[doc] 反应单相接地短路与两相短路的距离继电器

[doc] 反应单相接地短路与两相短路的距离继电器 反应单相接地短路与两相短路的距离继电 器 反应单相接地短路与两相短路的距离继电器 山杀工业又学李晓明尔摊v/王广难7妇? 摘要不论电力系统发生什么类型的短路,用一个距离继电器就能正确测量出短路点至 保护安装处的距离,是娃电保护研究课题之一.奉文试图用一个距离继电器反应各种类型曲 不甘称短路.为此,礓出7一种距离继电器新判据,并在单侧电源条件下进行7动作特性分 析.分析结果表明,这种距离继电器有稂强的抗过渡电阻能力}有明确的方向性J用一个距 离继电器能反应苹相接地短路与两相短路,而且这种距离继电器的.T-作原理简单,直观. 关键词垩查苎皇堡苎苎分析娃电& 1引言 距离继电器能够测量短路点至保护安装处的电气距离,较少或基本不受系统运行方式的 影响,在线路保护中得到广泛应用.输电线路是A,B,C三相系统,目前 的常规距离保护 中的距藩继电器不仅分为反应接地短路的接地距离继电器和反应相间短路的相间距离继电 器,而且是按相别分相设置触.因此,距离保护装置结构比较复杂.在微机构成的数字式距 离保护装置中,一般需要先判别短路类型和短路相剧,然后选用相应的电流,电压量进行短 路距离计算.如果在计算过程中,短路类型发生变化,微机需要转八新的程序,对数据进行 新的处理.这就消耗了许多时间.本文提出了一种新的距离继电器动作判据,能够用一个距 离继电器反盔各种类型的单相接地短路和两相短路,而且性能较以往有较大改进. 2基本原理 本文提出的距离继电器的动作判据比较量为 UI=U.一12Z.(1) U:=Ua—I.K.Z.(2) 其中;U;,U:分别为负序与零序补偿电压’U:,U.分别为保护安装处的负序与零序 电压’I:,I.分别为保护安装处的负序与零序电流’Z.为距离继电器整定阻抗JKo为比悦 系数,且K.=Z’./z,,z,,zo分别为线路的正序阻抗与零序阻抗. 距离继电器的动作判据表达式为 2『U;j+fU『?C(3) 当上列表达式成立时,距离继电器动作. 其中:c为常数,且C=IE.1,E.为线路额定相电压. 14 下面分析该距离继电器的动作特性. 输电线路正方向短路的电力系统结构如图1(a)所示,反方向短路如 图1(b)所示. 曲分析问题方便,假设;系统各阻抗的阻抗角都相等,且等-T-90.}正序 阻抗与负序阻抗槽 ‘ 等,Zo=KoZI,Z.D=KDZ.1. =12.1B,C两相短路 j艋_f —— }._叶 (b)反方向短路 图1电力系统示意图 (B)正方向短路 (b)反方向短路 图2B,C两相短路复合序网 当电力系统发生BC两相短路时,根据故障分析的有关知识…,可作出故障复台序网如 濯j2所示.图中的R-为短路处的过渡电阻. 首先分析正方向短路时距离继电器的动作特性. 从图2(a)可得 E.一IJ(Z1+ZlI)=UJ — Iz(Z.t+Z’t)=Uj(4) uI=u”一I?R-f Ii=一II, I 从式(4)可得 昙E.=一IR-一I(z.+Z.I) =一 去I2Rj+Ul(5) 从式(5)可知,当Rl=0时,ul=E.,当Ri从零逐渐增至无穷大时,I2逐渐减 小至零,u”也相应地减至零.由于z1,Z.的阻抗角等于90.,所以U的变化轨迹为半 l圃,如图3所示. 电力系统发生两相短路,系统中没有零序分趋.因此,距离继电器动作 判据表达式变化 15 如z’詈乏 可 爱薹篓 u.三:显篡?:,.为半径作竺 圆,该廷长绫与匾有一交点A,当u:的端点落在A点时’置B商班… 一” \, 一矗一) .— / 从圈2(b)可得 U’I:I2(Z”+Z’l十Z-’) 1e (1o) U:=U.一I2Z- :I.(Z,+Z,一Z,)(11) 根据继电保护常识,一般0<z.<2(zI+Z.-).因此,不论zJ?等于多少, 总 WUI<:u,,当然u<丢E..可见,反方向两相短路距离继电器不动作, 有明确方向 性. 2.2A相接地短路 当电力系统发生A相接地短路时, &tItzdt 可柞出故障复台序网如图5折示 (a)正方向短路 圈5A相接地短路复合序网 首先分析正方向短路时距离继电器的动作特性.