1保护闭锁系统振荡的原理

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1、广东省游乐设备事务所专业设计开发微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护的发展方向（现已基本实现，尚需发展），它具有高可靠性，高选择性，高灵敏度。微机保护装置硬件包括微处理器（单片机）为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等.该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。微机的硬件是通用的，而保护的性能和功能是由软件决定。微机保护装置的数字核心一般由CPU、存储器、定时器/计数器、Watchdog等组成。目前数字核心的主流为嵌入式微控制器（MCU），即通常所说的单片机;输入输出通道包括模拟量输入通道（模拟量输入变换回路（将CT、PT所测量的量转换成更低的适

2、合内部A/D转换的电压量，±2.5V、±5V或±10V）、低通滤波器及采样、A/D转换）和数字量输入输出通道（人机接口和各种告警信号、跳闸信号及电度脉冲等）。保护闭锁系统振荡的原理有关什么是系统振荡，和发生振荡时，系统中各点的电压，电流，相角变化规律以及振荡对不同地点距离保护的影响的问题在《技术问答》上有详细的讲解，这里只对南瑞公司保护的开放闭锁元件的四个判据作详细的分析。游乐设备游乐设备

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7、游乐场项目广东省游乐设备事务所专业设计开发在系统发生振荡时，应该由手动或自动减少发电机机端出力和有选择性的切除负荷，不应由

8、保护无选择的任意解列系统。因此，对有可能出现电网振荡的保护必须加装振荡闭锁元件。正常运行时，振荡闭锁元件一直是投入的，它闭锁了距离保护等的动作，在网络异常时，保护会启动，该元件必须立刻判断出异常是什么原因造成的。如果是系统振荡，则该元件继续投入，如果是故障，该闭锁元件应立刻开放。下面就讲南瑞保护区别振荡和故障用的四个判据。一、保护启动瞬间开放160ms.即使是保护由于系统振荡的原因而启动，系统两侧电势由正常功角θ摆至振荡中心角180°的时间也远大于200ms。这样振荡的轨迹还没有进入动作区间闭锁元件就已经复归。θ2Bθ1图3.21ANMEN=0~~EM=0如图3.21，正常运行在Ａ点，振荡时

9、振荡轨迹是从Ａ点到Ｂ点（θ由θ1到θ2）的时间远远超过160ms。轨迹在这个时间内不能进入保护动作区。此时若是故障引起的保护启动，闭锁元件已经开放，保护可以动作。所以这个判据在系统振荡时候不会误动，在故障时候不会拒动。该判据只在启动瞬间开放160ms，之后就永久闭锁（保护整组复归时才复归），即使是在系统振荡时候再有故障也不开放，这就需要其他判据。二、不对称故障开放元件不对称故障时的开放判据：∣I0∣+∣I2∣＞m∣I1∣（式3.6）系统振荡时，I0、I2接近于零，该判据不满足。不对称故障时，根据对称分量法作出复合序网图，可以得到短路点各序电流的关系：单相接地短路：∣I0∣+∣I2∣=2∣I1

10、∣两相短路∣I2∣=∣I1∣（式3.7）两相接地短路∣I0∣+∣I2∣=∣I1∣考虑到两端电网分支系数的影响，在式3.6中m取0.6，很好的满足式3.7。三、对称故障开放判据Uos=Ucosφ在保护启动160ms后再发生三相对称短路，以上的判据都不能满足，所以需要新的判据，即采用振荡中心的电压Uos（图3.22）的大小作为判据。图3.22φSONMENEM无论系统是正常运行还是振荡，∣OM∣都是M点母线电压U，Ucosφ都反应了振荡中心点S的正序电压∣OS∣。三相短路一般都是弧光短路，弧光电阻压降小于0.05U。此时分析振荡中心在最不利的情况下，如何用延时来躲过振荡轨迹处于区内的问题。该判据

11、又分两部分：（1）－0.03U＜Uos＜0.08U，延时150ms开放。cosφ1=0.08,φ1=85.5°系统角171°cosφ2=－0.03,φ2=91.7°系统角183.5°图3.23给出了此时振荡的轨迹图。从φ1到φ2变化了6.2°，整个振荡周期φ变化是180°以最大振荡周期3〞计算，振荡周期在这个区间内停留的时间是104ms，取延时150ms闭锁开放，即使该区域是保护动作区保护也能躲过振荡轨迹。游乐设备游乐设备

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16、游乐场项目广东省游乐设备事务所专业设计开发Φ2图3.24DCBA－0.1－0.030.0

17、80.25判据（2）判据（1）MSNφ1图3.23（2）－0.1U＜Uos＜0.25U，延时500ms开放该判据作为（1）判据的后备分析的道理和（1）完全一致。以上的判据在Uos很小时候，就能很好的用延时来躲避可能是振荡原因引起的低压。从而保证保护不会误动。如何更好的理解（1）、（2）两个判据的关系，如图3.24振荡轨迹是由A到B到C到D的单向运动，进入A点即（2）判据开始工作，接着进入B点，（1）判据也开始