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时间:2018-11-12
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1、220kV输电线路距离保护原理分析关键词:励磁系统励磁调节运行维护摘要:距离保护是输电线路的一种重要保护形式,其优点是反映了线路的基本特点,可以反映故障点到保护安装处的距离与阻抗。然而距离保护也有一些问题,会导致保护范围的变化和整定的困难。本文介绍了距离保护的基本原理、特点,影响距离保护正确工作的因素及防止方法、距离保护整定计算的原则等问题,并对这些问题进行了分析,对强化运行人员理论技术水平、提高业务技能有一定的实用意义。关键词:输电线路距离保护原理整定1、距离保护基本理论概述1.1距离保护基本概念(低量保护)距离保护:反应映故障点至保护安装处之间的距离,并根据距离的远近而确定
2、动作时间的一种保护装置。测量阻抗Zj=Zj>Zdz保护不动作Zj3、2.1构成阻抗继电器的基本原则Zj===Zd·继电器起动阻抗:Zdz.j=Z'dz·为消除过渡电阻Rg及LH误差的影响,尽量简化继电器接线,通常把动作特性扩大为一个圆(或透镜形、苹果形、多边性形)三种常用的圆特性阻抗继电器:圆内为动作区,圆外为非动作区。测量阻抗Zj:加入继电器的电压Uj与电流Ij的比。动作阻抗Zdz.j:刚好使ZKJ动作时,加入ZKJ的电压Uj与电流Ij的比整定阻抗Zzd:在最大灵敏角jlm方向(特性圆直径正方向)上的动作阻抗。2.2利用复平面分析圆或直线特性ZJ2.2.1全阻抗ZKJ以原点为圆心,以整定阻抗Zzd为半径的一个圆继电器的动作阻抗4、Zdz.j5、与6、jj无关,无方向性(jj:测量阻抗角,jj=arg)(1)、幅值比较式动作条件:7、Zj8、≤9、Zzd10、即:11、Uj12、≤13、Ij·Zzd14、(Uj=Ij·Zj)动作条件为15、A16、≥17、B18、的幅值比较器的两比较量:A=Ij·Zzd;B=Uj(2)、相位比较式动作条件:270°≥arg≥90°即:270°≥arg≥90°或:-90°≤arg≤90°动作条件为270°≥arg≥90°的相位比较器(钝角型)的两比较量:C=Uj+Ij·Zzd;D=Uj-Ij·Zzd当C=B+A;D=B-A时:幅值比较器与钝角型相位比较器具有相同的动作特性(动作条件为-90°≤arg≤90°的相位比较器(锐角型)的两比19、较量:C=Ij·Zzd+Uj;D=Ij·Zzd-Uj当C=A+B;D=A-B时:幅值比较器与锐角型相位比较器具有相同的动作特性)2.2.2方向阻抗ZKJ以整定阻抗Zzd为直径,且过原点的一个圆继电器的动作阻抗20、Zdz.j21、与jj有关,具有完全方向性(1)、幅值比较式动作条件:22、Zj-Zzd23、≤24、Zzd25、即:26、Uj-Ij·Zzd27、≤28、Ij·Zzd29、动作条件为30、A31、≥32、B33、的幅值比较器的两比较量:A=Ij·Zzd;B=Uj-Ij·Zzd(2)、相位比较式动作条件:270°≥arg≥90°即:270°≥arg≥90°或:-90°≤arg≤90°钝角型相位比较器的两比较量:C=Uj;D34、=Uj-Ij·Zzd(锐角型相位比较器的两比较量:C=Uj;D=Ij·Zzd-Uj)2.2.3偏移特性ZKJ当正方向整定阻抗为Zzd时,同时向反方向偏移一个aZzd(035、(1+a)Zzd36、继电器的起动阻抗37、Zdz.j38、与jj有关,具有不完全方向性(1)、幅值比较式动作条件:39、Zj-Z040、≤41、Zzd-Z042、即:43、Uj-Ij·Z044、≤45、Ij(Zzd-Z0)46、动作条件为47、A48、≥49、B50、的幅值比较器的两比较量:A=Ij(Zzd-Z0)=(1+a)Ij·Zzd;B=Uj-Ij·Z0=Uj-(1-a)Ij·Zzd(2)、51、相位比较式动作条件:270°≥arg≥90°即:270°≥arg≥90°或:-90°≤arg≤90°钝角型相位比较器的两比较量:C=Uj+a·Ij·Zzd;D=Uj-Ij·Zzd(锐角型相位比较器的两比较量:C=Uj+a·Ij·Zzd;D=Ij·Zzd-Uj)2.3阻抗继电器ZKJ交流回路的原理接线2.3.1电抗互感器DKB的工作原理原边电流量Þ副边电压量DKB结构特点:铁心有气隙,励磁阻抗Zlc很小;二次总负荷阻抗很大(接近于开路工作状态)(1)、DKB二次侧开路(W2开路,W3开路)Ij
