繼電保護(hù)課件5

1、電力工程系電力工程系Department of Electrical EngineeringNorth China Electric Power University HttpHttp： 橫向故障橫向故障-短路短路縱向不對稱故障（斷線）縱向不對稱故障（斷線） 復(fù)雜故障復(fù)雜故障：在電力系：在電力系統(tǒng)的不同地點（兩處統(tǒng)的不同地點（兩處或兩處以上）同時發(fā)或兩處以上）同時發(fā)生不對稱故障的情況生不對稱故障的情況 電力系統(tǒng)故障分析 的基本知識基準(zhǔn)值：基準(zhǔn)容量、基準(zhǔn)電壓 基準(zhǔn)電流、基準(zhǔn)阻抗基準(zhǔn)值和標(biāo)幺值標(biāo)幺值：實際值/基準(zhǔn)值選擇基準(zhǔn)容量：100MVA 1000MVA基準(zhǔn)電壓:各級電網(wǎng)的平均電壓基準(zhǔn)值和標(biāo)幺值

2、基準(zhǔn)電流=基準(zhǔn)容量/ 基準(zhǔn)電壓3基準(zhǔn)阻抗=jjSU2各級電網(wǎng)的平均電壓各元件的正序、負(fù)序、零序阻抗1 發(fā)電機(jī)的阻抗發(fā)電機(jī)的正序阻抗穩(wěn)態(tài)阻抗：暫態(tài)阻抗：次暫態(tài)阻抗：qxdx dx qxdxqxSxqxaqxFsxSxadxdxFsxsx-定子繞組的漏抗-轉(zhuǎn)子繞組的漏抗aqxadx-縱軸電樞反應(yīng)電抗-橫軸電樞反應(yīng)電抗Sxqqxx aqxadxFsxSxdxdxSxDsxadxFsxaqxQsxSxqxQsxDsx-縱軸阻尼繞組漏抗-橫軸阻尼繞組漏抗穩(wěn)態(tài)阻抗：定子漏抗與電樞反應(yīng)電抗暫態(tài)阻抗：無阻尼繞組的暫態(tài)電抗次暫態(tài)阻抗：有阻尼繞組的次暫態(tài)電抗發(fā)電機(jī)的負(fù)序阻抗有阻尼繞組發(fā)電機(jī)的負(fù)序阻抗無阻尼繞組發(fā)電

3、機(jī)的負(fù)序阻抗2/ )( 2qdxxx2qdxxx 發(fā)電機(jī)的零序阻抗 0)6 . 015. 0(dxx雙繞組變壓器的零序阻抗/0Ymx2x1xmmxxxxxx2210雙繞組變壓器的零序阻抗00/YY2xmx1xYY /0mx2x1xmxxx10雙繞組變壓器的零序阻抗三繞組變壓器的零序阻抗1x2x3x)(212313121xxxx)(211213233xxxx)(211323122xxxx三繞組變壓器的零序阻抗YY/01x2x3x210 xxx三繞組變壓器的零序阻抗/0Y2x1x3x323210 xxxxxx00/YY2x1x3x三繞組變壓器的零序阻抗歸算到基準(zhǔn)容量下的各元件標(biāo)幺阻抗發(fā)電機(jī)fjdF

4、SSxX*fjdFSSxX*fjdFSSxX*歸算到基準(zhǔn)容量下的各元件標(biāo)幺阻抗雙繞組變壓器BjKBSSUX100*BjKBSSUX1001*1BjKBSSUX1002*2BjKBSSUX1003*3三繞組變壓器歸算到基準(zhǔn)容量下的各元件標(biāo)幺阻抗輸電線路21*jjLUSLXX20*0jjLUSLXX歸算到基準(zhǔn)容量下的各元件標(biāo)幺阻抗電抗器jjDDDDUIIUXX100*輸電線路的正序、負(fù)序、零序阻抗對各序分量建立母線電壓與各相電流的關(guān)系1111111)(ZIZZIZIZIZIUBmlBmClBmAB1111111)(ZIZZIZIZIZIUCmlCmCmBmAC1111111)(ZIZZIZIZIZ

5、IUAmlAmCmBlAA2222222)(ZIZZIZIZIZIUBmlBmClBmAB2222222)(ZIZZIZIZIZIUCmlCmCmBmAC2222)(ZIZZIZIZIZIUAmlAmCmBlAA0000000)2(ZIZZIZIZIZIUBmlBmClBmAB0000000)2(ZIZZIZIZIZIUCmlCmCmBmAC0000000)2(ZIZZIZIZIZIUAmlAmCmBlAAmlZZZZ21mlZZZ20105 . 3xx 輸電線路的零序阻抗無架空地線單回線無架空地線雙回線有架空地線雙回線有架空地線單回線102xx 105 . 5 xx 103xx 有架空地線雙

6、回線有架空地線單回線103xx 105xx 鋼質(zhì)良導(dǎo)體對稱分量法對稱分量法：將一組不對稱量分解為正序、負(fù)序、零序分量的方法。3/ )(21CBAAUUUU3/ )(22CBAAUUUU3/ )(0CBAAUUUU求各序電壓的方法3/ )(21CBAAIIII3/ )(22CBAAIIII3/ )(0CBAAIIII求各序電流的方法算子的運算121232j32j2121對稱短路的分析： 三相短路的分析三相對稱短路mAIknAImEmBInBImCInCIkAIkBIkCInE三相短路三相短路的邊界條件CBAIIICBAUUU三相對稱為正序性質(zhì)用對稱分量法分析各序電流只有正序電壓電流無負(fù)序和零序分

