SEL-321相間距離保護(hù)靜態(tài)特性與動(dòng)態(tài)特性及試驗(yàn)方法

時(shí)間：2023-05-01 11:26:24 電子通信論文我要投稿

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摘　要　介紹在調(diào)試過(guò)程中對(duì)采用負(fù)序阻抗方向元件的保護(hù)裝置進(jìn)行特性測(cè)試時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題，以SEL-321的相間距離保護(hù)為例，分析了距離保護(hù)靜態(tài)動(dòng)作特性及動(dòng)態(tài)動(dòng)作特性與測(cè)試方法及兩者之間的關(guān)系。

　　Schweitzer工程試驗(yàn)室(SEL)的微機(jī)線路保護(hù)采用了帶補(bǔ)償?shù)呢?fù)序阻抗方向元件(帶補(bǔ)償?shù)呢?fù)序阻抗方向元件詳見(jiàn)文獻(xiàn)［1］，［2］及SEL提供的SEL-321/321-1指導(dǎo)手冊(cè))。在負(fù)序阻抗平面上，當(dāng)發(fā)生不對(duì)稱故障時(shí)，若實(shí)際測(cè)量負(fù)序阻抗Z2=U2/I2(式中U2，I2分別為輸入繼電器的故障電壓、電流的負(fù)序分量)的點(diǎn)落在z2=Z2Fb(式中z2為測(cè)量負(fù)序阻抗在線路負(fù)序阻抗角方向的投影，Z2Fb為SEL繼電器根據(jù)不同Z2計(jì)算出的正向動(dòng)作閾值)曲線下側(cè)時(shí)(z2≤Z2Fb)判別為正方向故障，落在z2=Z2Rb(式中Z2Rb為SEL繼電器根據(jù)不同Z2計(jì)算出的反向動(dòng)作閾值)曲線上側(cè)時(shí)(z2≥Z2Rb)判別為反方向故障。這種負(fù)序方向元件的整定值和動(dòng)作特性與裝置運(yùn)行的實(shí)際系統(tǒng)負(fù)序阻抗有關(guān)，因此在對(duì)采用這種負(fù)序方向元件的保護(hù)進(jìn)行繼電器檢驗(yàn)、試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意試驗(yàn)方法，如果用檢驗(yàn)傳統(tǒng)繼電器的試驗(yàn)方法，很可能會(huì)遇到一些問(wèn)題。

1　相間距離保護(hù)靜態(tài)動(dòng)作特性的試驗(yàn)方法

　　SEL-321微機(jī)線路保護(hù)，具有相間及接地距離保護(hù)、方向過(guò)流保護(hù)和故障定位的功能，針對(duì)不平衡故障，它的方向元件采用了帶補(bǔ)償?shù)呢?fù)序方向元件。其相間距離保護(hù)的方向阻抗元件與負(fù)序方向元件是結(jié)合在一起的，因此，在對(duì)該保護(hù)元件特性進(jìn)行測(cè)試時(shí)，不能用測(cè)試一般方向阻抗保護(hù)特性的方法，而必須注意試驗(yàn)的電流、電壓的幅值和相位，若與保護(hù)裝置所在實(shí)際系統(tǒng)故障時(shí)的情況相差太遠(yuǎn)，就可能造成距離元件已起動(dòng)，但由于具有特定整定值的負(fù)序方向元件沒(méi)有起動(dòng)而使保護(hù)無(wú)法動(dòng)作的情況。

　　某變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中110 kV線路采用了SEL-321，該線路全長(zhǎng)為3.8 km，系統(tǒng)簡(jiǎn)化單線圖如圖1所示。

　　圖中GR為保護(hù)對(duì)側(cè)系統(tǒng)電源，GS為保護(hù)后方經(jīng)110 kV/35 kV變壓器所接的1個(gè)小水電。保護(hù)配置為3段相間距離保護(hù)，4段零序保護(hù)。保護(hù)的負(fù)序方向元件定值設(shè)置為：正向Z2基本閾值Z2F=-12.5 Ω，反向Z2基本閾值Z2R=0.5 Ω；相間距離保護(hù)的設(shè)置為：第1段定值Zzd1=0.07 Ω，第2段定值Zzd2=0.33 Ω，第3段定值Zzd3=2.8 Ω，線路阻抗角?L=70°，方向阻抗特性圓如圖2所示。110 kV線路保護(hù)SEL-321相間距離保護(hù)方向阻抗圓MHO特性

　　各段阻抗特性動(dòng)作區(qū)在阻抗平面上分別在下式表示的阻抗圓內(nèi)，由各段阻抗定值Zzd決定阻抗圓的大�。�

即有邊界圓：

式中　 U——阻抗繼電器測(cè)量的母線電壓；

　　　Zzd——阻抗繼電器的阻抗整定值；

　　　 I——阻抗繼電器測(cè)量的電流；

U-Zzd.I——阻抗繼電器補(bǔ)償后電壓；

　　　 Zf——阻抗繼電器測(cè)量的故障阻抗。

　　試驗(yàn)儀器采用OMICRON的CMC-156繼電保護(hù)測(cè)試儀，CMC-156提供在阻抗平面上對(duì)距離保護(hù)測(cè)試的2種基本方法：一種是恒定電流法，另一種是恒定源阻抗法。

　　對(duì)相間距離保護(hù)方向阻抗圓元件特

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