2017电力系统继电保护第三章7

1、主讲：仉志华主讲：仉志华中国石油大学（华东）信息与控制工程学院中国石油大学（华东）信息与控制工程学院20172017年年5 5月月第三章第三章 电力系统继电保护电力系统继电保护Power System Protective Relaying第三章第三章 电网的距离保护电网的距离保护 本章主要内容本章主要内容一、距离保护基本原理及构成一、距离保护基本原理及构成 二、阻抗继电器及其动作特性二、阻抗继电器及其动作特性三、阻抗继电器的实现方法三、阻抗继电器的实现方法四、距离保护的整定计算及对距离保护的评价四、距离保护的整定计算及对距离保护的评价 五、距离保护的振荡闭锁五、距离保护的振荡闭锁六、故障类型

2、判别及故障选相六、故障类型判别及故障选相七、距离保护特殊问题的分析七、距离保护特殊问题的分析八、工频故障分量距离保护八、工频故障分量距离保护第七节第七节 距离保护特殊问题的距离保护特殊问题的分析分析Special problems analysis of distance protection第第七七节节 距离保护特殊问题的分析距离保护特殊问题的分析对距离保护产生影响的主要问题归纳如下：对距离保护产生影响的主要问题归纳如下：1、TV断线的影响。断线的影响。 本节讨论本节讨论2、振荡的影响（已经分析过）。振荡的影响（已经分析过）。3、过渡电阻的影响过渡电阻的影响。本节主要讨论本节主要讨论4、串补

3、电容的影响串补电容的影响。本节主要讨论本节主要讨论5、暂态分量的影响。暂态分量的影响。 对其他原理的保护也有影响对其他原理的保护也有影响 主要对策是：滤波，并考虑误差主要对策是：滤波，并考虑误差( (整定时整定时) )。6 6、测量电流、电压误差的影响、测量电流、电压误差的影响。 第第七七节节 距离保护特殊问题的分析距离保护特殊问题的分析TV断线的影响断线的影响：1 1）影响：）影响：出现出现U=0U=0 测量阻抗为测量阻抗为0,0,就会动作。就会动作。2 2）对策：）对策：断线闭锁。断线闭锁。 电流突变启动之前发生电压低电流突变启动之前发生电压低，就判定为，就判定为TVTV断线，则闭锁断线，

4、则闭锁距离保护；距离保护； 启动之后，不再闭锁。启动之后，不再闭锁。3.7.1 3.7.1 短路点过渡电阻对距离保护的影响短路点过渡电阻对距离保护的影响一、短路点过渡电阻的性质一、短路点过渡电阻的性质 理论分析与实际应用之间的差异； 过渡电阻包括电弧电阻、中间物质（树、竹）电阻、导线与地的接触电阻、金属杆塔的接地电阻等。1 1、相间短路：电弧电阻为主、相间短路：电弧电阻为主相间短路弧光电阻不是很大，研究表明弧光电压近似于恒定，约为相间短路弧光电阻不是很大，研究表明弧光电压近似于恒定，约为5%UN电弧的长度（电弧的长度（m m） gggIlR1050 电弧电流（电弧电流（A A） 2 2、单相接

5、地、单相接地杆塔的接地电阻杆塔的接地电阻 + 接触物体（树木、竹子）等。接触物体（树木、竹子）等。标准：标准： 500KV 500KV 按按300300考核；考核； 220KV 220KV 按按100100考核。考核。目前，高阻接地时主要靠目前，高阻接地时主要靠零序电流保护，零序电流保护，但距离保护应当予以分析，但距离保护应当予以分析，并研究对策。并研究对策。 实际中，主要考虑短路点的电流达到实际中，主要考虑短路点的电流达到1kA时，要求动作时，要求动作。3.7.1 3.7.1 短路点过渡电阻对距离保护的影响短路点过渡电阻对距离保护的影响 二、单侧电源线路过渡电阻的影响二、单侧电源线路过渡电阻

6、的影响 gAB1 .mg3 .mRZZRZ 影响：影响：(1)(1)使测量阻抗增大，保护范围相对缩短；使测量阻抗增大，保护范围相对缩短； (2)(2)保护装置距离短路点越近，受到的影响越大，可能导致保护无选择保护装置距离短路点越近，受到的影响越大，可能导致保护无选择性动作；性动作； (3)(3)线路越短，整定值越小，所受影响越大。线路越短，整定值越小，所受影响越大。ARXjmZBCgRgR保护3出口处故障三、双侧电源线路过渡电阻的影响三、双侧电源线路过渡电阻的影响.3argkgkkBmgkkkjggkkggkkI RIIUZRIIIRR eIIRRII（其中， ，）kIkI kI 保护保护3

7、3易拒动易拒动 假定在保护假定在保护3 3出口处接地短路出口处接地短路kIkI kI.1jAmABggkUZZRR eI（）C1 .mZ保护保护1 1可能会误动可能会误动，尤其是，尤其是II段。段。 ），（其中，（其中，k kgk kgjgggk kkkgkkB3 .mIIargRIIReRRRIIIIRIIUZ 三、双侧电源线路过渡电阻的影响三、双侧电源线路过渡电阻的影响过渡电阻的性质分析过渡电阻的性质分析 ，A A侧为送电侧，侧为送电侧，过渡电阻过渡电阻的的影响呈容性。影响呈容性。 ，A A侧为受电侧，侧为受电侧，过渡电阻过渡电阻的的影响呈感性。影响呈感性。kIkI kI中中）（在在 jg