从图5 E.一I(Z1+Z.I)=U I , Il(Zt+Z.t):UIt 一 I4(Z.+Z.)=Ud口f I utl+u2+u=3InR. II?I口 从式(1Z)可得 E_=一2UIl—UIa+310R. =Ul+3j4Rt 其中{Ul=一2Ut—Ud. 从式(13)可知,当R?=0时, 斯减至零.由于系统阻抗角等于90., l从图5(a)可得 u;:U一I.z =一 f(ZJ+Z,) U,_U.一I.K.Z. =一Io(Z口+KoZ.) (b)丘方向短路 (12) (13) Ul=E.,当R-从零逐渐增至无穷大时,U4相应地逐 所以U0的变化轨迹为半圆,如图6所示. (14) (15) 1 由于假设系统各阻抗的阻抗角相等,因此从式(12),(14,),(15)可知tUl:, U.,U;,u;同相位.式(3)可变换成如下形式 l2u;+u:r?lE.r(16) 当电力系统发生区外短路时,z,<z】,从式(12),(14),(15)可知,u;<U2, U:<u..因此2U+U<U,当然l2U+U;1<lE.1,距离继电器不会动作. 当发生区内短路时,Z,>ZI,同理可知,U>U,,U>U..因此2U:+U:>U, 印相量2u+Uo的端点在Ul的延长线上.若以0点为圆心,E.为半径作圆,交延长线于A 点.当2ui+U:的端点落在A点时,为距离继电器的临界动作状态.把式(14,),(15) 代入式(16)得到临界动作方程. lE?r=l2I2(z,+Z,)+I4(z.+K口z.)l(17) 由于假设z..=Koz.-,这样,式(13)与式(17)联立方程组求解,得到 R: 2+K0)(Z】+Z 3 ++ZI) +Z,)=1(18) 以Rl为横坐标,z4l为纵坐标,根据式(18)作出距离继电器的动作区如图7所示.这 是一个长轴为(2+K.)(z.l+z,)/3,短轴为z.1+z,,椭圆中心在(0,一Z.I)的 椭圆.可见,距离继电器有很强的抗过渡电阻能力. , r 勺 /一.?\ 圈6U的变化轨迹(R=O啼..)图7距离继电器在单相接地短路时的支接阻抗特性 当电力系统发生反方向A相接地短路时,其故障复台序网如图5(b)所示.与正方向 短路时的分析 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 类似,同样可得当Rl从零增至无穷大时,U的变化轨迹如图6所示. 从图5(b)可得 U2=I2(Z2+ZJ2+Z .2), Ud.=I.(Zd口+Zfo+Z,a) u=uz—Iz,I(19) = I2(z』2+z2一z.)I U:=U.一I4KaZ. =IoKo(Z『l+Zl—Z,) 从式(19)可知,只要0<z.<2(zJ1+z,1),不论zI等于多少,总有u<U2, 1J:<U』,当然l2Ui+u;l<tE.【.可见,反方向单相接地短路距离继 电器不会动 作,有明确方向性. 2.3B,C两相接地短路 本文提出的距离继电器在两相接地短路时的动作行为分析比较复 杂这里仅通过RIO 这种特殊条件下的讨论,对该距离继电器在两相接地短路时的动作 特性有初步的了解. [卜— z_2』2t 『=c z_.1.zt. 广丁—1=卜l{‰I i?i一一V zzi2&izM ——_l=卜—=.{卜—匕】_一 l‰l 厶五.Zb ———匕丁_—匕卜—t)一 lu幽i (a)正方向短路(b)反方向短路 图8B,C两相接地短路复合序网 当电力系统发生B,c两相接地短路时,可作出故障复台序网如图8所示. 首先分析正方向短路时距离继电器的动作特性.从图8(得到 19 z.?杂等z+杀z,, 一 般K.3.5,式(24)成为 Zl?0.3125Z.I十1.3125Zt(25) 当短路点的距离满足式(25)时,距离继电器动作式(25)说明,当电力系统发生两 相接地短路时,距离继电器有较大的稳态超越|而且,稳态超越的大tb-~Z--的大小有关, 换句话说,与运行方式有关. 下面分析反方向短路时,距离继电器的动作行为.从图8(b)可得 E.