1、繼電保護專題實驗報告一、實驗目的本實驗以研究過渡電阻對距離保護的影響為目的，通過實驗數(shù)據(jù)觀察過渡電阻增加時保護的動作狀況，最后得出過渡電阻對距離保護影響的結(jié)論。二、實驗內(nèi)容實驗分為單電源和雙電源兩部分，包含單側(cè)電源三相短路、單側(cè)電源單項接地短路，雙電源空載線路上三相短路，保護安裝在送電測的的線路上三相短路與保護安裝在受電側(cè)的線路上三相短路這五種故障形式，其中，對于接地故障設置過渡電阻從0.01歐姆300歐姆變化，相間短路過渡電阻變化為0.0116歐姆，并研究故障點位于保護范圍的10%、50%、90%處時保護的動作情況。三、實驗理論分析（一）單端電源時過渡電阻對阻抗繼電器的影響如圖所示，若線路首

2、端故障經(jīng)電弧，則距離保護的測量阻抗分別為，。本段線路出口發(fā)生經(jīng)過渡電阻短路故障時，若過渡電阻較大，本段距離保護I可能拒動，前一級距離保護II段可能越級跳閘，使距離保護失去選擇性。保護裝置距離短路點越近，受過渡電阻的影響越大；保護定值越小，則相對受電阻的影響越大。單端電源經(jīng)過渡電阻短路（二）雙電源時過渡電阻對阻抗繼電器的影響 如圖所示，在雙電源系統(tǒng)線路上發(fā)生經(jīng)過渡電阻短路時，由兩側(cè)電源系統(tǒng)提供短路電流， 雙電源時經(jīng)過渡電阻短路安裝在M側(cè)的阻抗繼電器測得的阻抗為，其中附加阻抗，為超前的相角，為超前的相角。由于對側(cè)電源的助增作用使得過渡電阻產(chǎn)生的影響要復雜的多：1）若超前于，則0，附加阻抗呈容性；2

3、）若滯后于，則0，附加阻抗呈感性；若故障前M側(cè)為送電測，N為受電側(cè)，則超前于；故障發(fā)生初期兩側(cè)電源相位關(guān)系不變，則超前于，M側(cè)的附加阻抗呈容性，將造成阻抗繼電器保護范圍的伸長，M側(cè)距離保護可能超越。若故障前M側(cè)為受電測，N為送電側(cè)，則滯后于；故障發(fā)生初期兩側(cè)電源相位關(guān)系不變，則滯后于，M側(cè)的附加阻抗呈感性，將造成阻抗繼電器保護范圍的縮短，M側(cè)距離保護可能拒動。四、實驗結(jié)果分析（一）單側(cè)電源1、三相短路故障相測量阻抗的計算值為：，其中利用上式分別計算故障點位于保護范圍的10%、50%、90%且過渡電阻依次為0.01、0.5、2、4、8、16時的測量阻抗理論值，并與實際測量值進行對比，其結(jié)果如表1

4、所示。就故障相進行作圖，所列出的圖形為所有過渡電阻情況下阻抗平面圖中的一部分。圖中，點的變化代表故障位置的變化。表1故障點 過渡阻抗 0.010.52481610%理論值0.072+j1.0420.322+j1.0421.072+j10422.072+j1.0424.072+j1.0428.072+j1.042測量值0.098+j1.0380.320+j1.0311.062+j1.0372.055+j1.0344.026+j1.0498.068+j1.05350%理論值0.36+j5.220.61+j5.221.36+j5.222.36+j5.224.36+j5.228.36+j5.22測量值

5、0.357+j5.1960.609+j5.2061.348+j5.1932.361+j5.2004.337+j5.2068.244+j5.23190%理論值0.648+j9.3960.898+j9.9361.648+j9.3962.648+j9.3964.648+j9.3968.648+j0.396測量值0.641+j9.3750.886+j9.3681.649+j9.3832.652+j9.3904.659+j9.4428.585+j9.4190.010.524168從圖中可以看出，隨著故障點位置從10%到90%變化，測量阻抗隨之向虛軸正方向增長，隨著過渡電阻的增大，測量阻抗逐漸向?qū)嵼S正方向

