【文章內(nèi)容簡介】 阻抗繼電器阻抗繼電器的種類很多但根據(jù)其基本性質(zhì)可分為兩大類即第 I 類阻抗繼電器和第 II 類阻抗繼電器第 I 類阻抗繼電器的主要特點(diǎn)是它的動(dòng)作特性可直接表示在阻抗或?qū)Ъ{復(fù)數(shù)平面上因而可利用它在復(fù)數(shù)平面上的特性曲線對繼電器在各種故障方式及系統(tǒng)運(yùn)行方式下的行為進(jìn)行分析這些特性曲線都可以表示為通入繼電器的電壓與電流的某種函數(shù)根據(jù)各種不同的構(gòu)成方式可以得到圓直線橢圓平行四邊形等各種軌跡曲 線也可以構(gòu)成帶有方向性的圓特性及帶有偏移的圓特性曲線對于第 II 類阻抗繼電器根據(jù)它的動(dòng)作原理其動(dòng)作特性不能表示成為復(fù)數(shù)平面上的單一變量 Z 的某個(gè)函數(shù)曲線因而只能根據(jù)繼電器的原始動(dòng)作方程式以及具體的系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障類型對繼電器的動(dòng)作行為進(jìn)行分析所以其特性分析較為復(fù)雜 613 距離保護(hù)的基本特性 1 距離保護(hù)的基本構(gòu)成 距離保護(hù)是以反映從故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間阻抗大小距離大小的阻抗繼電器為主要元件測量元件動(dòng)作時(shí)間具有階梯性的相間保護(hù)裝置當(dāng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處之間的實(shí)際阻抗大雨預(yù)定值時(shí)表示故障點(diǎn)在保護(hù)范圍之外 保護(hù)不動(dòng)作當(dāng)上述阻抗小于預(yù)定值時(shí)表示故障點(diǎn)在保護(hù)范圍之內(nèi)保護(hù)動(dòng)作當(dāng)再配以方向元件方向特性及時(shí)間元件即組成了具有階梯特性的距離保護(hù)裝置 2 距離保護(hù)的應(yīng)用 距離保護(hù)可以應(yīng)用在任何結(jié)構(gòu)復(fù)雜運(yùn)行方式多變的電力系統(tǒng)中能有選擇性的較快的切除相間故障當(dāng)線路發(fā)生單相接地故障時(shí)距離保護(hù)在有些情況下也能動(dòng)作當(dāng)發(fā)生兩相短路接地故障時(shí)它可與零序電流保護(hù)同時(shí)動(dòng)作切除故障因此在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜運(yùn)行方式多變采用一般的電流電壓保護(hù)不能滿足運(yùn)行要求時(shí)則應(yīng)考慮采用距離保護(hù)裝置 3 距離保護(hù)各段動(dòng)作特性 距離保護(hù)一般裝設(shè)三段必要時(shí)也可 采用四段其中第 I 段可以保護(hù)全線路的8085其動(dòng)作時(shí)間一般不大于 00301s保護(hù)裝置的固有動(dòng)作時(shí)間前者為晶體管保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間后者為機(jī)電型保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間第 II 段按階梯性與相鄰保護(hù)相配合動(dòng)作時(shí)間一般為 0515s 通常能夠靈敏而較快速地切除全線路范圍內(nèi)的故障由 III段構(gòu)成線路的主要保護(hù)第 IIIIV 段其動(dòng)作時(shí)間一般在 2s 以上作為后備保護(hù)段 4 距離保護(hù)裝置特點(diǎn) ① 由于距離保護(hù)主要反映阻抗值一般說其靈敏度較高受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響較小運(yùn)行中躲開負(fù)荷電流的能力強(qiáng)在本線路故障時(shí)裝置第 I 段的性能基本上不受電力系 統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響只要流過裝置的故障電流不小于阻抗元件所允許的精確工作電流當(dāng)故障點(diǎn)在相鄰線路上時(shí)由于可能有助增作用對于地 IIIII 段保護(hù)的實(shí)際動(dòng)作區(qū)可能隨運(yùn)行方式的變化而有所變化但一般情況下均能滿足系統(tǒng)運(yùn)行的要求 ② 