距离保护的振荡闭锁.doc

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1、.§3.5距离保护的振荡闭锁（PowerSwingBlockingofDistanceProtection）§3.5.1振荡闭锁的概念（ConceptofPowerSwingBlocking）并联运行的电力系统或发电厂失去同步的现象，称为电力系统的振荡（PowerSwing）。电力系统振荡时，系统两侧等效电动势间的夹角在围作期性变化，从而使系统中各点的电压、线路电流、功率向以及距离保护的测量阻抗也都呈现期性变化。这样，以上述这些量为测量对象的各种保护的测量元件，就有可能因系统振荡而动作。电力系统的振荡是属于重的不正常运行状态，而不是故障状态，大多数情

2、况下能够通过自动装置的调节自行恢复同步。如果在振荡过程中继电保护动作，切除了重要的联络线，或断开了电源和负荷，不仅不利于振荡的自动恢复，而且还有可能使事故扩大，造成更为重后果。所以在系统振荡时，要采取必要的措施，防止保护因测量元件动作而误动。这种用来防止系统振荡时保护误动的措施，就称为振荡闭锁。专业资料.因电流保护、电压保护和功率向保护等一般都只应用在电压等级较低的中低压配电系统，这些系统出现振荡的可能性很小，振荡时保护误动产生的后果也不会太重，所以一般不需要采取振荡闭锁措施。距离保护一般用在较高电压等级的电力系统，系统出现振荡的可能性大，保护误动造

3、成的损失重，所以必须考虑振荡闭锁问题。在无特殊说明的情况下，本书所提及的振荡闭锁，都是指距离保护的振荡闭锁。§3.5.2电力系统振荡对距离保护测量元件的影响（EffectofPowerSwingtoMeasuringUnitofDistanceProtection）1．电力系统振荡时电流、电压的变化规律现以图3-31所示的双侧电源的电力系统为例，分析系统振荡时电流、电压的变化规律。KZN之G~G~图3-31双侧电源的电力系统M设系统两侧等效电动势和的幅值相等，相角差（即功角）为，等效电源之间的阻抗为，其中为M侧系统的等值阻抗，为N侧系统的等值阻抗，为

4、联络线路的阻抗，则线路中的电流和母线M、N上的电压分别为：(3-144)(3-145)(3-146)专业资料.它们之间的相位关系如图3-32(a)所示。以为参考相量，当δ在0o～360o围变化时，相当于相量在0o～360o围旋转。图3-32系统振荡时的电流和电压(a)相量图；(b)电流有效值变化曲线；(c)电压有效值变化曲线δo(a)Iδ0180o360o540o720o900o(b)Uδ0180o360o540o720o900o(c)UMUNUZ由图可以看出电势差的有效值为(3-147)专业资料.所以线路电流的有效值为(3-148)电流有效值随δ变

5、化的曲线如图(b)所示。电流的相位滞后于的角度为，其相量末端的随δ变化的轨迹如图(a)中的虚线圆所示。假设系统中各部分的阻抗角都相等，则线路上任意一点的电压相量的末端，都必然落在由和的末端连接而成的直线上（即上）。M、N两母线处的电压相量和标在图(a)中。其有效值随δ变化的曲线，如图(c)所示。在图(a)中，由o点向相量作一垂线，并将该垂线代表的电压相量记为，显然，在为0以外的任意值时，电压都是全系统最低的，特别是当时，该电压的有效值变为0。电力系统振荡时，电压最低的这一点称为振荡中心，在系统各部分的阻抗角都相等的情况下，振荡中心的位置就位于阻抗中心

6、处。由图(a)可见，振荡中心电压的有效值可以表示为(3-149)2．电力系统振荡时测量阻抗的变化规律系统振荡时，安装在M点处的测量元件的测量阻抗为(3-150)专业资料.因为所以(3-151)式中为M侧系统阻抗占总串联阻抗的比例。可见，系统振荡时，M处的测量阻抗由两大部分组成，第一部分为，它对应于线路上从母线M到振荡中心z一段线路的阻抗，是不随变化的。第二部分为，它垂直于，随着的变化而变化。当由变化到时，测量阻抗的末端沿着一条经过阻抗中心点，且垂直于的直线自右向左移动，如图3-33所示。当时，测量阻抗位于复平面的右侧，其值为无穷大；当时，第二部分阻抗

7、等于0，总测量阻抗变成；当时，测量阻抗的值也为无穷大，但位于复平面的左侧。RjXNMZmoδ图3-33测量阻抗的变化轨迹o12专业资料.如果和的幅值不相等，则分析表明，系统振荡时测量阻抗末端的轨迹将不再是一条直线，而是一个圆弧。设，当及时，测量阻抗末端的轨迹如图中的虚线圆弧1和2所示。由图可见，保护安装处M到振荡中心z一段线路的阻抗为，它与比值的大小密切相关。当时，它与同向，振荡中心Z点位于阻抗平面的第一象限，振荡时测量阻抗末端轨迹的直线在第一象限与相交；当时，该阻抗等于0，振荡中心z正好位于M点，测量阻抗末端轨迹的直线在坐标原点处与相交；当时，它与

8、向相反，振荡中心z点位于阻抗平面的第三象限，振荡时测量阻抗末端轨迹的直线在第三象限与相交。若令，则当和都小于