什么是距離保護(hù)?
日期:2021-01-18
杭州東繼儀保微機(jī)保護(hù)公司產(chǎn)品(方經(jīng)理 18069819851):二次微機(jī)消諧裝置,變電站配電室后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng),環(huán)網(wǎng)柜保護(hù)裝置,以太網(wǎng)保護(hù)測(cè)控裝置,微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置帶諧波監(jiān)視及故障錄波功能,無(wú)源自供電保護(hù)裝置,保護(hù)通訊管理機(jī)(規(guī)約轉(zhuǎn)換器),微機(jī)保護(hù)裝置故障錄波,電動(dòng)機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置,低壓線路保護(hù)裝置,低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)器,低壓備用電源自投裝置,NRYB5875F防孤島保護(hù)裝置,NRYB5874F故障解列裝置,NRYB3095F逆功率保護(hù)裝置,低壓減載保護(hù)測(cè)控裝置,低頻減載保護(hù)測(cè)控裝置
1概念
距離保護(hù)是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的距離(或阻抗)。并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)間的一種保護(hù)裝置。該裝置的主要元件為距離(阻抗)繼電器,它可根據(jù)其端子上所加的電壓和電流測(cè)知保護(hù)安裝處至短路點(diǎn)間的阻抗值,此阻抗稱為繼電器的測(cè)量阻抗。當(dāng)短路點(diǎn)距保護(hù)安裝處近時(shí),其測(cè)量阻抗小,動(dòng)作時(shí)間短;當(dāng)短路點(diǎn)距保護(hù)安裝處遠(yuǎn)時(shí),其測(cè)量阻抗增大,動(dòng)作時(shí)間增長(zhǎng),這樣就保證了保護(hù)有選擇性地切除故障線路。
用電壓與電流的比值(即阻抗)構(gòu)成的繼電保護(hù),又稱阻抗保護(hù),阻抗元件的阻抗值是接入該元件的電壓與電流的比值:U/I=Z,也就是短路點(diǎn)至保護(hù)安裝處的阻抗值。因線路的阻抗值與距離成正比,所以叫距離保護(hù)或阻抗保護(hù)。距離保護(hù)分為接地距離保護(hù)和相間距離保護(hù)等。
距離保護(hù)分的動(dòng)作行為反映保護(hù)安裝處到短路點(diǎn)距離的遠(yuǎn)近。與電流保護(hù)和電壓保護(hù)相比,距離保護(hù)的性能受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響較小。
2特性
當(dāng)短路點(diǎn)距保護(hù)安裝處近時(shí),其量測(cè)阻抗小,動(dòng)作時(shí)間短;當(dāng)短路點(diǎn)距保護(hù)安裝處遠(yuǎn)時(shí),其量測(cè)阻抗大,動(dòng)作時(shí)間就增長(zhǎng),這樣保證了保護(hù)有選擇性地切除故障線路。距離保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間 (t)與保護(hù)安裝處至短路點(diǎn)距離(l)的關(guān)系t=f(l),稱為距離保護(hù)的時(shí)限特性。為了滿足繼電保護(hù)速動(dòng)性、選擇性和靈敏性的要求,目前廣泛采用具有三段動(dòng)作范圍的時(shí)限特性。三段分別稱為距離保護(hù)的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段,它們分別與電流速斷、限時(shí)電流速斷及過(guò)電流保護(hù)相對(duì)應(yīng)。
距離保護(hù)的第Ⅰ段是瞬時(shí)動(dòng)作的,它的保護(hù)范圍為本線路全長(zhǎng)的80~85%;第Ⅱ段與限時(shí)電流速斷相似,它的保護(hù)范圍應(yīng)不超出下一條線路距離第Ⅰ段的保護(hù)范圍,并帶有高出一個(gè)△t的時(shí)限以保證動(dòng)作的選擇性;第Ⅲ段與過(guò)電流保護(hù)相似,其起動(dòng)阻抗按躲開(kāi)正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷參量來(lái)選擇,動(dòng)作時(shí)限比保護(hù)范圍內(nèi)其他各保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限高出一個(gè)△t。
3組成
(1)測(cè)量部分,用于對(duì)短路點(diǎn)的距離測(cè)量和判別短路故障的方向。
(2)啟動(dòng)部分,用來(lái)判別系統(tǒng)是否處于故障狀態(tài)。當(dāng)短路故障發(fā)生時(shí),瞬時(shí)啟動(dòng)保護(hù)裝置。有的距離保護(hù)裝置的啟動(dòng)部分兼起后備保護(hù)的作用。