由于保護(hù)性能受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響較小因而裝置運(yùn)行靈活動(dòng)作可靠性能穩(wěn)定特別是在保護(hù)定值整定計(jì)算和各級(jí)保護(hù)段相互配合上較為簡單靈活是保護(hù)電力系統(tǒng)相間故障的主要階段式保護(hù)裝置 第 62 節(jié) 相間距離保護(hù)裝置各保護(hù)段定值配合的原則 621 距離保護(hù)定值配合原則 距離保護(hù)定值配合的基本原則 如下 1 距離保護(hù)裝置具有階梯式特性時(shí)起相鄰上下級(jí)保護(hù)段之間應(yīng)該逐級(jí)配合即兩配合段之間應(yīng)在動(dòng)作時(shí)間及保護(hù)范圍上互相配合 距離保護(hù)也應(yīng)與上下相鄰的其他保護(hù)裝置在動(dòng)作時(shí)間及保護(hù)范圍上相配合例如當(dāng)相鄰為發(fā)電機(jī)變壓器組時(shí)應(yīng)與其過電流保護(hù)相配合當(dāng)相鄰為變壓器或線路時(shí)若裝設(shè)電流電流保護(hù)則應(yīng)與電流電壓保護(hù)之動(dòng)作時(shí)間及保護(hù)范圍相配合 2 在某些特殊情況下為了提高保護(hù)某段的靈敏度或?yàn)榱思铀倌扯伪Ｗo(hù)切除故障的時(shí)間采用所謂非選擇性動(dòng)作再由重合閘加以糾正的措施例如當(dāng)某一較長線路的中間接有分支變壓器時(shí)線路距離保護(hù)裝置第 I 段可允許按伸入至分支變壓器內(nèi)部整定即可仍按所保護(hù)線路總阻抗的 8085 計(jì)算但應(yīng)躲開分支變壓器低壓母線故障當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)線路距離保護(hù)第 I 段可能與變壓器差動(dòng)保護(hù)同時(shí)動(dòng)作因變壓器差動(dòng)保護(hù)設(shè)有出口跳閘自保護(hù)回路而由線路自動(dòng)重合閘加以糾正使供電線路恢復(fù)正常供電 3 采用重合閘后加速方式達(dá)到保護(hù)配合的目的采用重合閘后加速方式除了加速故障切除以減小對電力設(shè)備的破壞程度外還可借以保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性這可在下述情況下實(shí)現(xiàn)當(dāng)線路發(fā)生永久性故障時(shí)故障線路由距離保護(hù)斷開線路重合閘動(dòng)作進(jìn)行重合此時(shí)線路上下相鄰各距離保護(hù)的 III 段可能均由其振蕩閉鎖裝置所閉鎖而未經(jīng)振蕩閉鎖裝置閉鎖的第 III 段在有些情況下往往在時(shí)限上不能互相配合因有時(shí)距離保護(hù) III 段與相鄰保護(hù)的第 II段配合故重合閘后將會(huì)造成越級(jí)動(dòng)作其解決辦法是采用重合閘后加速距離保護(hù) III 段一般只要重合閘后加速距離保護(hù) III 段在 152s 即可躲開系統(tǒng)振蕩周期故只要線路距離保護(hù)III 段的動(dòng)作時(shí)間大于 225s 即可滿足在重合閘后仍能互相配合的要求 第 63 節(jié) 距離保護(hù)整定計(jì)算 631 距離保護(hù)Ⅰ段整定計(jì)算 1 當(dāng)被保護(hù)線路無中間分支線路或分支變壓器時(shí) 定值計(jì)算按躲過本線路末端故 障整定一般可按被保護(hù)線路正序阻抗的8085 計(jì)算即 ZdzI≤ Kk Zxl 61 式中 ZdzI 距離保護(hù) I 段的整定阻抗 Zxl 被保護(hù)線路的正序相阻抗 Kk 可靠系數(shù)可取 08085 而保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間按 t 0 秒整定 2 當(dāng)線路末端僅為一臺(tái)變壓器時(shí)即線路變壓器組 其定值計(jì)算按不伸出線路末端變壓器內(nèi)部整定即按躲過變壓器其他各側(cè)的母線故障定 ZdzI≤ Kk ZxlKkbZb 62 式中 Zb 線路末端變壓器的阻抗 Kkb 可靠系數(shù)取 07 Kk 可靠系數(shù)取 08085 Zxl 線路正序阻抗 保護(hù)動(dòng)作時(shí)間按 t 0 秒整定 3 當(dāng)被保護(hù)線路中間接有分支線路或分支變壓器時(shí) 其計(jì)算按同時(shí)躲開本線路末端和躲開分支線路分支變壓器末端故障整定即 ≤ 63 及 ZdzI≤ KkZxlKkZb 64 式中 Zxl 本線路正序阻抗 Zxl 本線中間接分支線路分支變壓器處至保護(hù)安裝處之間的線路的正序阻抗 632 距離保護(hù) II 段整定計(jì)算 