電力系統(tǒng)繼電保護(hù)第三章

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)第三章第1頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第六節(jié)故障類型判別及故障選相第2頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第3.6節(jié)故障類型判別及故障選相

為了能夠?qū)崿F(xiàn)選相跳閘（重合閘需要），同時(shí)防止非故障相的影響，一般都要設(shè)置故障類型、單相故障的相別判斷（選相）。

重點(diǎn)：

選出哪一相發(fā)生了單相接地故障？第3頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第3.6節(jié)故障類型判別及故障選相

突變量電流選相（故障分量——故障附加網(wǎng)絡(luò)）

為了能夠?qū)崿F(xiàn)選相跳閘（重合閘需要），同時(shí)防止非故障相的影響，一般都要設(shè)置故障類型、單相故障的相別判斷（選相）。

第4頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二1、單相接地故障（以A相為例）

再回顧一下關(guān)鍵位置的電流關(guān)系（序分量）第5頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二2、BC兩相相間短路（推導(dǎo)與上述類似，略）3、BC兩相接地短路（略）第6頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二BC兩相短路A相接地BC兩相接地分析特征之后，一種應(yīng)用于選相的電流取值如下：第7頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二則有：第8頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二則有：差異很大可以用4～5倍的比值來(lái)區(qū)分第9頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二——比較故障分量第10頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第11頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二判斷為相間故障后，如果還需要細(xì)化，那么，還可以利用以下的特征：（1）有零序分量——>兩相接地；（2）三相電流幾乎相等——>三相短路；（3）其余為兩相相間短路。（或：大小相等，相位相反）

還有其他的選相方法，本課程從略。在《微機(jī)保護(hù)》中,將介紹“對(duì)稱分量選相”等。第12頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第七節(jié)距離保護(hù)特殊問(wèn)題的分析第13頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第七節(jié)距離保護(hù)特殊問(wèn)題的分析

對(duì)距離保護(hù)產(chǎn)生影響的主要問(wèn)題歸納如下：1、TV斷線的影響。2、振蕩的影響（已經(jīng)分析過(guò)）。3、過(guò)渡電阻的影響。4、串補(bǔ)電容的影響。5、暫態(tài)分量的影響。對(duì)其他原理的保護(hù)也有影響

——主要對(duì)策是：濾波，并考慮誤差(整定時(shí))。6、測(cè)量電流、電壓誤差的影響。

——本節(jié)主要討論的問(wèn)題——本節(jié)主要討論的問(wèn)題第14頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二TV斷線的影響。1）影響：出現(xiàn)U=0——>測(cè)量阻抗為0,就會(huì)動(dòng)作。2）對(duì)策：斷線閉鎖?！娏魍蛔儐?dòng)之前發(fā)生電壓低，就判定為TV斷線，則閉鎖距離保護(hù)；——啟動(dòng)之后，不再閉鎖。第15頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二1、相間短路：電弧電阻為主。一、短路點(diǎn)過(guò)渡電阻的性質(zhì)包括電弧電阻、中間物質(zhì)（樹(shù)、竹）電阻、導(dǎo)線與地的接觸電阻、金屬桿塔的接地電阻等?！娀〉拈L(zhǎng)度（m）

——電弧電流（A）

相間短路弧光電阻不是很大，研究表明：弧光電壓近似于恒定，約為5%UN。3.7.1短路點(diǎn)過(guò)渡電阻對(duì)距離保護(hù)的影響第16頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二2、單相接地桿塔的接地電阻+接觸物體（樹(shù)木、竹子）等。標(biāo)準(zhǔn)：

500KV——

按300Ω考核；

220KV——

按100Ω考核。目前，在這么大接地電阻的情況下，主要靠零序電流保護(hù)來(lái)切除故障，但是，距離保護(hù)應(yīng)當(dāng)予以分析，并研究對(duì)策。實(shí)際中，主要考慮短路點(diǎn)的電流達(dá)到1kA時(shí)，要求動(dòng)作。第17頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

二、單側(cè)電源線路過(guò)渡電阻的影響

影響：(1)使測(cè)量阻抗增大，拒動(dòng)或保護(hù)范圍縮短；

(2)保護(hù)裝置距離短路點(diǎn)越近，受到的影響越大，可能導(dǎo)致保護(hù)無(wú)選擇性動(dòng)作；

(3)線路越短，整定值越小，所受影響越大。第18頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二三、雙側(cè)電源線路過(guò)渡電阻的影響

保護(hù)3易拒動(dòng)假定在保護(hù)出口處接地短路第19頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二三、雙側(cè)電源線路過(guò)渡電阻的影響保護(hù)1可能會(huì)誤動(dòng)，尤其是II段。第20頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二，A側(cè)為送電側(cè)，過(guò)渡電阻的影響呈容性。，A側(cè)為受電側(cè)，過(guò)渡電阻的影響呈感性。過(guò)渡電阻的性質(zhì)分析第21頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

