图10-13中性点有放电间隙的分级绝缘变压器零序保护原理图为防止变压器接入电网前高压侧接地时误跳母联断路器,在母联解列回路中串进高压侧断路器1QF常开辅助触点。若故障仍然存在,变压器中性点电位升高,放电间隙击穿,间隙零序保护动作,经短延时t8,先跳开母联或分段断路器,经较稍长延时t9,切除不接地运行的变压器;若放电间隙未被击穿,零序电压保护动作,经短延时t6将母联解列,经稍长延时t7,切除不接地运行的变压器。......
2023-06-24
纵联距离与零序方向保护技术
【摘要】：另外，方向元件不受串补电容的影响。表7-40是波特率高、低字节寄存器的各位功能描述。
纵联距离、零序方向保护是以距离保护中的带有方向性的阻抗元件 (如距离Ⅲ段)、零序电流方向保护元件控制停信，相当于纵联方向保护中正方向元件由方向阻抗元件、零序电流方向元件替代。以闭锁式为例，保护起动后方向阻抗元件或零序电流方向元件动作则停信；反之继续发闭锁信号。
纵联保护由整定控制字选择是采用“允许式”或者“闭锁式”，两者的逻辑有所不同，都分为起动元件动作、保护进入故障测量程序和起动元件不动作、保护在正常运行程序两种情况。一般与专用收发信机配合构成“闭锁式”纵联保护，断路器位置停信、其他保护动作停信、通道检查逻辑等原则、回路与“闭锁式”纵联方向保护装置类似，只是保护停信部分有所不同。
纵联距离、零序方向保护构成原理简单，对保护通道要求相对较低，既可以采用光纤通道也可以采用载波通道，但在非全相运行过程中可能由于方向阻抗元件、零序方向元件不正确动作而误动。若220kV 及以上电压等级线路采用单相重合闸方式时 (重合闸方式详见本书第5章)，若线路发生单相接地故障，继电保护实施单相跳闸、跳开故障相，等待一定时间进行单相重合。在等待重合的短时间非全相运行期间，需要退出可能误动的纵联距离、零序方向保护。为了保证非全相运行期间健全相又发生转换性故障时能有快速保护动作，一般要求220kV 及以上电压等级线路配置两套原理不同的纵联保护。由于线路纵联差动保护不受非全相运行影响，也可以选择配置两套原理不同的纵联差动保护。
附录：基于变化量原理的方向元件
目前高压线路微机保护广泛采用基于变化量原理的方向元件，以电压、电流的变化量(突变量)构成方向元件判据，动作速度快，不受负荷电流、故障类型的影响。
1.工频变化量方向元件(ΔF+，ΔF-)
(1)正序突变量功率方向。如图4-25所示，当系统发生故障后，其状态可分解为故障附加状态和正常状态，并利用叠加原理进行计算。故障分量的变化量由状态图 (4-25a)减去状态图4-25 (b)计算，因此故障附加状态反应了电气量 (电压、电流、阻抗等)的变化量(突变量)。为了便于区别，故障附加状态下的各电气量前加符号△。
图4-25 故障状态的分解图
(a)故障后状态；(b)正常运行状态；(c)故障附加状态
再使用对称分量法，故障附加状态又可分解出正序故障附加状态，如图4-26所示，相量图中变量下标中的“1”表示为正序量。
图4-26 正序故障附加状态图
(a)正向故障附加状态；(b)反向故障附加状态
如图4-26所示，系统正序阻抗角及线路正序阻抗角若取为80°，则有
正向故障时
反向故障时
由此得到正序突变量功率方向元件动作方程为
(2)工频变化量方向元件(ΔF+，ΔF-)。如图(4-26a)所示，正向故障时若ZS1较小，式中
也较小，影响方向元件动作灵敏度，应该加以补偿；另外系统、线4-6路负序阻抗与正序阻抗近似相等，负序变化量也可利用。考虑以上因素，实际的工频变化量方向元件构成如下：
正方向元件ΔF+的测量相角为
正向故障时Φ+接近180°，反向故障时Φ+接近0°。
反方向元件ΔF-的测量相角为
式中 ΔU.12、ΔI.12——电压、电流变化量的正、负序综合分量，无零序分量；
ZD——模拟阻抗，模值为1，角度为系统阻抗角；
ZCOM——补偿阻抗，当最大运行方式下系统线路阻抗比ZS/ZL＞0.5 时，ZCOM=0；否则ZCOM取为“工频变化量阻抗”整定值的一半。
正向故障时Φ-接近0°，反向故障时Φ-接近180°。
正向故障时，若系统阻抗角与ZD的阻抗角一致，则正方向元件的测量相角为
反方向元件的测量相角为
反方向故障时，若系统阻抗角与ZD的阻抗角一致，则正方向元件的测量相角为