(3)振蕩閉鎖部分,用來(lái)防止系統(tǒng)振蕩時(shí)距離保護(hù)誤動(dòng)作。
(4)二次電壓回路斷線失壓閉鎖部分,當(dāng)電壓互感器(TV)二次回路斷線失壓時(shí),它可防止由于阻抗繼電器動(dòng)作而引起的保護(hù)誤動(dòng)作。但當(dāng)TV斷線時(shí)保護(hù)可以選擇投/退“TV斷線相過(guò)流保護(hù)”。
(5)邏輯部分,用來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置應(yīng)有的性能和建立各段保護(hù)的時(shí)限。
(6)出口部分,包括跳閘出口和信號(hào)出口,在保護(hù)動(dòng)作時(shí)接通跳閘回路并發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。
4裝置構(gòu)成
一般情況下,距離保護(hù)裝置由以下4種元件組成。①起動(dòng)元件:在發(fā)生故障的瞬間起動(dòng)整套保護(hù),并可作
距離保護(hù)
為距離保護(hù)的第Ⅲ段。起動(dòng)元件常取用過(guò)電流繼電器或低阻抗繼電器。②方向元件:保證保護(hù)動(dòng)作的方向性,防止反方向故障時(shí)保護(hù)誤動(dòng)作。方向元件可取用單獨(dú)的功率方向繼電器,也可取用功率方向繼電器與距離元件結(jié)合構(gòu)成方向阻抗繼電器。③距離元件:距離保護(hù)裝置的核心部分。它的作用是量測(cè)短路點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離。一般采用阻抗繼電器。④時(shí)限元件:配合短路點(diǎn)的遠(yuǎn)近得到所需的時(shí)限特性,以保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性。一般采用時(shí)間繼電器。
5阻抗繼電器
阻抗繼電器的類型很多,實(shí)現(xiàn)原理也不盡相同。最常用的有全阻抗繼電器、方向阻抗繼電器、具有偏移
距離保護(hù)
特性的阻抗繼電器等。它們的起動(dòng)特性在阻抗復(fù)平面上是一個(gè)圓(見(jiàn)圖)。圓的大小根據(jù)整定值調(diào)整繼電器得到。當(dāng)阻抗繼電器量測(cè)到的阻抗落在圓內(nèi)時(shí),繼電器起動(dòng);當(dāng)量測(cè)到的阻抗落在圓外時(shí),繼電器不動(dòng)。 阻抗繼電器的動(dòng)作特性除圓以外還有直線特性、割線特性、平行四邊形特性等。
6接線方法
用作相間故障的距離保護(hù)一般采用0°接線,接入阻抗繼電器的電量為同名相的兩相電壓差與兩相電流
距離保護(hù)
差,即妧AB與夒A-夒B(妧BC與夒B-夒C,妧CA與夒C-夒A)。量測(cè)到的是至故障點(diǎn)的線路正序阻抗,與距離成正比。對(duì)于長(zhǎng)距離輸電線路的距離保護(hù)的起動(dòng)元件,為了得到較好的避越負(fù)荷的能力,送電端的阻抗繼電器可采用-30°接線方式,即接入電量為妧AB與-夒B;受電端的阻抗繼電器可采用+30°接線,即接入電量為妧AB與夒A。用作接地短路的距離保護(hù)要考慮零序電流引起的電壓降落,必須采用零序補(bǔ)償。接入阻抗繼電器的電量應(yīng)為同名相電壓與同名相電流加零序補(bǔ)償,即妧A與夒A+3k夒0。式中k為線路每相相間互感阻抗與正序阻抗之比,I0為零序電流。
7注意事項(xiàng)
任何阻抗繼電器均需克服機(jī)械阻力或閾電壓才能動(dòng)作,所以輸入繼電器的電流不能太小。輸入繼電器的電流較小時(shí),繼電器的起動(dòng)阻抗將下降,使距離繼電器的實(shí)際保護(hù)范圍縮短,這將影響到與相鄰線路距離元件的配合,甚至引起非選擇性動(dòng)作。為把起動(dòng)阻抗的誤差限制在一定范圍內(nèi),規(guī)定了精確工作電流這一指標(biāo)。當(dāng)輸入電流等于閾電壓時(shí),繼電器的起動(dòng)阻抗下降到整定值的90%;當(dāng)輸入電流大于閾電壓時(shí),就可保證起動(dòng)阻抗的誤差在10%以內(nèi)。因此精確工作電流愈小,則繼電器愈靈敏。對(duì)于方向阻抗繼電器,在近處發(fā)生短路時(shí)存在電壓死區(qū),即繼電器拒絕動(dòng)作。為了改善它的動(dòng)作性能,常采用極化回路以消除電壓死區(qū)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí),靠近系統(tǒng)振蕩中心處的距離保護(hù)所測(cè)得的電壓很低、電流很大,即阻抗很小。為避免在系統(tǒng)振蕩時(shí)距離保護(hù)裝置誤動(dòng)作,應(yīng)加設(shè)振蕩閉鎖裝置。在電壓互感回路斷線時(shí)也將造成距離保護(hù)誤動(dòng)作,也應(yīng)增設(shè)閉鎖元件。
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