[工學(xué)]高速鐵路繼電保護(hù)(編輯修改稿)
2025-03-16 18:04 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1 4ZJ2 2TQ 2DL1 2DL2 5ZJ 2DL3 6ZJ 5ZJ 3YJ 7ZJ 7ZJ1 3HC 6ZJ1 7ZJ2 4HC 6ZJ2 3DL1 4DL1 低壓起 動(dòng)部分 1DL跳閘回路 2DL跳閘回路 合閘 起動(dòng) 部分 3DL合閘回路 4DL合閘回路 第四章 距離保護(hù)及阻抗繼電器 一、基本概念 第一節(jié) 距離保護(hù)的作用原理 在 110kV線路及 ，采用電流保護(hù)，存在以下問(wèn)題： 高電壓、重負(fù)荷線路中，電流保護(hù)靈敏系數(shù)較低，電流 速斷保護(hù)范圍不穩(wěn)定，而過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間太長(zhǎng)； 多電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中用方向性電流保護(hù)已不能滿足選擇性 要求。 高電壓： — → Id小 — → Klm低 重負(fù)荷： — → Idz大 — → Klm低 1 2 3 6 5 4 d1 d2 假設(shè) 1~6處均設(shè)置了方向性電流保護(hù)為了保證動(dòng)作的選擇性， 要求： d1點(diǎn)短路時(shí)： t2 t4t6 d2點(diǎn)短路時(shí)： t4 t6t2 矛盾 電流速斷保護(hù)范圍不穩(wěn)定，過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)，不能 滿足高電壓，重負(fù)荷輸電線路對(duì)保護(hù)速動(dòng)性的要求 基于上述三點(diǎn) → 距離保護(hù) ：是反應(yīng)故障點(diǎn)與保護(hù)安裝點(diǎn)之間的 距離（阻抗），并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)間的一種 保護(hù)。 二、距離保護(hù)的時(shí)限特性 階梯形時(shí)限特性：具有三段保護(hù)范圍 Ⅰ 段： 和電流速斷保護(hù)類似，為保證選擇性，不讓其保護(hù)到本 段線路全長(zhǎng)，一般選為（ ～ ） l全 ′=( ～ )ZAB ′=( ～ )ZBC 時(shí)限 tⅠ ，取保護(hù)本身固有的動(dòng)作時(shí)間 1 2 3 Ⅱ 段： 和限時(shí)電流速斷類似，要求保護(hù)到本段線路末端，不能 超過(guò)相鄰線路 Ⅰ 段保護(hù)范圍 ″=K k(ZAB+ ′) K k= 時(shí)限 tⅡ .1=tⅠ. 2+Δ t Ⅰ 段 +Ⅱ 段構(gòu)成線路的主保護(hù) Ⅲ 段： 作為本段線路的近后備保護(hù)，相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù) 時(shí)限 tⅢ =tmax+Δ t tmax— 本保護(hù)范圍內(nèi)最大動(dòng)作時(shí)限 1 2 3 t l 三、距離保護(hù)的主要組成元件 1起動(dòng)元件 作用 ：在故障發(fā)生時(shí)，起動(dòng)整套保護(hù)裝置 采用 ： LJ， ZKJ 2方向元件 作用 ：判別短路方向 采用 ： GJ，方向元件和阻抗元件組合而成的方向 ZKJ I ZⅠ ZⅡ tⅡ tⅢ LH YH 1 2 3 4 5 6 7 跳閘 4測(cè)量元件 作用 ：判斷故障的位置 采用 ： ZKJ 6時(shí)間元件 作用 ：建立 Ⅱ 、 Ⅲ 段的延時(shí) 采用 ： SJ 7執(zhí)行元件 采用 ：電磁式 LJ 動(dòng)作情況分析： ① 系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí) ② 系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí) 1 2 3 t l a、 