四、克服過(guò)渡電阻影響的措施

過(guò)渡電阻對(duì)距離保護(hù)的影響與下列因素有關(guān)：（1）短路點(diǎn)的位置對(duì)于圓特性，保護(hù)區(qū)的始、末端短路時(shí)，過(guò)渡電阻影響大。（2）阻抗繼電器特性對(duì)于同一特性，整定值相同情況下，＋R軸方向所占面積越小，受過(guò)渡電阻的影響越大。不同特性受影響的程度不同,如偏轉(zhuǎn)圓、四邊形。這種因過(guò)渡電阻的存在而導(dǎo)致保護(hù)測(cè)量阻抗變小，進(jìn)而引起保護(hù)誤動(dòng)、或拒動(dòng)的現(xiàn)象，稱為距離保護(hù)的穩(wěn)態(tài)超越。第22頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二（3）接地距離保護(hù)受過(guò)渡電阻影響大接地故障的過(guò)渡電阻遠(yuǎn)大于相間故障過(guò)渡電阻采用能容許較大過(guò)渡電阻的動(dòng)作特性是克服過(guò)渡電阻影響的主要措施，如多邊形特性。防止相鄰線路出口經(jīng)過(guò)渡電阻短路時(shí)因穩(wěn)態(tài)超越而造成誤動(dòng)提高躲過(guò)渡電阻的能力保證線路出口經(jīng)過(guò)渡電阻短路時(shí)，保護(hù)可靠動(dòng)作輸電線路金屬性短路時(shí)，動(dòng)作特性有一定的裕度躲過(guò)渡電阻性能優(yōu)于園特性第23頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二為了克服過(guò)渡電阻的影響，應(yīng)當(dāng)盡量加大動(dòng)作邊界（動(dòng)作區(qū)域）。但是，為了躲振蕩影響，又希望動(dòng)作區(qū)域小一些。上述兩方面的要求是矛盾的！目前，距離保護(hù)的一般解決辦法是：1）剛故障時(shí)（150ms以內(nèi)），以提高躲過(guò)渡電阻的能力為主（振蕩軌跡還不會(huì)落入阻抗特性以內(nèi)），避免拒動(dòng)；2）150ms以后，以防止振蕩為主，避免誤動(dòng)。配置零序電流保護(hù)(受振蕩影響較小，靈敏度高)。

第24頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二3.7.2線路串聯(lián)補(bǔ)償電容對(duì)距離保護(hù)的影響一、串補(bǔ)的影響第25頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二3.7.2線路串聯(lián)補(bǔ)償電容對(duì)距離保護(hù)的影響一、串補(bǔ)的影響保護(hù)1會(huì)誤動(dòng)第26頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二保護(hù)1會(huì)誤動(dòng)3.7.2線路串聯(lián)補(bǔ)償電容對(duì)距離保護(hù)的影響一、串補(bǔ)的影響保護(hù)2的影響第27頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二保護(hù)1會(huì)誤動(dòng)保護(hù)2會(huì)拒動(dòng)3.7.2線路串聯(lián)補(bǔ)償電容對(duì)距離保護(hù)的影響一、串補(bǔ)的影響第28頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二二、串補(bǔ)影響的對(duì)策采用直線型阻抗繼電器、負(fù)序功率方向元件、記憶方向以及改變整定值的方式。第29頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第八節(jié)工頻故障分量距離保護(hù)

（突變量距離保護(hù)）

第30頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二工頻故障分量的分析網(wǎng)絡(luò)故障附加網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)第31頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二下面就針對(duì)故障附加網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析。故障附加網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)第32頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二故障時(shí)刻

以電流幅值為例，予以說(shuō)明——故障分量第33頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二——補(bǔ)償電壓第34頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二1、故障點(diǎn)在保護(hù)范圍內(nèi)各處電壓分布（可以計(jì)算）第35頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二1、故障點(diǎn)在保護(hù)范圍內(nèi)各處電壓分布(動(dòng)作特性用到)——特征(均為正)第36頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二2、故障點(diǎn)在保護(hù)范圍外各處電壓分布第37頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二2、故障點(diǎn)在保護(hù)范圍外各處電壓分布(動(dòng)作特性用到)——特征第38頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二3、故障點(diǎn)在保護(hù)反方向各處電壓分布——特征第39頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二3、故障點(diǎn)在保護(hù)反方向各處電壓分布(動(dòng)作特性用到)——特征第40頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二內(nèi)部短路電壓特征歸納：外部短路反向短路差異的分界線第41頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二于是，確定動(dòng)作判據(jù)為：各量均為已知，或可以通過(guò)測(cè)量、計(jì)算出來(lái)?！搪非罢c(diǎn)Y處的電壓——不確定工程中，近似?。骸搪非氨Ｗo(hù)處的電壓（常用）第42頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二將動(dòng)作判據(jù)轉(zhuǎn)換為阻抗比較方程（已推導(dǎo)過(guò)），有：

(2)正向區(qū)內(nèi)確定之后，正向區(qū)外也就確定了。第43頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二1)保護(hù)正方向出口短路時(shí)，沒(méi)有動(dòng)作死區(qū)（包含了坐標(biāo)圓點(diǎn)）；2)比方向阻抗特性具有更好的耐受過(guò)渡電阻能力。第44頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二反方向短路時(shí)，測(cè)阻抗位于第三象限，遠(yuǎn)離動(dòng)作區(qū)，因此，具有良好的方向性。第45頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期二本章是本課程的重中之重。要求至少掌握如下要點(diǎn)：1、距離保護(hù)的概念和基本原理。包括：測(cè)量阻抗、整定阻抗、動(dòng)作阻抗、最大靈敏角、精工電流，配置和優(yōu)缺點(diǎn)。2、動(dòng)作特性和動(dòng)作方程，幅值比較與相位比較之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。3、接線方式及其反映的故障類型(最好能推導(dǎo))。4