7、量兩相短路的序網(wǎng)：1AUAE1AI1Z由序網(wǎng)進(jìn)行計算：111ZIEUAAA11ZEIAABECIBIAECE2AIAI0CBAUUUBCE三相短路故障點相量圖三相短路相量圖BECIBIAECECUAIAUBU不對稱短路的分析：1 兩相短路的分析BC兩相不對稱短路mAIknAImEmBInBImCInCI0kAIkBIkCInEBC兩相短路BC兩相短路的邊界條件0AICBIIACBUUU5 . 00BCU用對稱分量法分析各序電流BBCBAAIjIIIII313/ )(3/ )(221BBCBAAIjIIIII313/ )(3/ )(222用對稱分量法分析各序電流21AAII03/ )(0CBAA

8、IIII用對稱分量法分析各序電壓3/ )(3/ )(3/ )(221BABACBAAUUUUUUUU3/ )(3/ )(3/ )(222BABACBAAUUUUUUUU用對稱分量法分析各序電壓21AAUU03/ )(0CBAAUUUUBC兩相短路序分量的邊界條件00AI21AAII21AAUU00AUBC兩相短路的特點：2 特殊相正序電壓與負(fù)序電壓相等1 無零序分量3 特殊相正序與負(fù)序電流大小相等相位相反4 短路電流為序電流的1.732倍兩相短路的序網(wǎng)：E2AI1AUAE2Z1AI2AU1Z由序網(wǎng)進(jìn)行計算：111ZIEUAAA12112ZEZZEIAAA222ZIUAABEBUCIBIAECE

9、2AU2AICUAUBCE20180kBC兩相短路故障點相量圖BEBUCIBIAECE2AU2AICUAUBCE20180kBC兩相短路的一般相量圖BC兩相短路的序分量相量圖BEBUCIBIAECE2AU2AICUAUBCE20180k1AI1AUBC兩相短路時的電壓分布規(guī)律短路點222211211222KKEZZZEUUUUAAKAKAKAKA21ZZ12KAKAEU短路點222212211KKEEUUUUUABKAKAKBKBKB22221KKEEUACKC21ZZ12KAABKBEEjEU2123AACKCEEjEU21232221)(KKmEUUABKB221)1 (KKmEUUAKA

10、A2221)(KKmEUUAKCC線路上任意一點BC兩相短路的電壓分布CUAUBUAUBUCUBUCUAU不對稱短路的分析：2 單相接地短路的分析mAIknAImEkAI0kckBIInEA相單相接地短路A相接地短路的邊界條件0AI0CBII0AU用對稱分量法分析各序電流3/3/ )(21ACBAAIIIII3/3/ )(0ACBAAIIIII3/3/ )(22ACBAAIIIII用對稱分量法分析各序電流3/221AAAAIIII用對稱分量法分析各序電壓3/ )(3/ )(221CBCBAAUUUUUU3/ )(3/ )(0CBCBAAUUUUUU3/ )(3/ )(222CBCBAAUUUU

11、UU用對稱分量法分析各序電壓3/ )(3/)1 ()1(2202CBCBAAUUUUUU102AAAUUUA相單相短路序分量的邊界條件021AAAIII0021AAAUUUA相接地短路的特點：2 正序、負(fù)序、零序電流相等1 有零序分量電壓和電流3 故障相三序電壓之和為零4 負(fù)序、零序電流都超前負(fù)序、零序電壓180度-0單相接地短路的序網(wǎng)：1AU2Z2AIAE0AI1AI2AU1Z0AU0Z由序網(wǎng)進(jìn)行計算：111ZIEUAAA0102112ZZEZZZEIAAA222ZIUAA000ZIUAA0211021ZZZEIIIAAA21ZZ0110212ZZEIIIAAA當(dāng)：BEBUAIAECE2AU

12、3/021AAAAIIIICU0AU20180kA相單相接地短路故障點的相量圖0AU1AUBEBUAIAECE2AU3/021AAAAIIIICU0AU20180kA相單相接地短路的相量圖0AU1AUBEBUAIAECE2AU2AICUAU00180kA相單相接地短路負(fù)序分量的相量圖BEBUAIAECE0AU0AICUAU00180kA相單相接地短路零序分量的相量圖單相接地短路非故障相電壓的分析：A相接地BC相電壓的大小和相位0011100111101101211112021221)(2)()()(KKEEZZZZEEZZIEZIZIZIEUUUUABABABAAAABAAB001121KKE

13、EUACC10K當(dāng)1BBEU1CCEU00K當(dāng)0301112321jBABBeEEEU0301112321jCACCeEEEU0K當(dāng)0301113jBABBeEEEU0301113jCACCeEEEUA相接地時非故障相電壓向量圖BEBUBUAECECUCUCUBU單相接地時的電壓分布規(guī)律短路點0021KKEEUABKB0021KAKAKAKAUUUU0021KKEEUACKC0021KKEmUUABKBAAEmU0021KKEmUUAKCC線路上任意一點單相短路的電壓分布BUCUAUAUBUCUBUCUAU10K不對稱短路的分析：3 BC兩相接地短路的分析kmEmBInBImCInCI0kAI