8、gABkA1 .meRRZIUZ 时时）01 关关主要与两侧电势角有主要与两侧电势角有k kIIarg 时时）02 1 .mZC四、克服过渡电阻影响的措施四、克服过渡电阻影响的措施因过渡电阻的存在而导致保护测量阻抗变小，进而引起保护误动、因过渡电阻的存在而导致保护测量阻抗变小，进而引起保护误动、或拒动的现象，称为距离保护的或拒动的现象，称为距离保护的稳态超越稳态超越。 过渡电阻对距离保护的影响与下列因素有关：过渡电阻对距离保护的影响与下列因素有关：（1 1）短路点的位置）短路点的位置对于圆特性，保护区的始、末端短路时，过渡电阻影响大。对于圆特性，保护区的始、末端短路时，过渡电阻影响大。（2 2

9、）阻抗继电器特性）阻抗继电器特性对于同一特性，整定值相同情况下，对于同一特性，整定值相同情况下，R R 轴方向所占面积越小，受轴方向所占面积越小，受过渡电阻的影响越大。过渡电阻的影响越大。不同特性受影响的程度不同不同特性受影响的程度不同, ,如偏转圆、四边形。如偏转圆、四边形。四、克服过渡电阻影响的措施四、克服过渡电阻影响的措施（3 3）接地距离保护受过渡电阻影响大）接地距离保护受过渡电阻影响大 接地故障的过渡电阻远大于相间故障接地故障的过渡电阻远大于相间故障过渡电阻；过渡电阻；采用能容许较大过采用能容许较大过渡电阻的动作特性是克服过渡电阻影响的主要措施，如多边形特性。渡电阻的动作特性是克服过

10、渡电阻影响的主要措施，如多边形特性。setRsetX0防止相邻线路出口经过渡电阻短路时防止相邻线路出口经过渡电阻短路时因稳态超越而造成误动因稳态超越而造成误动提高躲过渡电阻的能力提高躲过渡电阻的能力保证线路出口经保证线路出口经过渡电阻过渡电阻短路短路时，保护可靠动作时，保护可靠动作输电线路金属性短路时输电线路金属性短路时，动作特性，动作特性有有一定的裕度一定的裕度躲过渡电阻性能优于圆特性躲过渡电阻性能优于圆特性四、克服过渡电阻影响的措施四、克服过渡电阻影响的措施 为克服过渡电阻的影响，应尽量加大动作边界（动作区为克服过渡电阻的影响，应尽量加大动作边界（动作区域）；但为了躲振荡影响，又希望动作区

11、域小一些。域）；但为了躲振荡影响，又希望动作区域小一些。 上述两方面的要求是矛盾的！上述两方面的要求是矛盾的！ 目前，距离保护的一般解决办法：目前，距离保护的一般解决办法：1 1）刚故障时（）刚故障时（150ms150ms以内），以以内），以提高躲过渡电阻的能力为提高躲过渡电阻的能力为主主（振荡轨迹还不会落入阻抗特性以内），避免拒动；（振荡轨迹还不会落入阻抗特性以内），避免拒动；2 2）150ms以后，以防止振荡为主，避免误动。以后，以防止振荡为主，避免误动。 配置零序电流保护配置零序电流保护( (受振荡影响较小，灵敏度高受振荡影响较小，灵敏度高) )。3.7.2 3.7.2 线路串联补偿电容

12、对距离保护的影响线路串联补偿电容对距离保护的影响K11 .mlzZMC 之间短路时，有：之间短路时，有：CCDDK1CK11 .mlzjXlzZD 点右侧短路时，有：点右侧短路时，有：一、一、串补的作用与影响串补的作用与影响串补点位置保护2出口处；保护1的动作边界在C点之前；一、一、串补的影响串补的影响CCDD保护保护1会误动会误动K11 .mlzZMC 之间短路时，有：之间短路时，有：K1CK11 .mlzjXlzZD 点右侧短路时，有：点右侧短路时，有：串补点位置保护2出口处；保护1的动作边界在C点之前3.7.2 3.7.2 线路串联补偿电容对距离保护的影响线路串联补偿电容对距离保护的影响

13、CCDDCD保护保护1会误动会误动一、一、串补的影响串补的影响保护保护2的影响的影响3.7.2 3.7.2 线路串联补偿电容对距离保护的影响线路串联补偿电容对距离保护的影响CCCDDD保护保护1会误动会误动保护保护2会拒动会拒动一、一、串补的影响串补的影响3.7.2 3.7.2 线路串联补偿电容对距离保护的影响线路串联补偿电容对距离保护的影响二、二、串补影响的对策串补影响的对策 采用直线型阻抗继电器、采用直线型阻抗继电器、负序功率方向负序功率方向元件、记忆元件、记忆方向以及改变整定值的方式。方向以及改变整定值的方式。3.7.2 3.7.2 线路串联补偿电容对距离保护的影响线路串联补偿电容对距离保护的影响本章是本课程的本章是本课程的重点，重点，要求掌握要求掌握如下要点：如下要点：1 1、距离保护的概念和基本原理。包括：测量阻抗、距离保护的概念和基本原理。包括：测量阻抗、整定、整定阻抗、动作阻抗、阻抗、动作阻抗、最大灵敏角、精工电流最大灵敏角、精工电流，配置，配置和优缺点。和优缺点。2 2、动作特性和动作方程，幅值比较与相位比较、动作特性和动作方程，幅值比较与相位比较之间的之间的转换关系。转换关系。3 3、接线方式及其反映的故障类型、接线方式及其反映的故障类型( (最好能推导最好能推导)