微机工频变化量距离保护校验方法分析

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1、微机工频变化量距离保护校验方法分析李松涛，田　维　陈　录【摘　要】　从微机工频变化量距离保护两种试验方法和试验结果之间的矛盾入手，在分析其原理的基础上，以实例分析和讨论这两种方法，指出了保护本身的不足之处。【关键词】　微机保护，工频变化量，距离保护AnalysisofVerifyingMethodforMicrocomputer-basedPowerFrequencyVariableDistanceProtectionAbstract:Theshortcomingsoftheprotectionitselfispointedoutth

2、roughanalysisofexamplesanddiscussiononthesetwomethodsformicrocomputer-basedpowerfrequencyvariabledistanceprotection.Keywords:microcomputer-basedrelayprotection,powerfrequencyvariable,distanceprotection　　由于工频变化量距离保护具有能够明确区分保护区内、外故障，动作速度快，躲过渡电阻能力强，不反映系统振荡等优点，故南瑞继电保护公司在LFD

3、-902A微机线路保护中采用其作为主保护之一。　　有关其整定值的校验方法，最近国家电力调度通讯中心编著的《电力系统继电保护规定汇编》(简称《规定》)和《电力系统继电保护实用技术问答》(简称《问答》)中介绍了两种截然不同的试验方法。表1列出了这两种方法对应不同类型故障时的公式，并给出了越南协福电厂110kV线路此保护的试验结果。表1　LFP-902A微机工频变化量距离保护的公式及试验结果项　目单相接地相间短路规定公式U=(1+K)IDzd+(1-1.05m)UNU=2IDzd+(1-1.05m)×100m0.91.10.91.1故障电压

4、(V)16.764.6420.52-0.48(14.53)装置一试验结果不动作不动作不动作不动作装置二试验结果不动作动作不动作动作问答公式U=m(1+K)IZset-3U=2mIZset-3m0.91.10.91.1故障电压(V)9.2211.9410.5113.52装置一试验结果A相：动作B、C相：不动作均不动作不动作不动作均不动作不动作不动作装置二试验结果C相：动作A、B相：不动作注：　1.Dzd=Zset=7.508Ω　K=0.809；2.故障前为空载，故障电流为1A，故障电压为表1依公式得出的计算值；3.由于《规定》中对应相间

5、短路公式计算得出的故障电压小于零，为保证其值在0～UN之间，试验时采用在故障电流为2A的故障电压值(括号内所示)。　　由表1可明显看出，无论对接地故障还是相间故障，《问答》中的试验方法均不可能可靠地校验保护定值。下面在简述其动作原理的基础上对此进行具体的分析。1　工频变化量距离保护动作方程　　附图为保护区内故障时工频变化量距离保护的原理图，其在故障时比较两个电压变化量：动作电压：｜ΔUop｜=｜ΔU｜+｜ΔI｜.Zset　　(1)门坎电压：UZ=｜ΔEp｜　　(2)附图　区内故障电压分布图　　动作电压反应的是整定点处的电压变化，而门坎

6、电压反应的是故障点处的电压变化，当在保护区内发生故障时，则有动作方程：｜ΔUop｜＞Uz　　(3)2　两种试验方法的分析和讨论　　试验时，故障前为空载、额定电压UN，假设故障后电压为U、电流为I，则公式(1)变为：｜ΔUop｜=｜U-UN｜+IZset=UN-U+IZset　　考虑到金属性故障且故障点处5%暂态误差的影响，式(2)门坎电压应为105%UN，则式(3)动作方程为：UN-U+IZset＞105%UN　　(4)2.1　《问答》中方法的分析　　对式(4)化简有：　U＜IZset-5%UN　　根据《线路微机保护检验规程》，应校验

7、保护定值在最大10%偏差时保护的动作情况，故有：U=I(mZset)-5%UNm=0.9时保护应可靠动作，m=1.1时保护应可靠不动作。对应各种故障有：单相接地故障：U=m(1+K)IZset-5%×100/=m(1+K)IZset-3　　(5)相间短路故障：U=2mIZset-5%×100=2mIZset-5　　(6)　　比较式(5)、(6)和表1《问答》中公式可见，《问答》中对应相间短路故障的公式是错误的，这和试验结果是吻合的。依修正后的公式(6)作试验的结果如表2所示。　　从表1和表2的试验结果可看出，按照修正后的公式仍不能可靠

8、地校验出保护的动作区。同样的定值、不同装置的试验结果不一样，说明此保护的离散性较大，这主要受装置本身采样的精度(误差)影响，导致保护范围有偏差，影响了其作为主保护的可靠性和准确性。故我们建议不能只用此保护作唯一主保护，必