14、kBIkCInEBC兩相接地短路BC兩相接地短路的邊界條件0AI0CBUU用對稱分量法分析各序電壓3/3/ )(21ACBAAUUUUU3/3/ )(0ACBAAUUUUU3/3/ )(22ACBAAUUUUU用對稱分量法分析各序電壓3/021AAAAUUUU用對稱分量法分析各序電流3/ )(3/ )(221CBCBAAIIIIII3/ )(3/ )(0CBCBAAIIIIII3/ )(3/ )(222CBCBAAIIIIII用對稱分量法分析各序電壓3/ )(3/)1 ()1(2202CBCBAAUUIIII102AAAIIIBC兩相短路序分量的邊界條件021AAAUUU0021AAAIIIB

15、C兩相接地短路的特點：2 正序、負(fù)序、零序電壓相等1 有零序分量電壓和電流3 非故障相三序電流之和為零4 負(fù)序、零序電流都超前負(fù)序、零序電壓180度-0BC兩相接地短路的序網(wǎng)：1AU2AIAE0AU1AI2AU1Z0AI2Z0Z由序網(wǎng)進(jìn)行計算：02012ZZZIIAA0211/ZZZEIAA02210ZZZIIAA由序網(wǎng)進(jìn)行計算：020211ZZZZIUAA102AAAUUUBC兩相接地短故障點的相量圖BE0AICIAECE021AAAUUU2AI1AIAUBI20180kBC兩相接地短路的相量圖BEBUCIAECE102AAAUUU2AICUAUBI20180k0AI1AIBEBUCIAEC

16、E0AU0AICUAUBI00180kBC兩相接地短路零序分量的相量圖兩相接地短路故障相電流的分析：BC兩相接地時故障相電流的大小和相位)(0202210212021ZZZZIIIIIIIIAAAABBBB)(0202210221021ZZZZIIIIIIIIAAAACCCC00)3(020211211KKIZZZZZEIAAA0202)3(21)() 1(KKIIAB代入020)3(21)() 1(KKIIAC00K)3()3()3() 1(ACACIIII)3()3(2)3() 1(ABABIIII10K)3(2)3() 12(CACIII)3(2)3(3/ ) 12(BABIII0K)3

17、(2)3(23)(AACIjII)3(2)3(232/ )(AABIjIIBC接地短路時故障相電流的相量圖BIBICI)3(AICICIBI03I兩相接地時的電壓分布規(guī)律短路點0KBU00211KKEEUAAKA0KCUBBEmU00211)1 (KKmEEUAAACCEmU線路上任意一點兩相短路的電壓分布BUCUAUAUBUCUAU10K發(fā)生各種不對稱短路時短路電流與三相短路電流的大小比較1 三相短路電流1)3(ZEI2 兩相短路電流)3(121)2(23233IZEZZEI3 單相接地短路電流01)1(23ZZEI)3(1)1(5 . 123IZEI00K10K0K)3(1)1(33IZE

18、I0)1(I)3()1 . 1(3II)3()1 . 1(II4 兩相接地短路電流00K0K)3()1 . 1(23II10K結(jié)論：1 各種不對稱短路均產(chǎn)生負(fù)序分量3 各種接地短路均產(chǎn)生零序分量2 正方向發(fā)生不對稱短路時，負(fù)序電流超前負(fù)序電壓的角度為4 正方向發(fā)生接地短路時，零序電流超前零序電壓的角度為20180k00180k結(jié)論：5 當(dāng)系統(tǒng)的正序阻抗與負(fù)序阻抗相等時同一地點兩相短路的電流為三相短路電流的0.866倍。6 若系統(tǒng)的零序阻抗與正序阻抗相等時發(fā)生單相接地、兩相接地的故障電流與三相短路電流相等。7 如系統(tǒng)的零序阻抗為零時，發(fā)生單相接地短路的電流是三相短路電流的1.5倍；發(fā)生兩相接地短

19、路的電流為三相短路電流的1.732倍。不對稱短路時11點接線變壓器兩側(cè)電流電壓關(guān)系03011jAaeII03011jAaeUU03022jAaeII負(fù)序：三角側(cè)滯后星側(cè)30度正序：三角側(cè)超前星側(cè)30度03022jAaeUUABCabc三角側(cè)AB兩相短路0cI21ccII21ccUUbaII)2(KaII1aI1bIbI1cI2aI2bI2cI三角側(cè)電流關(guān)系CAII1AI1BIBI1CI2AI2BI2CI星側(cè)電流關(guān)系)2(31KCAIII)2(32KBII三角側(cè)電壓關(guān)系21ccUU21baUUbaUUcU21abUUAUCU1AU1BU1CU2AU2BU2CU星側(cè)電壓關(guān)系考慮變壓器壓降時星側(cè)電壓

