这种接线方式有两种,以继电器J1为例,在三相和AB两相短路时,其测量阻抗为
ZJ(?30?)???I?)ZLU(IABAB1???(1?e?j?)Z1L??IIAA ???I?)ZLU(IABAB1???(1?ej?)Z1L???I?IBB
ZJ(?30?)将以上两式合并写成
ZJ?(1?e?j?)Z1L
1. 正常运行情况
ZJ?(1?e?j120)Zfh?3Zfhe?j30
??测量阻抗的数值为每相负荷阻抗的3倍,阻抗角则较负荷阻抗的角度偏移?30,当采用?30接线时
??,测量阻抗的阻抗角向超前于每相负荷阻抗的方向移动30,而当采用?30接线时,则向滞后方向移动30。
2. 2. 三相短路
三相短路与正常运行时相似,只是Z1L为短路点到保护安装地点之间每相的正序阻抗,因此
???ZJ?3Z1Le?j30
?即测量阻抗的数值为每相线路阻抗的3倍,相位则比线路阻抗角偏离?30。
?3. 两相短路
以AB两相短路为例,IA超前于IB的角度180,因此
????j180Z?(1?e)Z1L?2Z1L J
?即测量阻抗的数值为每相短路阻抗的2倍,相位则等于线路的阻抗角。
采用30接线方式的阻抗继电器在不同故障类型时,其测量阻抗的数值与相位均不相同,这种接线方式
?3Z1ljX2Z1l?30?3Z1l03?dR0?线图3-34 方向阻抗继电器用于 3 接动作特性0时的可应用于圆特性方向阻抗继电器。如图3-34所示,三相短路与两相短路时的保护范围一样。
这种接线方式较简单,电流互感器的负担也较轻,因此,除了用于圆特性的方向阻抗继电器外,还可用于作为起动元件的全阻抗继电器。此外在输电线路的送电端,当采用?30接线时,在正常情况下其测量阻抗一般位于第四象限,它将具有更好的避越长距离重负荷线路负荷阻抗的能力,而在输电线路的受电端采用?30接线时,也具有同样的效果。
49
?? 四、反应接地短路阻抗继电器的接线
单相接地故障时,只有故障相电压降低,电流增大,而任何相间电压都是很高的。因此应将故障相的电压和电流加入到继电器中,对A相阻抗继电器,接入继电器的电压为
??U??U??U??I?ZL?I?ZL?I?ZLUAd1d2d0112200
??? ?I1Z1L?I2Z2L?I0Z0L
????? ?(I1?I2?I0)Z1L?I0Z1L?I0Z0L
?ZL?Z0L?Z1LI?ZL?IA101ZL1
?? ?(IA?3KI0)Z1L ?式中 KI0——称为零序补偿电流,其中
K?1Z0?Z13Z1,为常数;
??? 接入继电器的电流Ij?IA?3KI0,则故障相阻抗继电器的测量阻抗为
Z(1)JA?UA??Z1L??IA?3KI0
它能正确地测量从短路点到保护安装地点间的阻抗。为了反应任一相的单相接地短路,接地距离保护也必须采用三个阻抗继电器。这种接线方式同样能够正确反应两相接地短路和三相短路,此时接于故障相的阻抗继电器的测量阻抗均为Z1L。
第四节 影响距离保护正确工作的因素及采取的防止措施
一、短路点过渡电阻对距离保护的影响
保护1的测量阻抗为Rg,保护2的测量阻抗为ZAB?Rg。由图(b)可见,当Rg较大时,可能出现ZJ.1已超出保护1第Ⅰ段整定的特性圆范围,而ZJ.2仍位于保护2第Ⅱ段整定的特性圆范围以内。此时保护1和保护2将同时以第Ⅱ段的时限动作,因而失去了选择性。
jX?Z1A2L1B1L2RgC??Z2j?Z2XCRg?Zj.1RZj.2R0(a)(b)图3-35 过渡电阻对不同安装地点距离保护的影响(a)电网接线图;(b)保护范围图
结论:保护装置距短路点越近时,受过渡电阻的影响越大,同时保护装置的整定值越小,则相对地受过
50
渡电阻的影响也越大。
对图3—36(a) 所示的双侧电源的网络,短路点的过渡电阻可能使量阻抗 增大,也可能使测量阻抗减小。
A?2Id!B1Rg?Id2CjXIdRgej?Id1Rg?IdBA0R(b)(a)图3-36 双侧电源通过 短路的接线图及阻抗电流向量图Rg(a)系统图;(b)向量图
保护1和保护2的测量阻抗分别为
ZJ1??IIUB??dRg?dRgej???Id1IId1d1 ?IU?A?ZAB?dRgej??Id1Id1
式中
ZJ2???—Id超前Id1的角度。
当?为正时,测量阻抗增大,当?为负时,测量阻抗的电抗部分将减小。在后一种情况下,可能导致
保护无选择性的动作。过渡电阻主要是纯电阻性的电弧电阻Rg,且电弧的长度和电流的大小都随时间而变化,在短路开始瞬间电弧电流很大,电弧的长度很短,Rg很小。随着电弧电流的衰减和电弧长度的增长,Rg随着增大,大约经0.1~0.15秒后,Rg剧烈增大。
减小过渡电阻对距离保护影响的措施 (1)采用瞬时测定装置
它通常应用于距离保护第Ⅱ段。原理接线如图3—37所示。
51
(2)采用带偏移特性的阻抗继电器 保护2的测量阻抗Zcl2=Zd+Rg
当过渡电阻达Rg1时,具有椭圆特性的阻抗继电器开始拒动。 当过渡电阻达Rg2时,方向阻抗继电器开始拒动。 当过渡电阻达Rg3时,全阻抗继电器开始拒动。
结论:阻抗继电器的动作特性在+R轴方向所占的面积越大则受过渡电阻的影响越小。 采用能容许较大的过渡电阻而不致拒动的阻抗继电器,如偏移特性阻抗继电器等。
二、电力系统振荡对距离保护的影响及振荡闭锁回路
(一)电力系统振荡时电流、电压的分布
?EMZMMZ?IzhN?ENZNZL图3-38 系统振荡的等值图??E图3-38为简化系统等值电路图, 当系统发生振荡时,设EM超前于N的相位角为???,EM?EN?E,且系统中各元件的阻抗角相等,则振荡电流为
??E???E?EEMNMN?Izh??ZM?ZL?ZNZ?
52
?(1?e?j?)EZ?=
相关推荐: