距离保护的影响因素

1、汲出电流和助增电流的影响

距离保护的影响因素_第1张图片

当保护安装处与故障点之间有分支电源时,如图所示,分支电源将向故障点K送短路电流ICB,使流过故障线路的电流IBK=IAB ICB,大于实际流过保护1的电流IAB,所以ICB称作助增电流。

由于助增电流的存在,使保护1的距离II段测量到的电流偏小,测量阻抗增大,保护范围缩小。这就降低了保护灵敏性,但并不影响与下一线路距离I段配合的选择性。

为了减小助增电流对保护1距离II段的影响,在整定计算是,可以在II段引入一个大于1的分值系数,适当增大距离II段的动作阻抗,抵消助增电流带来的影响。

距离保护的影响因素_第2张图片

若保护安装处与短路点间链接的不是分支电压,而是负荷,那么在图中电网中,当K点发生短路,由A侧电压供给的短路电流IAB,在母线B处分为两路,其中IBK2直接送至短路点,IBK1经非故障线路送至短路点。这样,流过故障线路的电流IBK2=IAB-IBK1,小于流过保护1的电流IAB,故IBK1称作汲出电流。

与助增电流正相反,汲出电流使保护1的距离II段测量到的电流偏大,测量阻抗减小,保护范围扩大。这可能导致保护无选择性动作。

为了减小助增电流对保护1距离II段的影响,在整定计算是,可以在II段引入一个小于1的分支系数,抵消汲出电流带来的影响。

2、振荡的影响

并联运行的电力系统或发电厂之间因短路切除太慢或遭受较大冲击时出现功率角大范围周期变化的现象,称为电力系统振荡。

电力系统振荡时,在一段时间内,振荡电流很大,而保护安装处母线电压却很小,这样会造成测量阻抗落在动作范围内(持续大约半个振荡周期)。因此,通常对动作时限较短的距离I、II段装设振荡闭锁回路,以防止距离保护在系统振荡时误动作。而对距离III段因动作时限较长,可以不考虑振荡影响。

首先来看看电力系统振荡和短路的主要区别:

(1)振荡时,电流和各点电压幅值均呈现周期性变化;而短路后,短路电流和各点电压幅值不变。

(2)振荡时,电流和电压的变化速度较慢;而短路时,电流是突然增大,电压也是突然降低,变化速度很快;

(3)振荡时,三相完全对称,系统中无负序分量;而短路时,会长时间或瞬时出现负序分量。

(4)振荡时,电压、电流的相位关系是变化的;而短路后,电流和电压间的相位关系不变。

根据以上区别,振荡闭锁可以分为两种,一种是利用负序分量的出现与否来实现,另一种是利用电流、电压的变化速度不同来实现。

例如,当系统发生振荡时,由于测量阻抗逐渐减小,因此III段先启动,II段再启动,最后I段启动。而当保护范围内部故障时,测量阻抗突然减小,因此III、II、I段将同时启动。根据以上区别,可构成振荡闭锁回路,基本原理是:当I、II和III段同时启动时,允许I、II段动作与跳闸;而当III段先启动,经延时后,II、I段才启动时,则把I、II段闭锁,不允许它们动作于跳闸。

3、过渡电阻的影响

之前分析的,各种短路都是按金属性短路考虑的。实际上,在短路点往往存在着过渡电阻Rcro。对于相见故障,过渡电阻是故障电流从一相至另一相的各部分电阻总和,其中主要是电弧电阻;对于接地短路,过渡电阻主要是杆塔接地电阻。过渡电阻的存在通常使得测量阻抗增大,保护范围缩小,使保护灵敏性降低。

4、电压回路断线的影响

二次电压回路断线,将使阻抗继电器是去测量电压,造成测量阻抗Zk=0的假象,使阻抗继电器误动作。为避免这种误动作,需考虑二次电压回路断线闭锁的问题。当电压回路发生断线失压时,将距离保护闭锁不动作。

最后为阶段式距离保护的简易逻辑框图,便于大家理解。

距离保护的影响因素_第3张图片

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