20、關(guān)系A(chǔ)UCU1AU1BU1CU2AU2BU2CUBUTKBXIjU)2(32TKcAXIjUU)2(1313TKcCXIjUU)2(1313ABCabc星側(cè)CA兩相短路0BI21BBII21BBUUACIICI1CI1BIAI1AI2CI2AI2BI星側(cè)電流關(guān)系baII1aI1bIcI1cI2aI2bI2cI三角側(cè)電流關(guān)系)2(31KbaIII)2(32KcII星側(cè)電壓關(guān)系21BBUU21CAUUCAUUBU21ACUUaUbU1aU1bU1cU2aU2bU2cU三角側(cè)電壓關(guān)系考慮變壓器壓降時三角側(cè)電壓關(guān)系aUcU1aU1bU1cU2aU2bU2cUbUTKcXIjU)2(32TKBaXIjU

21、U)2(1313TKBbXIjUU)2(1313各種不對稱短路時負(fù)序、零 序分量大小的比較三相短路的序網(wǎng)1AI1Z1E111ZEIA002AAIIBC兩相短路的序網(wǎng)1AI1Z1E2AI2Z2111ZZEIA12AAII)3(111212kAIZEI21ZZ當(dāng)：112212213)(AAAABBBIjIIIIII)3()2(23kkIjI21ZZ當(dāng)：BC兩相接地短路的序網(wǎng)1AI1Z1E2AI0AI2Z0Z0202111ZZZZZEIA0201210102012ZZZZZZZEZZZIIAA0201212102210ZZZZZZZEZZZIIAA21ZZ當(dāng)：1021101210122/2ZZZEZ

22、ZZZEIA011012111022ZZEZZZZEIAA相接地短路的序網(wǎng)1AI1Z1E2AI0AI2Z0Z不對稱短路負(fù)序電流的比較011)1(22ZZEI10211)1 . 1(22/ZZZEI11)2(22ZEI)2(2I最大兩相接地短路與單相接地短路負(fù)序電流的比較00102101)1(2)1 . 1(21222/2KKZZZZZII10K10K當(dāng)10K)1(2)1 . 1(2II)1(2)1 . 1(2II)1(2)1 . 1(2II接地短路時零序電流的比較10K12222001001)1(2)1 . 1(2KKZZZZII10K當(dāng)10K)1(0)1 . 1(0II)1(0)1 . 1(

23、0II)1(0)1 . 1(0II全電流的比較)3()2(23kkII10ZZ21ZZ當(dāng)10ZZ)3()1(kkII10ZZ)3()1(kkII)3()1(kkII正方向出口各種短路時正序電壓的分析三相短路兩相短路ACBAAEUUUU21)(3121ACBEUU2101AUAUBUCU1AUBC兩相接地短路ACBAAEUUUU31)(31210CBUUAU1AUA相單相接地短路ACBAAEUUUU32)(31210AUBU1AUCUCU2BU各種短路時相電流差突變量分析FSEmInIREMkIN QF1QF2雙側(cè)電源系統(tǒng)圖1 三相對稱短路相電流差變化量向量圖CABCABIIIABIBCICAI

24、BICIAI2 BC兩相故障 02111021amammamamamaICICIIII11211120213amamammbmbmbmbICjICICIIII11212110213amamammcmcmcmcICjICICIIII113ammbmaabICjIII1132ammcmbbcICjIII113ammamccaICjIII BC兩相短路相電流差變化量向量圖CAABBCIII22ABIBCICAIBICI0AI3 BC兩相接地故障 002111021amamammamamamaICICICIIII0021112021amamammbmbmbmbICICICIIII0021211021a

25、mamammcmcmcmcICICICIIIImmmCCC0210maI1121125 . 1)1(5 . 0amammbICICI111125 . 1)1( 5 . 0amammcICICI設(shè)1125 . 1ammbmaabICIII0901111235 . 1)(5 . 1jamammcmbbceICICIII115 . 1ammamccaICIII BC兩相接地短路相電流差變化量向量圖CAABIIABIBCICAIBICIAIBcI最大4 A相單相接地故障101002111021)2(ammamamammamamamaICCICICICIIII1100021112021)(ammamam

26、ammbmbmbmbICCICICICIIII1100021211021)(ammamamammcmcmcmcICCICICICIIII113ammbmaabICIII0mcmbbcIII113ammamccaICIII A相接地短路相電流差變化量向量圖CAABII0BCIABICAIBICIAI 相電流差突變量選相元件)()(.NkcckNkbbkNkbckbcbckiiiiiii)()(.NkbbkNkaakNkabkababkiiiiiii)()(.NkaakNkcckNkcakcacakiiiiiiiABIBCICAI求出：比較：ABIBCICAICAABII0BCIANBCCAII0

27、ABICNBCABII0CAIBN當(dāng)不滿足單相接地判據(jù)時CAABIIBCIBCCAIIABIBCABIICAI最大BC或BCN最大CA或CAN最大AB或ABN各種接地短路時負(fù)序零序 分量相位關(guān)系分析1 BC兩相接地短路2AIBI0AI1BI1CI1AICI2 CA兩相接地短路2BICI00ABII1CI1AI1BIAI2AI3 AB兩相接地短路2CIAI00ACII1AI1BI1CIBI2AI4 A相接地短路21BCII21CBIIAI021AAAIII5 B相接地短路BI21CAII21ACII021BBBIII6 C相接地短路CI21ABII21BAII021CCCIII4 BC兩相接地短

