资源描述：
《论利用故障分量的继电保护检测原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.1991.s1.009o.11S第n卷增刊中国电机工程学报VluPPlementroe.1991年4月PeedingsofthCSEEAPr1991论利用故障分里的继电保护检测原理葛耀中王安定陶惠良(西安交通大学)提要本文从继电保护的观点出发,对故障信息和故障分量及其基本特征进行了讨论。在此基础上对故障分量继电保护的检测原理、可行性及存在问题进行了较全面的研讨,剖析了利用故障分量的方向保护、纵联差动保护及相位比较式纵联保护等原理的优越性,为实
2、现和进一。步开发利用故障分量的新型继电保护提供了基本的理论依据一、前言继电保护的作用是及时切除电力系统发生故障的各种电气设备(如发电机、变压器、母线、,线路和电动机等)以防止故障设备本身的严重损坏和保证电力系统其它部分正常运行及安全供。电砧1你`4!继电:;;保护的发展水平主要体现在三个方面保护的原理和性能保护的分析研究方法保护装置的硬件及工艺.它们是相辅相成的。而保护新原理的开发带有根本性的意义。为了进一步提高保护的性能指标,近年来国内外在利用故障分量方面进行了大量研究〔’一`7’。行波保护和超高速保
3、护便是利用故障分量中暂态成分的保护。在利用故障分量的稳态成分方面,、我国研制成功的相电流差突变量元件〔’`’;已经实际应用于高压线路保护反应工频变化量的方〔;向高频保护装置已通过鉴定”利用正序故障分量的方向高频微机保护的研制已取得一定成,.果〔`.’;利用故障分量的同330kV【”杆双回线选相元件也将实际用于同杆双回线理论分析和,,实验结果表明进一步发掘故障信息和利用故障分量是继电保护技术发展的一个值得重视的研究方向。,、本文从故障信息的观点出发对利用故障分量的继电保护的检测原理实现的可行性及存在,.问
4、题进行了较全面的研讨希望它有助于利用故障分量的微机保护的进一步发展二、故障信息与故障分量络,。一般说来信息是数据或消息中所包含的意义信息总是以一种具有物质能量的信号形式出现的.尽管电力系统发生的故障有异,其表现出的特征也各不相同,然而任何设备发生故障必然会出现故障信息。,。从继电保护技术的特点来看故障信息可以分为内部信息和外部信息两类它们都可用于保护装置。既可单独使用,也可联合使用.内部故障信息用于跳开故障设备;外部故障信息用于闭锁跳开非故障设备。本文于1988年12月8日收到增刊论利用故障分量的继电保
5、护检测原理51故障信息不存在于非故障状态中.设备发生故障时,可用叠加原理来研究故障信息的特征.,.,即当系统中发生故障时总可以视为非故障状态与故障附加状态的叠加所谓的非故障状态它包括正常负荷状态、系统振荡和两相运行等。,图l(a)为单相网络内F点发生短路故障时的故障状态当采用叠加原理时故障状态便为图1(b);其又分为非故障状态(图1(c))与故障附加状态(图l(d)).故障点所加的电压ufK是,:假定故障处无短路时的电压则根据图1可写出u.=u,,一u+一r,.:.玄i+i一,、、、、式u.;双,,,:
6、中红一发生故障后m点的实际电压电流i,一非故障状态下饥点的电压电、、.流;u,二二电流礼一故障附加状态下m点的电压__.仁_;E-E.、尸川急!习畏F二泛二!乙定一材r口-翻’,。u,=一ux,(b)(d)图l系统故障时叠加原理的应用(APPlythePrineiPleofsuPeprosit10ntofaultednetwork).、电流礼.为故障分量.。定义故障状态下仇点附加的电压’u并以此来表征故障信息由于故,障附加状态是在故障点加上与该点故障前大小相等方向相反的电压并令网络内所有电势为零的,,:
7、条件下得到的因此经分析研究有关故障分量的主要特征是矛1.故障分量只存在于故障附加状态中,在非故障状态下不存在故障分量..2故障分量仍与系统运行方式有关。3.故障点的电压故障分量为最大,系统中性点的电压为零.4.保护装设处的电压故障分量与电流故障分量间的幅值和相位关系与系统电势无关,它由保,.护装设处到系统中性点的阻抗决定且不受故障点过渡电阻的影响,。在故障分量中含有稳态和暂态成分且均含有故障信息故障信息的获得是继电保护的技术,、,关键之一应该指出要准确获取非故障状态下的电压电流是困难的在故障附加状态下故
8、障点的电压并不是该点在故障前的电压,而是故障发生后假定故障点不存在时的电压.它除与故障,、、前的状态有关外还与故障发生后励磁调节器的作用发电机受到扰动的程度系统出现的摇摆中国电机工第卷..或振荡及负荷变化等因素有关这些因素的影响是随机的但对于快速保护而言,可以认为非故障分量就是故障发生前的分量。这种假设与实际情况基本相符。因此,可将故障前的分量储存下,,.来延迟输出然后将它从故障时测量到的相应分量中减去就可得到故障分量提取故障分量的算法可:
