零序方向-变化量方向-振荡闭锁

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1、（一）零序方向继电器对零序方向继电器的最基本要求是利用比较零序电压和零序电流的相位来区分正、反方向的接地短路。㈠正、反方向接地短路时，零序电压和零序电流的夹角。设零序方向继电器装在MN线路的M侧。在图3-2所示的零序序网图中，加在继电器的上的零序电压、电流按传统方式规定它的正方向。零序电压的正方向是母线电压为正、中性点电压为负，图中电压箭头表示电位升方向。零序电流以母线流向被保护线路方向为其正方向。900系列线路保护中的零序方向继电器采用比较零序功率的方法实现。（3-1）12：为线路零序阻抗的阻抗角，取：为超前于的夹角，。（1）正方向故障时根据图3-2（a）所示的正方向短路的零序序网图，

2、按上述规定的电压、电流正方向可得：（3-2）如果系统中各元件零序阻抗的阻抗角都为。正方向短路时根据（3-2）式，零序电压超前零序电流的角度为：（3-3）正方向短路时的相量图示于图3-2（c）中。因此得为负的最大值。故而正方向的零序方向继电器的动作方程可定为：（3-4）在正方向短路时正方向的零序方向继电器可以灵敏动作。（2）反方向短路时根据图3-2（b）所示的反方向短路的零序序网图，按上述规定的电压、电流正方向可得：（3-5）反方向短路时根据（3-5）式，零序电压超前零序电流的角度为（3-6）反方向短路时的相量图示于图3-2（d）中。当反方向短路时得：为正的最大值，故而反方向的零序方向继电

3、器的动作方程为：（3-7）在反方向短路时，反方向的零序方向继电器可以灵敏动作。反方向的零序方向继电器的动作边界为12，而正方向的零序方向继电器的动作边界定为(当电流互感器二次额定电流是5A时)，这是为了让反方向元件的灵敏度高于正方向的元件灵敏度，使它动作后闭锁优先。在零序电流方向保护中使用的零序方向继电器无需正、反方向两个方向继电器，只需要正方向的零序方向继电器。采用母线TV时，零序电压和零序电流仍然有如同正方向短路时一样的（3-5）关系式，所以零序正方向的方向继电器动作，而反方向的方向继电器不动作。采用线路TV时，零序电压和零序电流的关系式中包含有断线处的零序电压源。所以无法直接判断零

4、序电压和零序电流的相角差，需要用双端口网络理论来进行分析。分析表明，零序方向继电器的动作行为与系统参数有关，零序正方向的方向继电器可能动作也可能不动作。因此在本线路两侧非全相运行的情况下纵联零序方向保护应该退出。12（二）工频变化量方向继电器(ΔF+，ΔF-)RCS-901A由变化量方向和零序方向继电器，经通道交换信号构成全线路快速跳闸的方向保护，即装置的纵联保护。1）工频变化量方向继电器测量相角表示式工频变化量方向继电器测量电压、电流故障分量的相位。其正方向元件的测量相角为：其反方向元件的测量相角为：其中：、为电压、电流变化量的正负序综合分量，无零序分量；为模拟阻抗，；为补偿阻抗，当最

5、大运行方式时系统线路阻抗比时，，否则取为“工频变化量阻抗”的一半。正、反方向元件的动作方程为：2）工频变化量方向继电器动作行为分析图3.2.1.4a正方向经过渡电阻故障计算用12（1）正方向故障时当正方向故障时，如图3.2.1.4(a)，为系统正序阻抗，并假设系统的负序阻抗等于正序阻抗，将工频变化量电压电流分解为对称分量，则：其中M为转换因子，根据不同的故障类型，装置可选择不同的转换因子，以提高灵敏度。设系统阻抗角与的阻抗角一致，则正方向元件的测量相角为：反方向元件的测量相角为：此时正方向元件可靠动作，反方可靠不动作。（2）反方向故障时图3.2.1.4d反方向故障计算用图反方向故障时，如

6、图3.2.1.4(d)，为线路至对侧系统的正序阻抗，将电压电流分解为对称分量有：12设系统阻抗角与的阻抗角一致，则正方向元件的测量相角为：反方向元件的测量相角为：此时反方向元件可靠动作，正方向元件可靠不动作。工频变化量方向继电器的特点及应用㈠在正、反方向短路时方向继电器的判别十分准确、清晰，因而有良好的方向性。㈡工频变化量方向继电器测量的角度与过渡电阻大小、与负荷电流大小无关。因此继电器十分灵敏。㈢利用接在三个相间的工频变化量方向继电器，并且用值为最大的一个所涉及的相间方向继电器来作短路方向的判别可适应任何故障类型。不像零序方向继电器只适应接地故障。㈣在系统振荡时由于电流、电压变化缓慢，

7、、值很小。工频变化量方向继电器算法中超不过相应的门槛值（门槛中还有浮动门槛），所以正、反方向两个方向元件都没有动作。因此纵联方向保护在振荡中不会误动。正因为这样，用它构成的纵联方向保护短路后可一直投入，不像纵联距离保护还要受振荡闭锁控制。因而在振荡中再发生短路时该纵联方向保护仍有保护功能。㈤在有串联补偿电容的系统中工频变化量方向继电器的动作行为也是正确的。12㈥在单侧电源线路上受电侧的工频变化量方向继电器的动作行为也是正确的。㈦在非