28、路的序網(wǎng)1AI1Z1E2AI0AI2Z0ZgR302111/ZZZEIAgAARZZZII30221020023argargZRZIIgAAggAARZZRZII3302012當(dāng)0gR0020argAAII當(dāng)gR00290argAAII結(jié) 論0020argAAIIA相接地、BC兩相金屬性接地：002120argAAIIB相接地、CA兩相金屬性接地：002120argAAIIC相接地、AB兩相金屬性接地：00290argAAIIBC兩經(jīng)過渡電阻接地：002150argAAIICA兩相經(jīng)過渡電阻接地：00230argAAIIAB兩相經(jīng)過渡電阻接地： 微機(jī)保護(hù)中的序分量選相元件比較負(fù)序和零序電流的相

29、位關(guān)系030015001500300900900AIBCNANBNCANCNABNBCNgRCANgRABNgRBCNAN、0030301區(qū):ABN0090302區(qū):ABNCN、00150903區(qū):CAN001501504區(qū):CANBN、00901505區(qū):BCN0090306區(qū):1區(qū)、3區(qū)、5區(qū)有兩種故障2區(qū)、4區(qū)、6區(qū)單一故障區(qū)為區(qū)別故障類型，用阻抗判斷如在一區(qū)為A相接地和BC兩相接地計算ZBC，當(dāng)ZBC大于三段阻抗定值則為A相單相接地故障縱向不對稱故障的分析單 相 斷 線FFMEaIaUNEbIbUcIcUMZNZ NZ0aI0cbUU單相斷線的邊界條件為： 0021aaaIIIaaaa

30、UUUU31021用序分量表示的邊界條件為： MaE11MZ1NZNaE11aI2MZ2aI2NZ0MZ0aI0NZ 單相斷線的復(fù)合序網(wǎng)圖 02111/ZZZEIaa02012ZZZIIaa02210ZZZIIaa 斷相處的各序電流為： 02021021ZZZZIUUUaaaa 各序電壓為： 兩相斷線 FFMEaIaUNEbIbUcIcUMZNZ0cbII0aU兩相斷線的邊界條件為： aaaaIIII310210021aaaUUU用序分量表示的邊界條件為： 0aIMaE11MZFF1NZNaE11aI2MZ2aI2NZ0MZ0NZ 0aI兩相斷線的復(fù)合序網(wǎng)圖 0211021ZZZEIIIaaa

31、a斷相處的各序電流為： 各序電壓為：)(0211ZZIUaa222ZIUaa000ZIUaa 1 斷相后，產(chǎn)生負(fù)序和零序分量； 2 斷相后，非故障相電流比負(fù)荷電流有所增加； 3 斷相后，負(fù)序電流隨 比值增大而減??； 4 斷相后，零序電流隨 比值增大而增大； 02/ZZ02/ZZ結(jié) 論繼電保護(hù)整定計算的有關(guān)問題 上下級保護(hù)配合的分支系數(shù)選擇繼電保護(hù)整定計算的有關(guān)問題 121I2I12IIKfz1 輻射網(wǎng)中單回線與單回線配合 SBXAB1ISAX2IABX輻射網(wǎng)中單回線與單回線配合 BSABSASBXXXXII21SBABSASBSBSBSAfzXXXXXXXIIK112輻射網(wǎng)中單回線與單回線配合

32、 max.min.min.1SBABSAfzXXXKmin.max.max.1SBABSAfzXXXK2 輻射網(wǎng)中單回線與雙回線或環(huán)網(wǎng)配合 121I2I兩回線參數(shù)相同，故障點選在2號保護(hù)一段末端，一般可選在C母線上ABC輻射網(wǎng)中單回線與雙回線或環(huán)網(wǎng)配合 5 . 0min.fzK1max.fzK3 輻射網(wǎng)中雙回線與單回線配合 121I2IABC當(dāng)雙回線參數(shù)相同時 1min.fzK2max.fzK4 輻射線路與單電源環(huán)網(wǎng)內(nèi)保護(hù)配合 211I2IABCD阻抗圖211I2IABCD保護(hù)1與保護(hù)2配合時，既有助增又有外吸電流。BDCDBCCDBDSBABSAfzZZZZZZZZK)1 (min.min.

33、求最小分支系數(shù)A系統(tǒng)為最大方式B系統(tǒng)為最小方式，環(huán)網(wǎng)按閉環(huán)運行)1 (min.max.max.SBABSAfzZZZK求最大分支系數(shù)A系統(tǒng)為最小方式B系統(tǒng)為最大方式，環(huán)網(wǎng)按開環(huán)運行4 輻射線路與多電源環(huán)網(wǎng)內(nèi)保護(hù)配合 211I2IABCD阻抗圖211I2IABCD保護(hù)1與保護(hù)2配合時，B母線有助增流。環(huán)網(wǎng)按閉環(huán)運行還是開環(huán)運行，應(yīng)由C母線短路時，流經(jīng)BD線路電流的方向決定，當(dāng)BD線路電流為B向D，則閉環(huán)最小分支系數(shù)從定義求。)1 (max.min.min.SBABSAfzZZZK流經(jīng)BD線路電流的方向為D向B，則開環(huán)斷開BD線路，使D系統(tǒng)的助增電流不流過保護(hù)2)/(1 (min.min.max.

34、max.SDBDSBABSAfzZZZZZK最大分支系數(shù)按CD線路斷開，系統(tǒng)D對保護(hù)3為助增助電流，B、D為最大方式5 環(huán)網(wǎng)內(nèi)保護(hù)相互配合 211I2IABCD3阻抗圖AB211I2ICD3保護(hù)2與保護(hù)3配合時，按C母線短路。環(huán)網(wǎng)按閉環(huán)運行還是開環(huán)運行，應(yīng)由流經(jīng)BD線路電流的方向決定。實線方向為電流為B向D，則閉環(huán)最小分支系數(shù)從定義求。虛線方向為D向B，則按從C母線處斷開計算211I2ICD3AB)/)(1 (max.min.min.min.SDBDSBABSAfzZZZZZK)/)(1 (min.max.max.max.SDBDSBABSAfzZZZZZK6 環(huán)網(wǎng)內(nèi)保護(hù)與環(huán)外輻射線保護(hù)配合

35、11I2IABCD2保護(hù)1與保護(hù)2配合時，按C母線短路。環(huán)網(wǎng)按開環(huán)運行，即斷開BD線路求最小分支系數(shù)：系統(tǒng)A和系統(tǒng)D按最大運行方式，系統(tǒng)B按最小運行方式。保護(hù)1與保護(hù)2配合時，按C母線短路。環(huán)網(wǎng)按開環(huán)運行，斷開AD線路求最大分支系數(shù)：系統(tǒng)A最小運行方式，系統(tǒng)B和D為最大方式關(guān)于距離保護(hù)第三段的整定原則1：按躲過最小負(fù)荷阻抗整定原則2：按與相鄰線路距離二段配合原則3：按與相鄰線路距離三段配合原則4：按與相鄰變壓器電壓電流保護(hù)配合關(guān)于距離保護(hù)第三段的整定距離三段動作時間整定原則1：應(yīng)比配合段保護(hù)高一個時間級差原則2：在有振蕩的線路上，距離三段動作時間原則3：在環(huán)網(wǎng)中應(yīng)選擇一個起始點，該點的應(yīng)躲過系

36、統(tǒng)振蕩周期選擇原則：1 該點保護(hù)是與相鄰距離二段配合的相鄰是一條長線路相鄰線路距離二段動作時間短，而距離本線路與相鄰線路之間有較大助增系數(shù)三段動作時間長2 非選擇性動作對系統(tǒng)的影響最小高壓輸電線路的高頻保護(hù)1.高頻保護(hù)的構(gòu)成 電氣量 繼電保護(hù)發(fā)信機(jī)收信機(jī)收信機(jī)發(fā)信機(jī)繼電保護(hù)電氣量 通道 跳閘信號的保護(hù)原理QF1QF2QF3QF4ABCK2K1跳QF3跳閘信號跳QF4跳閘信號高頻保護(hù)的分類：高頻閉鎖突變量方向（工頻變化量）保護(hù)高頻閉鎖負(fù)序方向保護(hù)高頻閉鎖零序方向保護(hù)高頻閉鎖距離保護(hù)以上也可按允許信號構(gòu)成高頻突變量方向（工頻變化量）保護(hù)可反應(yīng)全相、非全相狀態(tài)下各種故障，不受系統(tǒng)振蕩、負(fù)荷電流的影響

37、，動作速度快。缺點是只能反映故障初瞬的情況，不能反映穩(wěn)態(tài)的故障情況。方向元件的靈敏度受系統(tǒng)運行方式變化的影響。高頻閉鎖負(fù)序方向保護(hù)主要缺點是不能可靠反映三相短路。靈敏度也受運行方式變化的影響。非全相運行再故障時保護(hù)不能可靠動作?？煞从掣鞣N不對稱故障。不受振蕩和平行線零序互感的影響。 高頻閉鎖距離保護(hù)： 保護(hù)范圍基本固定。可兼作下一線路的后備保護(hù)。 缺點是受系統(tǒng)振蕩影響大。受過渡電阻影響保護(hù)范圍可能伸長或縮短。采用方向特性正方向出口故障有死區(qū)。有串補電容時保護(hù)性能變壞。TV二次斷線保護(hù)誤動?？紤]分布參數(shù)時測量阻抗與故障點距離不成正比。分相電流差動保護(hù)不受振蕩的影響，具有絕對的選擇性，缺點是受輸電

38、線路分布電容影響大。具有選相功能，受過渡電阻的影響小。750kV線路每公里電容電流：)(7948. 13/750314102 .139AkVF傳送自然功率時的負(fù)荷電流為：A1698當(dāng)線路長度為1000kM時：)(8 .17947948. 11000A自然功率：電場能量與磁場能量平衡時的狀態(tài)，輸電線路既不消耗無功，也不產(chǎn)生無功。222|CZCLIU|/CZIU|32CnZUPCnZUI/LICU221150kV線路自然功率：MWPn7 .5533239311503相電壓補償式方向高頻保護(hù)可反映全想狀態(tài)下各種故障和非全相狀態(tài)下除兩相接地短路外的各種故障。不受振蕩的影響。不能反應(yīng)三相短路。高頻通道的