6、移動，由此可以推斷，隨著過渡電阻的增加，當故障點持續(xù)接近線路末端時,容易引起保護拒動。2.A相接地短路故障相測量阻抗的計算值為：，其中。表20.0141664100 30010%理論值0.075+j1.0431.222+j1.1654.338+j1.564測量值0.074+j1.0381.221+j1.1684.638+j1.559不動作不動作不動作50%理論值0365+j5.2121.512+j5.3504.917+j5.75418.418+j7.342測量值0.364+j5.1981.522+j5.3384.975+j5.75118.413+j7.417不動作不動作90%理論值0.653+

7、j9.3851.850+j9.4993.396+j9.74319.077+j11.682測量值0.651+j9.3841.849+j9.5105.358+9.97419.056+j11.744不動作不動作40.016416從圖中可以看出，隨著故障點位置從10%到90%變化，測量阻抗逐漸向虛軸的正方向移動，同時，隨著過渡電阻的增加，測量阻抗逐漸向?qū)嵼S正方向移動，當過渡電阻達到100以上時，保護將不再動作。（一） 雙側(cè)電源故障相測量阻抗的計算值為：1、 空載線路三相短路表3故障點過渡阻抗0.010.52481610%理論值0.056+j1.0470.344+j1.0471.156+j1.0472.

8、257+j1.0474.420+j1.0478.536+j1.047測量值0.039+j1.0760.362+j1.0741.230+j1.0792.386+j1.0694.695+j1.0778.541+j1.07250%理論值0.370+j5.2170.781+ j5.2172.028+ j5.2173.645+ j5.2177.028+ j5.21713.202+ j5.217測量值0.373+j5.2000.769+j5.2021.922+j5.2023.618+j5.1946.877+j5.18813.403+j5.14190%理論值0.664+j9.3851.044+ j9.385

9、3.415+ j9.3856.288+ j9.38514.702+ j9.38529.445+ j9.385測量值0.694+j9.4051.360+j9.4083.412+j9.3896.149+j9.31514.672+j9.36229.705+j9.1820.50.0124168從圖中可以看出，隨著故障點位置的增加，測量阻抗向虛軸正方向移動；隨著過渡電阻的增長，測量阻抗不斷向?qū)嵼S正方向移動，與單電源線路不同的是，此時隨著故障點位置的增加，向右側(cè)平移的距離越大，在圖上體現(xiàn)為其斜率變小，這點的主要原因是此時測量阻抗有：隨著故障點位置的增加，M端供給的短路電流減小，電流分配系數(shù)減少，因此呈現(xiàn)出

10、測量阻抗增加的趨勢，出現(xiàn)如圖所示的斜率減小現(xiàn)象。2.三相短路（保護安裝在送電側(cè)） 表4故障點 過渡阻抗0.010.52481610%測量值0.036+j0.5240.314+j0.4731.092+j0.4011.994+j0.3423.436+j0.3225.411+j0.44450%測量值0.209+j2.6220.534+j2.4831.473+j2.2322.531+j2.0014.154+j1.7546.223+j1.61490%測量值0.299+j4.6910.772+j4.4282.057+j3.8883.351+j3.4115.234+j2.8717.351+j2.4820.5

11、0.01428163.三相短路（保護安裝在受電側(cè)）表5故障點 過渡阻抗0.010.52481610%測量值0.038+j0.5210.337+j0.5621.281+j0.7372.745+j1.1416.445+j2.92713.226+j16.93250%測量值0.190+j2.5400.542+j2.7051.761+j3.1813.671+j4.1928.345+j8.799-1.201+j31.60890%測量值0.337+j4.6760.824+j4.9392.599+j6.0805.356+j8.8197.624+j23.167-21.499+j19.7030.50.0124168從圖中可以看出，隨著過渡電阻的增大，測量阻抗根據(jù)供電側(cè)的不同，發(fā)生相應不同的移動，當左側(cè)為供電側(cè)時，測量阻抗向右移動，而為受電測時則相反；此外，從圖中可看出，當左端為供電側(cè)時，測量阻抗逐漸接近正實軸，而當其為受電側(cè)之時，卻離開了負實軸。五、實驗結(jié)論通過本次實驗，可以發(fā)現(xiàn)，在單側(cè)電源線路中，短路點的過渡電阻使繼電器的測量阻抗增大，保護范圍縮短，很可能