超导电缆空载合闸对距离保护方向性的影响.pdf

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1、第37卷第1期2016年2月电力与能源133超导电缆空载合闸对距离保护方向性的影响刘海东～一一一一一～一一一～～一一(江苏省电力公司检修分公司南通分部，江苏南通226000)一一．重．蓥．霎．耋摘要：将超导电缆引入电网，在有效减少电能传输损耗的同时，对常规输电线路的距离保护会产生一定的影响。从距离保护的方向性出发，分别对姆欧继电器和工频变化量阻抗继电器在反方向超导电缆空载合闸时的动作特性进行了理论分析，指出超导电缆特殊的电气参数会改变保护测量阻抗的性质，极有可能引起保护误动。采用PscAD／EMTDc与MAT

2、LAB接口联合建立含有微机距离保护的系统模型，仿真结果验证了保护误动的可能性。最后，分别针对两种保护误动情况提出了相应的解决方案。关键词：超导电缆；距离保护；方向性；PSCAD／EMTDC；MATLAB接口作者简介：刘海东(1988)，男，硕士，主要研究方向为电力系统继电保护。一～一一一一一一一一二～一窭～一一一～一～～一一一一中图分类号：TM771文献标志码：B文章编号：2095—1256(2O16)0l一0133一O6InfluenceofNo—loadSupercOnductingCableSwitch

3、ing-inonDistanceProtectionDirectivityLIUHai—dong(NantongMaintenanceBranch，JiangsuElectricPowerCompany，Nantong226000，China)一～一～_一薹一～～一～一一～～一一一～～一．一一一～一高温超导电缆可降低电能传输损耗，且对于的影响，具体研究了在反方向超导电缆空载合闸线路增容和减少占地等具有实际意义，并初步应时，姆欧继电器及工频变化量阻抗继电器由于测用于输电工程中l1。]。鉴于超导电缆的电气参数量阻

4、抗的改变而发生误动的可能性，并提出相应有别于常规线路，在电网中投入运行时会使其他的解决方案，对提高距离保护的安全性有着重要线路距离保护安装处的测量阻抗发生改变，因而的意义。对距离保护的方向性提出了更高的要求。1距离保护反向故障时的动作特性在常规输电线路的距离保护中，姆欧继电器一般以正序电压为极化电压，能保证反向线路故1．1姆欧继电器障时故障相不发生误动；而工频变化量阻抗继电为防止出口发生各种类型短路故障时保护不器通过反应工频故障分量而工作，反向线路故障能准确动作，姆欧继电器一般以正序电压为参考时故障相不会误动

5、_4]。这两种阻抗继电器都具电压，应用方式有两种：一种是令参考电压为相应有良好的方向性，在常规高压及超高压的复杂电相或相间的正序电压，另一种是令参考电压为其力系统中得到了广泛应用_7]。负值。但在这两种方式下，姆欧继电器完全可以本文针对超导电缆的应用对距离保护方向性实现相同的动作特性，可任选一种方式进行分析。134刘海东：超导电缆空载合闸对距离保护方向性的影响接地阻抗继电器的动作方程为：jXjx一9O。

6、一Zm，／0月K零序电流补偿系数；Z巾／OR一／l!／j。一一零序电流；(a)对称短路故障Co)不对称短路故障Z一一保护的整定阻抗；图2姆欧继电器反向故障动作特性——正序相电压(p为A、B或C)。过原点的方向圆；而图2(b)表明在反方向线路相间阻抗继电器的动作方程为：发生不对称短路故障时，姆欧继电器的动作特性一90。

7、电流；D——正序相间电压(为AB、路发生故障时，姆欧继电器可确保不发生误动。BC或CA)。反方向故障系统图如图l所示。图l中Z1．2工频变化量阻抗继电器为N侧系统与被保护线路的正序阻抗之和，Z。工频变化量阻抗继电器仅作用于工频故障分为相应的零序阻抗，Z为保护安装处的测量阻量，能反应各种类型的短路故障。其动作方程为：JAU。J>U(2)抗，M、皇分别为M侧及N侧系统的电动势，式中A[Y。——整定阻抗末端工作电压(=，。的变化值；【=，M为保护安装处的测量电压，，为保护安装处L，——整定点在系统正常运行时电压的幅

8、值。的测量电流，亡为故障点电压，在金属性短路时对于接地阻抗继电器有大小为零。U。一U一(j+K×3j。)Z(3)对于相间阻抗继电器有U。p===U一Z(4)反方向常规线路发生不同类型故障的情况，如图3所示。可分析得出系统不同位置的故障分量分布情况。图3中，△为故障点的电压变化‘一一一一一一一一1j值，在动作方程中反映为U；AM为M侧保护：：．--：l—i￡K安装处的电压变化值；△亡为N侧系统电动势变