39、構(gòu)成方式 收發(fā)信機(jī)保護(hù)收發(fā)信機(jī)保護(hù)保護(hù)裝置跳閘的條件是：兩側(cè)正方向元件均動作；兩側(cè)都不發(fā)信；收不到閉鎖信號；SS S SS SQF1QF2QF3QF4QF5QF6ABCDK高頻閉鎖信號 高頻閉鎖信號 S S S S S S123456ABCDK近故障點一側(cè)：正方向元件不動作且收到閉鎖信號；遠(yuǎn)故障點一側(cè)：正方向元件動作但收到閉鎖信號；閉鎖式高頻保護(hù)的問題1 發(fā)信元件與停信元件的靈敏度配合問題2 外部故障切除時遠(yuǎn)故障點側(cè)保護(hù)誤動問題3 外部故障近故障點側(cè)發(fā)信元件拒動造成遠(yuǎn)故障點側(cè)保護(hù)誤動問題4 單側(cè)電源內(nèi)部故障問題5 環(huán)網(wǎng)故障切除功率倒方向問題環(huán)網(wǎng)中功率倒向示意圖 MNP6QF4QF3QF2QF5

40、QF1QF 高頻閉鎖方向保護(hù)的組成框圖t1t2t3保護(hù)的起動發(fā)信回路（1）故障起動發(fā)信（2）遠(yuǎn)方起動發(fā)信 （3）手動起動發(fā)信保護(hù)的停信回路（1）正方向元件動作停信（2）斷路器跳閘停信（3）外部停信保護(hù)跳閘條件（1）高定值起動元件（突變量電流元件）動作（2）正方向測量元件動作（3）先收到57ms信號（4）然后收不到高頻信號 相相制高頻保護(hù)通道音頻接 口保護(hù)結(jié) 合 濾波器載 波機(jī)同左側(cè) 鍵控邏輯頻率合成器邏輯處理收信監(jiān) 視發(fā)信收信載波機(jī)G GT1 T1T2 T2T1+T2 T1+T2音頻接口功能示意圖 S S S S S SKQF1QF2QF3QF4QF5QF6ABCD區(qū)內(nèi)故障本側(cè)正方向元件動作同

41、時收到對側(cè)的允許信號 S S S S S SkQF1QF2QF3QF4QF5QF6ABCD區(qū)外故障近故障點一側(cè)：正方向元件不動作遠(yuǎn)故障點一側(cè)：收不到對側(cè)的允許信號 1.區(qū)內(nèi)故障通道破壞引起的問題 采用允許信號時，高頻通道一旦破壞，將造成內(nèi)部故障保護(hù)拒動。 解決方法采用解除閉鎖式（微機(jī)保護(hù)中采用）起動前鑒頻信號正常起動后收不到允許信號相間故障本側(cè)正方向元件可靠動作2.單側(cè)電源內(nèi)部故障的問題單電源內(nèi)部故障時，由于另一側(cè)未合閘，方向元件不動作，不能向合閘側(cè)發(fā)出高頻允許信號，因此，合閘側(cè)保護(hù)拒動。QF1AQF2Bk 采用三跳回授功能收到對側(cè)允許信號本側(cè)斷路器為三跳位置向?qū)?cè)發(fā)出允許信號解決方法閉 鎖

42、式允 許 式高頻保護(hù)通道相地制、正常通道無高頻電流相相制、正常通道有監(jiān)頻信號收發(fā)信機(jī)單頻率、調(diào)幅式移頻鍵控式，多頻率發(fā)信元件突變量電流元件、反方向元件正方向元件，發(fā)允許信號停信元件正方向元件無停信元件高頻信號作用閉鎖保護(hù)允許保護(hù)跳閘優(yōu)缺點通道破壞區(qū)內(nèi)故障保護(hù)不拒動對通道無經(jīng)常性監(jiān)視正常對通道有監(jiān)視通道破壞區(qū)內(nèi)故障保護(hù)拒動輸電線路的縱聯(lián)差動保護(hù)MI突變量差動電流突變量制動電流NMdIIINMresIII分相縱聯(lián)差動保護(hù)的特性dI6 . 01KHI3HIresI8 . 02KsetI5零序差動保護(hù)的特性0dIHI0resI75. 0K突變量差動的動作方程HdII resdII6 . 0HresdI

43、II8 . 0HdII30HdII3)2 ,max(.CsetHHIII)5 . 2 ,max(.CsetHHIII不經(jīng)電容電流補償經(jīng)電容電流補償高定值差動的動作方程HdII resdII6 . 0HresdIII8 . 0HdII30HdII3)2 ,max(.CsetHHIII)5 . 2 ,max(.CsetHHIII不經(jīng)電容電流補償經(jīng)電容電流補償?shù)投ㄖ挡顒拥膭幼鞣匠蘈dII resdII6 . 0LresdIII8 . 0LdII30LdII3)5 . 1 ,max(.CsetLLIII )875. 1 ,max(.CsetLLIII 不經(jīng)電容電流補償經(jīng)電容電流補償零序差動的動作方程s

44、etdII. 000075. 0resdIIsetI. 0按線路內(nèi)部經(jīng)高阻接地有靈敏度整定220kV線路按過渡電阻為100歐500kV線路按過渡電阻為300歐定值整定原則分相差動低定值：CI5 . 1nI2 . 0長線路投入電容電流補償按大于 ，短線路一般不低于分相差動高定值：CI2CI5 . 2長線路投入電容電流補償按大于 ，不投電容電流補償按大于短線路一般不低于nI3 . 0定值整定原則零序差動定值：1 按躲過區(qū)外三相短路零序最大不平衡電流；2 按區(qū)內(nèi)經(jīng)高阻接地故障有足夠靈敏度整定；3 一般不低于 ；nI1 . 0縱聯(lián)差動保護(hù)的電容電流補償1LZ12CX12CXLZ5 . 0CXLZ5 .

