縱聯(lián)差動保護動作行為分析

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1、第34卷第9期繼電器Vol.34No.942006年5月1日RELAYMay1,2006縱聯(lián)差動保護動作行為分析122劉力軍,常寶波,張進(1.河北經貿大學信息技術學院,河北石家莊050061;2.煙臺東方電子信息產業(yè)股份有限公司保護部,山東煙臺264000)摘要:分析了差動保護的比例制動特性在IN/IM的復平面上的分布情況,并利用該坐標系分析了各差動保護的制動判據在通道對稱及通道不對稱情況下的安全性和靈敏性,得出故障分量差動保護(包括零、負序差動)抗通道不對稱的性能要比相電流差動保護優(yōu)越這一結論。關鍵詞:縱路電流差動保護;比例制動;復平面;通道延時中圖分類號:TM773文

2、獻標識碼:A文章編號:100324897(2006)0920004205簡單地說就是不夠直觀。為此,本文利用線路兩端0引言電流的復數比IN/IM來分析差動繼電器的動作特隨著光纖數字網絡在電力系統(tǒng)中逐步形成,線性,具體定義如下:路電流差動保護也越來越多地應用到各電壓等級的ININθj=a+jb=·e(3)電網中。目前的差動通道有光纖直連通道、復接IMIMPCM光纖(或微波)通道、SDH數字同步網,電流差式中:IN為線路N端的電流相量(相電流、或故障分動保護如何適應各種通道方式以及同一差動保護裝量電流、或序分量電流),IM為線路M端的電流相置應用到不同的通道方式時,在設計、整定

3、計算差動量,a表示IN/IM的實部,b表示IN/IM的虛部,θ表保護時需要注意些什么問題,這些都是保護裝置的示兩端電流相量的相位差。開發(fā)商和電力系統(tǒng)用戶都十分關心的問題。其中一通過上面的定義,我們就可以將式(2)的比例個比較突出的問題,就是在數字同步網絡中可能會制動方程轉化成a、b的函數,推導如下:出現(xiàn)收發(fā)時延不相等的情況,此時線路兩端差動保將式(2)兩端除以

4、IM

5、可得:護裝置的采樣時鐘一般是不同步的(除非差動保護1+IN≥k1-IN(3)IMIM用GPS對時),這樣會在系統(tǒng)正常運行時出現(xiàn)比較將式(3)用a、b來表示可得:大的差流,易造成差動保護誤動,此時差動保護抗通

6、1

7、+a+jb

8、≥k

9、1-a-jb

10、(4)道不對稱的性能如何呢?當01時,將式(4)展開可得:流、收發(fā)通道時延相等及不相等情況下的制動性能。2221+ka+b+22a+1≤0(6)1IN/IM復平面1-k(5)、(6)兩式等號部分表示的圖形為一圓,圓差動保護的動作方程一般是按下面兩式給出2k1+k2半徑為r=2,圓心位置為-2,0的:1-k1-k

11、IM+IN

12、≥Id

13、z(1)當k=1時,由式(4)可得:

14、IM+IN

15、≥k

16、IM-IN

17、(2)a≥0(7)上面兩式對應的函數關系為動作電流標量與制由式(5)、(6)、(7)對應的IN/IM復平面分別為動電流標量之間的關系,其對應的坐標平面上的任圖1、圖2、圖3。意一點不能表示兩側電流相量的相位和幅值關系,從圖1～3可以看出:當比例制動系數k<1時,也不能表示差動保護如何從正常的運行點進入到保制動區(qū)域為包圍(-1,0)點的一個圓(系統(tǒng)正常運護動作區(qū)的(距離保護中的阻抗平面具有此功能),行時,線路兩端電流大小相等,方向相反,即IN/IM=劉力軍,等縱聯(lián)差動保護動作行為分析5-1)。當k值增大時,制

18、動面積也增大;當k=1時,以一兩機單相系統(tǒng)為例,來分析區(qū)內故障時兩比例制動判據轉變成一個比相判據,可能動作區(qū)為側相電流的相位關系。復平面的1、4象限(-90°≤θ≤90°);當k>1時,可其等效電氣圖如圖5。能動作區(qū)為圓內部分,k越大動作區(qū)越小,但在實際整定時,k值一般是不大于1的。圖5兩端電源線路的故障狀態(tài)等值電路Fig.5Equivalentcircuitoftwosourceswhenfault由圖5可得:EM=ZM·IM+nZL·IM+Rf·(IN+IM)(8)EN=ZN·IN+(1-n)ZL·IN+Rf·(IN+IM)圖1k<1時的制動特性,圓內為制動區(qū)域(9)F

19、ig.1Differentialoperatingcharacteristicswhenk<1由(8)、(9)兩式可以得出:INKE(ZM+nZL)+(KE-1)Rf=(10)IMZN+(1-n)ZL+(1-KE)Rf其中:KE=EN/EM。如果忽略過渡電阻,則兩側相電流之間的相位差可表達為INENZM+nZL圖2k=1時的制動特性,陰影部分為動作區(qū)域θ=arg=arg+arg(11)IMEMZN+(1-n)ZLFig.2Differentialoperatingcharacteristicswhenk=1由上式可