假設(shè)故障點(diǎn)在 Ⅰ 段保護(hù)范圍內(nèi)； b、 假設(shè)故障點(diǎn)超出 Ⅰ 段保護(hù)范圍而在 Ⅱ 段保護(hù)范圍內(nèi)； c、 假設(shè)故障點(diǎn)超出 Ⅰ 、 Ⅱ 段保護(hù)范圍或 Ⅰ 、 Ⅱ 段保護(hù)拒動(dòng)； 第二節(jié) 阻抗繼電器 (ZKJ) 一、 ZKJ的構(gòu)成基本原則 Z 若 d1點(diǎn)短路，要求 ZjZdz→ 動(dòng)作 若 d2點(diǎn)短路，要求 ZjZdz→ 不動(dòng)作 d1 d2 Zdz 二、 ZKJ的分類 (1)按動(dòng)作特性分 全 ZKJ 方向 ZKJ 圓特性 ZKJ (2)按比較的對(duì)象分 整流式 ZKJ：比較兩個(gè)電壓的幅值 感應(yīng)式 ZKJ：比較兩個(gè)電壓的相位差角 (3)按實(shí)現(xiàn)的元件分 晶體管型 ZKJ 集成電路型 ZKJ 數(shù)字電路型 ZKJ (4)按動(dòng)作特性形狀分 圓特性 ZKJ 四邊形 ZKJ L形 ZKJ 組合形 ZKJ 偏移 ZKJ 整流型 ZKJ (1) 動(dòng)作特性分析 jx R 4Ω =Zzd 0 Zj落在圓周外時(shí)，不動(dòng)作； 根據(jù)動(dòng)作特性形狀可得： 動(dòng)作特性方程為： |Zj|≤|Z zd| 動(dòng)作 Zj落在圓周上時(shí)，動(dòng)作邊界； Zj落在圓周內(nèi)時(shí)，動(dòng)作； 組成： 1—— 中間變壓器 YB 2—— 電抗變換器 DKB 3—— 極化繼電器 → 執(zhí)行元件 5—— 橋式整流器 交流 → 直流 Uj → K1 Uj Ij → K2 Ij J 4 5 2 1 3 Uj Ij 通過(guò)橋 式整流橋 K1 Uj → K1 Uj =I1 K2 Ij =I2 K2 Ij → → I2I1 加到極化繼電器上 I2 I1 I2I1 極化繼電器動(dòng)作條件： I2I1=0 動(dòng)作邊界 I2I10 動(dòng)作 I2I10 不動(dòng)作 K1 Uj K2 Ij = K1 Uj K2 Ij K1 Uj K2 Ij 分析： K1 Uj K2 Ij = → Uj Ij K1 = 令 K2 K1 K2 =|Zzd|→ |Zj|=|Zzd| 動(dòng)作邊界 同理可得： |Zj||Zzd| 動(dòng)作 |Zj||Zzd| 不動(dòng)作 通過(guò)分析可知： 動(dòng)作特性形狀 動(dòng)作特性方程 原理接線圖 (2) ZKJ的精確工作電流 Ijq |Zj|≤|Z zd|動(dòng)作 ,是從理想條件出發(fā)，而實(shí)際上由于 ZKJ存在 阻力矩 → 為使 ZKJ動(dòng)作，輸入的電流 Ij必須滿足一定的要求。 Ij 0 IT 把 = Ijq Ijq的意義 ： 要求在保護(hù)范圍末端短路時(shí)最小短路電流與 Ijq之比大于或等于 ，以保證 ZKJ的誤差在10%。 整流型方向 ZKJ 全阻抗 ZKJ的優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單 缺點(diǎn)：無(wú)方向性 → 方向 ZKJ (1) 動(dòng)作特性分析 R Zzd 0 jx 圓外為非動(dòng)作區(qū)； 圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)； 圓周上為動(dòng)作邊界； 根據(jù)動(dòng)作特性形狀可得： 動(dòng)作特性方程 |Zj Zzd|≤| Z zd|動(dòng)作 兩邊同乘 Ij → Uj 1 2 Ij Zzd 1 2 Ij Zzd ≤ 根據(jù)動(dòng)作特性方程可得方向 ZKJ的原理接線圖： Uj JJ 1 2 Ij Zzd 1 2 Ij Zzd Ij Uj 實(shí)際中，由于 JJ存 在阻力矩 → 當(dāng)保護(hù)出口 處發(fā)生三相或兩相短路 時(shí) Uj=0 Uj 1 2
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