45、 0CINIMI縱聯(lián)差動保護(hù)的電容電流補償001022CMCMMMCXjUXjUUIM側(cè)電容電流的計算方法001022CNCNNNCXjUXjUUIN側(cè)電容電流的計算方法縱聯(lián)差動保護(hù)的通道方式2Mbps速率的專用光纖通道2Mbps速率復(fù)接的PDH(或SDH)接口64Kbps速率復(fù)接的PCM接口 縱聯(lián)差動保護(hù)的采樣同步1 將一端的差動保護(hù)設(shè)為主機(jī)方式（參考端）2 將另一端的差動保護(hù)設(shè)為從機(jī)方式（同步端）3 從機(jī)發(fā)一幀帶采樣標(biāo)號的同步請求命令4 主機(jī)返回帶采樣標(biāo)號和時間的一幀數(shù)據(jù)5 從機(jī)收到后計算出通道延時和兩側(cè)采樣時間差6 從機(jī)根據(jù)這個偏差確定調(diào)整次數(shù)，經(jīng)過數(shù)次微調(diào)使兩側(cè)達(dá)到采樣同步高壓輸電線路

46、的距離保護(hù)相間距離保護(hù)采用零度接線方式可正確反應(yīng)的故障類型CBUUBAUUACUUBAIIACIICBII)3(K)2(K)1 . 1(K接地距離保護(hù)可正確反應(yīng)的故障類型BUAUCU03 I kIA03 I kIC03 I kIB采具有零序電流補償?shù)慕泳€方式)3(K)1(K)1 . 1(K 微機(jī)距離保護(hù)的主要功能突變量起動元件 阻抗測量元件 振蕩閉鎖 靜穩(wěn)定破壞檢測 選相模塊 區(qū)段劃分PT二次斷線判別 分相跳閘 三相跳閘 跳閘出口 后加速A相電流元件BC阻抗元件 后備跳閘 0秒加速二段 0秒加速三段 1 .5秒加速三段 X相近加速 距離三段 0.5s一段 1S二段整組復(fù)歸 AN、BN、CN、A

47、B、BC、CA相電流差突變量元件 I、II、III段、轉(zhuǎn)換性故障判別 園特性的方向阻抗測量元件zdZjXR 園特性阻元件動作方程幅值比較動作方程半徑測量阻抗圓心|)1 (21|)1 (21|zdkzdZZZ|)1 (21|)1 (21|zdkzdZZZ10偏移特性RjXsetZ0set-Z0Z|21|21|zdkzdZZZ0方向特性RjXsetZ01|kzdZZ全阻抗特性RjXsetZ0 園特性阻元件動作方程相位比較動作方程00270arg90極化電壓補償電壓00270arg90PzdkkUZIU 1000270arg90zdkzdkZZZZ1000270arg90kzdkZZZ00270ar

48、g90zdkzdkZZZZ方向特性全阻抗特性偏移特性 四邊形及多邊形方向阻抗測量元件jXRjXR由輸電線路的微分方程計算R、X的方法1111dtdiLRiuttt1222dtdiLRiuttt ZAIkULR、1kiki1ki1t2t11kkkttt、ST1kuku1ku1t2t11kkkttt、ST211kktuuu212kktuuu211kktiii212kktiiiSkkTiiD11SkkTiiD12 21122112DiDiDuDuRtttt21121221DiDiiuiuXtttttt工頻變化量方向阻抗測量元件ZOPUU|OPUZU工頻變化量補償電壓門檻電壓zdOPZIIUU)(.M

49、N zdZ2F1F3F正方向區(qū)內(nèi)故障反方向故障正方向區(qū)外故障I1FU3FE1FE2FEQF2QF11F2F3FU1FEOPUUOPU2FE 3FEUOPU 正方向區(qū)內(nèi)故障反方向故障正方向區(qū)外故障 I I0SESZKZgR0REUFE正方向故障的系統(tǒng)圖 正方向故障的阻抗動作特性 SZIU)(KSFZZIE)(ZzdZIZzdIUUSOPFzEU取： | )(| )(|KSSZZIZzdZI | )(| )( |skszdZZZZ jXzdZSKZZRkZsZSzdZZ正方向故障的阻抗動作特性 0SEdZI0REgRkZUzdZFESZ反方向故障的系統(tǒng)圖 反方向故障的阻抗動作特性 sZIU)(KsFZZIE)(ZzdZIZzdIUUsOPFzEU?。?| )(| )(|KssZZIZzdZI | )( | )( |KssZZZzdZkZjXzdZsZR反方向故障的阻抗動作特性| )| )( |sksZZZzdZ電力系統(tǒng)振蕩對距離保護(hù)的影響 及振蕩閉鎖措施 發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間或兩系統(tǒng)之間功角的周期性擺動現(xiàn)象稱為振蕩振蕩原因：靜穩(wěn)定破壞故障切除慢發(fā)電機(jī)失磁非同期合閘1.系統(tǒng)振蕩時電壓電流的變化規(guī)律MENELZMZNZMUIMENELZMZNZMUIMENEIMUNUZUkNLMNMZZZEEIMMMZ