3、2.1构成阻抗继电器的基本原则Zj===Zd·继电器起动阻抗:Zdz.j=Z'dz·为消除过渡电阻Rg及LH误差的影响,尽量简化继电器接线,通常把动作特性扩大为一个圆(或透镜形、苹果形、多边性形)三种常用的圆特性阻抗继电器:圆内为动作区,圆外为非动作区。测量阻抗Zj:加入继电器的电压Uj与电流Ij的比。动作阻抗Zdz.j:刚好使ZKJ动作时,加入ZKJ的电压Uj与电流Ij的比整定阻抗Zzd:在最大灵敏角jlm方向(特性圆直径正方向)上的动作阻抗。2.2利用复平面分析圆或直线特性ZJ2.2.1全阻抗ZKJ以原点为圆心,以整定阻抗Zzd为半径的一个圆继电器的动作阻抗
4、Zdz.j
5、与
6、jj无关,无方向性(jj:测量阻抗角,jj=arg)(1)、幅值比较式动作条件:
7、Zj
8、≤
9、Zzd
10、即:
11、Uj
12、≤
13、Ij·Zzd
14、(Uj=Ij·Zj)动作条件为
15、A
16、≥
17、B
18、的幅值比较器的两比较量:A=Ij·Zzd;B=Uj(2)、相位比较式动作条件:270°≥arg≥90°即:270°≥arg≥90°或:-90°≤arg≤90°动作条件为270°≥arg≥90°的相位比较器(钝角型)的两比较量:C=Uj+Ij·Zzd;D=Uj-Ij·Zzd当C=B+A;D=B-A时:幅值比较器与钝角型相位比较器具有相同的动作特性(动作条件为-90°≤arg≤90°的相位比较器(锐角型)的两比
19、较量:C=Ij·Zzd+Uj;D=Ij·Zzd-Uj当C=A+B;D=A-B时:幅值比较器与锐角型相位比较器具有相同的动作特性)2.2.2方向阻抗ZKJ以整定阻抗Zzd为直径,且过原点的一个圆继电器的动作阻抗
20、Zdz.j
21、与jj有关,具有完全方向性(1)、幅值比较式动作条件:
22、Zj-Zzd
23、≤
24、Zzd
25、即:
26、Uj-Ij·Zzd
27、≤
28、Ij·Zzd
29、动作条件为
30、A
31、≥
32、B
33、的幅值比较器的两比较量:A=Ij·Zzd;B=Uj-Ij·Zzd(2)、相位比较式动作条件:270°≥arg≥90°即:270°≥arg≥90°或:-90°≤arg≤90°钝角型相位比较器的两比较量:C=Uj;D
34、=Uj-Ij·Zzd(锐角型相位比较器的两比较量:C=Uj;D=Ij·Zzd-Uj)2.2.3偏移特性ZKJ当正方向整定阻抗为Zzd时,同时向反方向偏移一个aZzd(035、(1+a)Zzd36、继电器的起动阻抗37、Zdz.j38、与jj有关,具有不完全方向性(1)、幅值比较式动作条件:39、Zj-Z040、≤41、Zzd-Z042、即:43、Uj-Ij·Z044、≤45、Ij(Zzd-Z0)46、动作条件为47、A48、≥49、B50、的幅值比较器的两比较量:A=Ij(Zzd-Z0)=(1+a)Ij·Zzd;B=Uj-Ij·Z0=Uj-(1-a)Ij·Zzd(2)、51、相位比较式动作条件:270°≥arg≥90°即:270°≥arg≥90°或:-90°≤arg≤90°钝角型相位比较器的两比较量:C=Uj+a·Ij·Zzd;D=Uj-Ij·Zzd(锐角型相位比较器的两比较量:C=Uj+a·Ij·Zzd;D=Ij·Zzd-Uj)2.3阻抗继电器ZKJ交流回路的原理接线2.3.1电抗互感器DKB的工作原理原边电流量Þ副边电压量DKB结构特点:铁心有气隙,励磁阻抗Zlc很小;二次总负荷阻抗很大(接近于开路工作状态)(1)、DKB二次侧开路(W2开路,W3开路)Ij
35、(1+a)Zzd
36、继电器的起动阻抗
37、Zdz.j
38、与jj有关,具有不完全方向性(1)、幅值比较式动作条件:
39、Zj-Z0
40、≤
41、Zzd-Z0
42、即:
43、Uj-Ij·Z0
44、≤
45、Ij(Zzd-Z0)
46、动作条件为
47、A
48、≥
49、B
50、的幅值比较器的两比较量:A=Ij(Zzd-Z0)=(1+a)Ij·Zzd;B=Uj-Ij·Z0=Uj-(1-a)Ij·Zzd(2)、
51、相位比较式动作条件:270°≥arg≥90°即:270°≥arg≥90°或:-90°≤arg≤90°钝角型相位比较器的两比较量:C=Uj+a·Ij·Zzd;D=Uj-Ij·Zzd(锐角型相位比较器的两比较量:C=Uj+a·Ij·Zzd;D=Ij·Zzd-Uj)2.3阻抗继电器ZKJ交流回路的原理接线2.3.1电抗互感器DKB的工作原理原边电流量Þ副边电压量DKB结构特点:铁心有气隙,励磁阻抗Zlc很小;二次总负荷阻抗很大(接近于开路工作状态)(1)、DKB二次侧开路(W2开路,W3开路)Ij
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