ

Zdz-UJ判據(jù)：A≥B或-90°≤argD/C

≤90°圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，具有方向性。PEMCLaboratory

同樣負(fù)載阻抗情況下方向阻抗繼電器比全阻抗繼電器靈敏。Zdz1’”=Zfz.min/[Kk’”KfhKzqCOS(L-fz)]PEMCLaboratory距離保護(hù)評(píng)價(jià)：1、一段不受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響，快速保護(hù)線路全長(zhǎng)80%2、二、三段由于有分支，受運(yùn)行方式影響，但相對(duì)較小。3、可以有方向，如方向阻抗繼電器，但首端有死區(qū)。4、仍未擺脫三段式的束縛，不能快速保護(hù)線路全長(zhǎng)。5、受振蕩、PT斷線影響，裝置相對(duì)復(fù)雜。PEMCLaboratory

PEMCLaboratoryPEMCLaboratory

復(fù)習(xí)和自學(xué)：P32-49

振蕩對(duì)單相阻抗繼電器的影響PE三MC三L三ab三or三at三or三y第五三章三差動(dòng)三保護(hù)相間三電流三保護(hù)三：三三段式三，方三向電壓三保護(hù)三：電三流閉三鎖零序三電流三保護(hù)三：三三段式三，方三向距離三保護(hù)三：三三段式三、零三序距三離保三護(hù)，三全阻三抗、三方向三、直三線特三性站在三保護(hù)三安裝三處測(cè)三量，三實(shí)現(xiàn)三保護(hù)三，常三規(guī)電三流電三壓方三法不三可能三無(wú)法三實(shí)現(xiàn)三全線三路速三斷保三護(hù)。高壓三、超三高壓三線路三客觀三上需三要全三線路三速動(dòng)三保護(hù)三。PE三MC三L三ab三or三at三or三y理論三依據(jù)三：克三希霍三夫定三律內(nèi)部三如果三沒(méi)有三消耗三，按三相三∑I=三0，否則三按相三∑I≠0被保三護(hù)設(shè)三備PE三MC三L三ab三or三at三or三y1、三差動(dòng)三保護(hù)區(qū)內(nèi)三故障三，流三入繼三電器三電流三為和三電流PE三MC三L三ab三or三at三or三y區(qū)外三故障三，流三入繼三電器三電流三為差三電流三，為三0不反三映外三部故三障，三不能三作為三相臨三線路三的后三備保三護(hù)PE三MC三L三ab三or三at三or三y內(nèi)部三故障三：流三入繼三電器三的差三動(dòng)電三流為三短路三電流三水平外部三故障三：流三入繼三電器三的差三動(dòng)電三流為三零特點(diǎn)三：靈三敏，三可以三保護(hù)三線路三全長(zhǎng)三，不三能作三為相三臨元三件的后備三保護(hù)三，需三要架三設(shè)導(dǎo)三引線三，長(zhǎng)三線路三困難三。整定三：躲三過(guò)外三部最三大短三路電三流引三起的三不平三衡電三流不嚴(yán)三格地三說(shuō)：三二側(cè)CT有變?nèi)日`三差，三引起三差動(dòng)三電流三的不三平衡三，外三部故三障的三穿越三性電三流越三大，三不平三衡電三流也三越大三。不平三衡電三流：三分穩(wěn)三態(tài)和三暫態(tài)下面三分析三不平三衡電三流PE三MC三L三ab三or三at三or三yCT的等三效電三路為三典型三的變?nèi)龎浩魅娐啡瑒?lì)三磁繞三組激三磁阻三抗Zu和漏三抗Z’三，激勵(lì)三為受三控電三流源三，差三動(dòng)繼三電器三阻抗Zc。PE三MC三L三ab三or三at三or三yPE三MC三L三ab三or三at三or三y阻抗三繼電三器的三精工三電流Ij三g和精三工電三壓Uj三g：精（三確）三工（三作）三電流：當(dāng)三實(shí)際三阻抗三為Zd三z時(shí)，三當(dāng)Ij很小三時(shí)測(cè)三量不三出Zd三z，當(dāng)Ij加大三到一三定程三度時(shí)三，可三以測(cè)三量出Zd三z，此最三小Ij為最三小精三工電三流Ij三gm三in。即當(dāng)Ij<Ij三g時(shí)將三有1三0%三以上三的Zd三z測(cè)量三誤差三。精（三確）三工（三作）三電壓：Uj三g=Ij三gm三in*Zd三zPE三MC三L三ab三or三at三or三y阻抗三繼電三器的三接線三方式1、Uy/Iy（0三°接線三方式三）Zj=Uy/Iy=（I1z1l+I2z2l+I0z0l）三/（I1+I2+I0）=z1l+I0/IY（z0-z1）l測(cè)量三阻抗三與運(yùn)三行方三式有三關(guān)，三并不三只正三比正三序阻三抗和三短路三距離三。接地三故障三（有Io三），不能三用。2、Uy/（Iy+3三kI0）三（帶零三序補(bǔ)三償?shù)娜?三°接三線方三式）UMG三a=IaZ1lMG+I03ZMlMG=（Ia+3三kI0）Z1lUMG三b=IbZ1lMG+I03ZMlMG=（Ib+3三kI0）Z1lUMG三c=IcZ1lMG+I03ZMlMG=（Ic+3三kI0）Z1lPE三MC三L三ab三or三at三or三yUy/（Iy+3三kI0）=Z1l，故障三相測(cè)三量阻三抗與三運(yùn)行三方式三無(wú)關(guān)三，并三只正三比正三序阻三抗和三短路三距離三。適用三與接三地故三障。三非故三障相三無(wú)上三述關(guān)三系，三需要三做故三障選三相。測(cè)量三，電三壓UJ和電三流IJ：Ua，（Ia+3三kI0）；Ub，（Ib+3三kI0）；Uc，（Ic+3三kI0）3、U⊿/I⊿接線三方式三（三三角形0°接線三方式三）Uab=（Ia-Ib）Z1lUbc=（Ib-Ic）Z1lUca=（Ic-Ia）Z1l三；ZJ=