1 按與相鄰線路距離保護(hù) I 段配合整定 ZdzⅡ≤ KkZlKbKzZdzI 65 式中 Zl 被保護(hù)線路阻抗 ZdzI 相鄰距離保護(hù) I 段動(dòng)作阻抗 Kk 可靠系數(shù)取 08085 Kb 可靠系數(shù)取 07 Kz 助增系數(shù)選取可能的最小值 保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 tdzⅡ △ t 66 式中 △ t 時(shí)間級(jí)差一般取 05s 633 距離保護(hù) III 段整定計(jì)算 1 躲開最小負(fù)荷阻抗遠(yuǎn)后備 采用 0 度接線的方向阻抗繼電器 ZdzⅢ≤ 09UN[KkKhKzqIfhcosψ lmψ fh] 67 式中 Kk 可靠系數(shù)取 1213 Kh 返回系數(shù)取 115125 Kzq 自起動(dòng)系數(shù)取 2 UN 電網(wǎng)的額定電壓 Ifh 最大負(fù)荷電流 ψ lm 阻抗元件的最大靈敏角取 7157 度 ψ fm 負(fù)荷阻抗角取 26 度 第 64 節(jié) 距離保護(hù)整定和靈敏度校驗(yàn) 641 1 號(hào)斷路器距離保如配置圖所示 1 號(hào)斷路器Ⅰ段距離保護(hù)整定詳見計(jì)算書 15 頁 有名值 ZDZ1I 00838∠ 66950ｘ 13225 11083∠ 66950 Ω 整 定時(shí)間 tDZ2I 0 s 1 號(hào)斷路器Ⅱ段距離保護(hù)整定 與 7DL 距離 I 段保護(hù)相配合 KBmin 28121 ZDZ1II 085ｘ 00386j00907 28121ｘ 00838∠ 66950 085ｘ 03342∠ 66960 0284∠ 66960 ② 與變壓器 B2 速動(dòng)保護(hù)相配合 因?yàn)榕c變壓器縱差保護(hù)配合時(shí)的整定值一定大于與相鄰線路相間距離保護(hù) I 段整定值配合時(shí)定值所以與變壓器 B2 縱差保護(hù)相配合時(shí)的定值較大 ③ 與 L4 線路 5DL 距離 I 段保護(hù)相配合 Kbmin 1367 ZDZ1II 085ｘ 00386j00907 1367ｘ 01676∠ 66950 0109j02563 02785∠ 66950 三者相比較取最小者進(jìn)行整定 即 ZDZ1II 02785∠ 66950ｘ 13225 36832∠ 6695 詳見計(jì)算書 18 頁 0 靈敏度校驗(yàn) Klm ZDZ1II ZL1 02785 00986 282 15 滿足靈敏度要求 即 1 號(hào)斷路器Ⅱ段整定值為 36832 其動(dòng)作時(shí)限為 05 秒 1 號(hào)斷路器Ⅲ段距離保護(hù)整定 采用方向阻抗繼電器 ZDZ1III 193 Ω 詳見 計(jì)算書 24 頁 靈敏度校驗(yàn) Klm 近 148 15 滿足要求 Klm 遠(yuǎn) 293 13 滿足要求 642 2 號(hào)斷路器距離保如配置圖所示 1 2 號(hào)斷路器Ⅰ段距離保護(hù)整定詳見計(jì)算書 15 頁 有名值 ZDZ2I 00838∠ 66950ｘ 13225 11083∠ 66950 Ω 整定時(shí)間 tDZ2I 0 s 2 2 號(hào)斷路器Ⅱ段距離保護(hù)整定 有名值 ZDZ2II 01479∠ 66950ｘ 13295 196 Ω 即 2 號(hào)斷路器Ⅱ段整定值為 196 詳見計(jì)算書 18 頁 其動(dòng)作時(shí)限為 05 秒 3 2 號(hào)斷路器Ⅲ段距離保護(hù)整定 采 用方向阻抗繼電器 ZDZ2III 256975 Ω 詳見計(jì)算書 24 頁 4 靈敏度校驗(yàn) 近后備 Klm 19708 15 滿足要求 無遠(yuǎn)后備 643 3 號(hào)斷路器距離保如配置圖所示 1 3 號(hào)斷路器Ⅰ段距離保護(hù)整定詳見計(jì)算書 15 頁 有名值 ZDZ3I 01676∠ 66980ｘ 13225 22165∠ 66980 Ω 整定時(shí)間 tDZ3I 0 s 23 號(hào)斷路器Ⅱ段距離保護(hù)整定 與 2DL 距離 I 段保護(hù)相配合 KBmin 1679 ZDZ3II 085ｘ 00771j01815 1679ｘ 00838∠ 66950 01124j02463 02872∠ 66970 與 7DL 距離保護(hù) I 段配合 KBmin 1 有名值 ZDZ3II 02388∠ 66980ｘ 13225 31581∠ 66980Ω 與 6DL 距離保護(hù) I 段配合 由計(jì)算分析知無法與 6DL 保護(hù) I 段相配合 與相鄰 B2