+I1(Zll4-ZlJ4-Z-1)=UlI, Iz(Z2+ZI24-Z.:)=UItJ I(Zdo+ZI々+Z..):U-.}26) UI=Uj2U’ol I一I:一I.J 从式(26)可得 2u击=(27) P,I~t8(b)可得 U?=U=一I2Z. = czs, U:=Uo—I.KoZ. =u..? 考虑U;与Ui同相位,把式(27),(28),(29)代人式(3),化简后得到 zlI十z.I—Z.,2KD?l 一—3I一 再变换为 (zf1十zaI)?笔zz.? 当式(30)成立时,距离继电器将动作.式(30)说明.当反方向短路的短路点靠近保 护安装处,并且距离继电器的整定阻抗比较小时,距离继电器可能误动.除此特殊条件,一 般情况下,距离继电器有明确方向性. 3说明几点 3.1本文在Kl,,K”,K5’’这三种类型的短路条件下,讨论了具有新判据的距离继 甩器的动作特性.其他类型的短路,特殊相不是A相,U;与U:将不同相位.但是,由于式 (3)是对U与U:分别取绝对值(相量的幅值)后相加,困此,本文讨论的结果同样适合 其他各种不对称短路.(下转36页) 20 5.1检测系统的重要品质指标之一就是其实时响应特性和实对盘上理速度.因为牵涉时间 测量精度完成.而应用程序的效率和速度则是保证该指标的重要手段之一.另一方面,程控 电源的快速响应,同样也为系统的时间测量精度提供了保证. 5.2系统的千挠问题是个非常突出的问题,特别是我们所使用的单板机精于计算帆的早期 产品,从它的内部结构到工艺分布还不能充分满足生产车间这个较比复杂现场的使用.如果 这个问题解决不好,功能再强也不过是沙堆上的建筑物,系统的干挠吨较复杂,不同的情况 要分别对待.从系统 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的初始设计,到每个元器件的接线方式都将抗千挠贯穿始终,’筷件 上以抗拒干挠,使其不能进入计算机系统,冲挠主要器件为目.的,软榫上以防范干挠,躲避 干挠为手段.为_此系统在软,硬件上采取了有力的 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 .使系统运行可靠工作稳定. ‘_J 6结论’. 此项目1988年6月通过了由苏州市科委召开的有关专家技术鉴定.鉴定会上一致认为该 系统检测精度高数据处理速摩快,操作安全,方便等优点,能完成对Ds一3e时间继电皋 的校验.在此方面填补了行业空白,有良好的推广意义. 此检测台投入车间使用四年之久,一直稳定可靠,从而有效地保证了产品质量. HHHHHHHHH-HHh (上接2O页) ? 2三相对称短路没有负序与零序分量,因此,具有新判据的距离继电器不能反应三相短 路当然,电力系统发生全相振荡,本距离继电器电不会误动. 3?3当电力系统发生两檀接地短路时,本文在R=0条件下分析出,县有新判据的距离继 电器育较大的稳态超越和存在反=方向可能误动问题进一步分析后可以知道,R从零开始增 l大,稳态超越范围与反方向误动情况一般不会增大,当R增至无穷大时,则短路类型转变成 两相短路,也就不存在稳态超越与反方向误动问题了. 3.4本文在单侧电源条件下进行距离继电器动作特性分析.在双侧电源条件下,使用同样 的方法,也可进一步作出分析.初步分析表明,两相短路与单相接地短路都不会因对侧电源 的影响而产生稳态超越和失去方向性. 3.5解决两相接地短路时的稳态超越,是一件必须做的工作.实际上,对距离罐电船动作判据 作进一步改进,或者增加辅助措施,稳态超越问题是可以克服的.这将在其他文章申托以论述. 4结论 本文提出的县有靳判据的距离继电器工作原理简单,直观.抗过渡电阻能力很强,有明 确方向性.只要采取适当措施,解决两相接地短路时的稳态超越问题,就能用一个距离继电 器正确反应各种不对称短路舶距离从而简化了继电保护装置结构,提高了性能 参考文献 (1]华北电力学院编.一电力系统故障分析.北京I电力工业出版社,1979年12月. [2]朱声石.高压电网继电保护原理与技术.北京电力工业出版社,1981年. (3)李晓明.具有新判据的多相补偿距离继电器.山东工业大学碧鲡曲 8,第.1斯. 躺