四边形原理距离保护中电阻分量的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com维普资讯http://www.cqvip.com．．64．继电器如图1所示：X元件完成测距功能，D元件完此时COS-0．9，功率因数角-26。，为方便计1成方向判别功能，R元件完成躲负荷功能。算，取=30。。那么就有±÷在R—x平面上22如何躲负荷1±二对应于图3中的L1和L2。图3中的阴2．1先讨论负荷特性2对于负荷，最常给出的是最大有功功率和最小影部分为正常运行时的负荷阻抗区。从图上看，A功率因数。如果给定有功功率尸'那么在阻抗平面点为L1与阻抗圆的交点，B点为阻抗圆与R轴

2、的交上，负荷阻抗特性是一个圆，推导如下：点，C为阻抗圆的圆心。ZAOB==30。，在直角三线路视在功率S=43=P+ja．1角形AOB中，AB=0Bsin30。=÷0B=CB=CA，因此三角式中：为电压；，为电流，的共轭；P为有功功2形ABC是等边三角形，则ZACB=60。。对于四边形率；a为无功功率。原理的躲负荷元件而言，负荷限制继电器就是斜率负荷阻抗为60。的过R轴某点的直线，从图上看，只要该点UUUU一——一U(P+jQ)为圆心C点，那么四边形的动作区和负荷区就没有√3，4310P—jaP+Q交集，这样就可以完全地躲负

3、荷。式中：为电压的共轭jX所以：负荷阻抗的电阻分量—＼：：．—(1)P+aP1+tg负荷阻抗的电抗分量x：：．(2)一7P+aP1+tg式中：为功率因数角。给定电压∥和有功功率只从式(1)可解得：：Q=+代入)整理图3负荷特性与四边形特性的关系Fig．3Relationbetweenloadcharacteristicsandxz+(一)z：()zquadrilateralcharacteristics因此四边形电阻定值为尼P)。／／，—、＼＼考虑o．7倍可靠系数，尼：o．35Rf：0．35。／、＼P2尸＼P03存在的问题四

4、边形特性距离继电器最明显的优点是解决了整定阻抗在满足灵敏度的要求和躲开最小负荷阻抗之间的矛盾。电阻元件单独整定，使在长线上躲开图2负荷阻抗特性负荷，在短线上覆盖很大的过渡电阻成为可能。Fig．2LoadcharacteristicsinR-Xplane那么，电阻分量是否在满足躲负荷的原则后应尽量取大以提高抗过渡电阻的能力呢?事情并非如在R-X平面上这是一个以点(／2P)，0)为此，我们还应考虑到以下情况。当阶段式距离保护当采用四边形特性时，R和D圆心，以P)为半径的圆，如图2所示。元件是各段共用的，仅X元件各段独立(Yl，Y

5、2，Y3)，2．2躲负荷的公式如图4所示。这样的配置，与欧姆继电器相比，使重负荷时线路负荷的功率因数不会低于O．9，距离I、II段覆盖了较大的过渡电阻，从而增加了维普资讯http://www.cqvip.com董艺四边形原理距离保护中电阻分量的研究．65一误动的可能。这种误动是由于双侧电源时故障点经外故障超越的可能，特别是当容性分量大，测量阻过渡电阻接地而引起的超越。抗靠近R轴时，越会发生超越。3．2解决方法R虽然在目前的线路保护中，国内厂家一般会采用零序电抗器带一定的倾斜角来解决由于过渡电阻带来的超越的问题，但是并不能完全

6、排除超越的可能。x在110kV系统中，距离I段一般作为快速保护，0s切除近区故障，使主变等重要设备尽可能短时承皿受大电流。在这种情况下，距离I段应首先确保速动性和选择性，然后再考虑灵敏性。因此，建议单O———独设置距离I段电阻元件，距离I段电阻元件应可以减少对过渡电阻的考虑，而更多地满足选择性，图4采用四边形特性的三段式距离保护考虑不超越。或者，距离I段就直接使用圆特性的Fig．4Threestagesdistancerelaywith方向阻抗继电器。这一点在双侧电源(如平行双回quadrilateralcharacteri

7、stics线)时尤为重要。3．1过渡电阻产生的超越现象实际上对单相经高阻接地故障允许延时跳闸，过渡电阻尼一般纯电阻，如图5所示，F点故当接地距离保护不动作时可由零序电流保护作用于障，保护的动作范围为Y点，假设流过尼的电流跳闸。接地距离保护应在安全的基础上适当提高灵为，流过保护的电流为则继电器在正方向故障敏性。因此接地距离继电器的电阻分量不用过分地时的测量阻抗为：考虑过渡电阻而设置很大。，Z=ZL+zR：ZR=·等4结束语』式中：为过渡电阻在继电器测量阻抗中引起的附在实际整定工作中，对电抗分量的设置往往考加分量。在单侧电源的情

8、况下I-，为纯电阻性，虑较多，而忽视对电阻分量的探讨。然而，对于保一般不会引起超越。但在双侧电源的情况下，护装置来讲，电阻分量同样是很重要的。电阻分量与，不再同相，当两者不同相时，就有电抗分量。设置正确与否，同样影响到了保护的正确动作。本如图5所示，保护安装于送电侧，在区外经过渡电文从实际