反方向元件的测量相角为
由上可见，发生正方向故障时，Φ+接近于180°，正方向元件可靠动作，而Φ-接近于0°，反方向元件不可能动作；发生反方向故障时，Φ+接近于0°，正方向元件不可能动作，而Φ-接近于180°，反方向元件可靠动作。
以上分析中未规定故障类型，因此对各种故障，方向继电器都有同样优越的方向性，且过渡电阻不影响方向元件的测量相角，另外，由于方向元件不受负荷电流影响，因而该方向元件有很高的灵敏度。另外，方向元件不受串补电容的影响。
2.基于暂态分量能量积分的方向元件
如图4-27所示为故障附加状态，图中PM、PN为两侧系统的无源等效网络。
图4-27 故障状态能量分析图
(a)正向故障；(b)反向故障
不难看出，对于M 侧保护，正向故障时，Sm(t)等于无源网络PM发出的功率Sm(t)＜0；反向故障时，Sm(t)为线路及无源网络PN吸收的功率，Sm(t)＞0。
综上所述能量函数有如下性质：
在上面的理论推导中，只是要求系统满足叠加原理，而对于系统电源和其他各元件的特性没有作任何限制。因此，采用故障能量函数实现方向继电器时具有以下的优越特性：①能量函数不受故障暂态过程的影响，因此不需要滤波；②从故障一开始能量函数就有明确的方向性，并且在故障持续期间，其方向性不会任何改变；③能量函数在故障后一直保持明确的方向性，但其大小一般是按两倍额定频率周期性波动的，在电流过零时数值比较小，保护的灵敏度和信噪比都下降，为此可以将能量函数进一步积分构成能量积分函数，即
反向故障时由于能量函数S(t)始终大于0，因此将S(t)积分后会越积越大，也就是能量积分函数在反向故障时是单调上升的。同理，在正向故障时是单调下降的(绝对值则单调上升)，因此不存在能量函数灵敏度下降的问题。显然能量函数的其他优点能量积分函数仍然具备。
将SS(t)数字化可得能量积分函数的算法为
式中 N——每周采样点数；
T——额定周期。
有关电力系统继电保护及自动装置的文章
- 详细阅读
-
中性点间隙零序保护优化方案详细阅读
此时应装设用于中性点直接接地和经放电间隙接地的两套零序过电流保护。变压器中性点经间隙接地时,反应间隙放电的零序电流保护和零序过电压保护起保护作用。当变压器所接的电力网失去接地中性点,又发生单相接地故障时,此间隙电流电压保护动作,经延时动作断开变压器各侧断路器。......
2023-06-24
-
中性点接地电网零序电流保护优化方案详细阅读
但对于两相短路故障和三相短路故障不能反应，因此只能作为接地短路保护的后备保护，一般配置三段式或四段式零序电流保护。为保证保护的动作选择性，零序电流I段保护区不能超出本线路，其动作电流按下述原则整定。2)改用接地距离保护。零序电流Ⅲ段保护范围较长，对于本线路和相邻线路的接地故障，零序过电流保护都应能够反应。不平衡电流是指在一次侧三相电流严格对称、无零序分量情况下，有一定的电流流入零序电流保护。......
2023-06-24
-
中性点非直接接地电网零序电流保护方案详细阅读
目前，还没有很完善的中性点非直接接地电网接地保护。通过对零序电流与零序功率方向的综合判断来确定故障线路。在单相接地时启动选线功能。该方法需要收集各条出线的零序电流与母线的零序电压。......
2023-06-24
-
汽车零件热处理实用技术：转向纵拉杆的制造与应详细阅读
转向纵拉杆也称转向主拉杆、转向直拉杆等，它是连接转向垂臂和转向节上节臂的连接杆，它在汽车行驶过程中反复承受拉力和压力，因此多用高强度冷拉钢管制造。图6-3所示为解放CA141型汽车的转向纵拉杆。......
2023-08-18
-
中性点接地变压器零序保护策略优化详细阅读
在中性点直接接地的电网中,如变压器中性点直接接地运行,对单相接地引起的变压器过电流,应装设零序过电流保护,保护可由两段组成,其动作电流与相关线路零序过电流保护相配合。当双绕组变压器中性点接地开关合上后,变压器直接接地运行,零序电流可取自中性点电流互感器的零序电流也可取自变压器出口三相电流之和的自产零序电流。......
2023-06-24
-
同步发电机负序和零序电抗的优化探讨详细阅读
同步发电机在对称运行时，只有正序电势和正序电流，此时的电机参数，就是正序参数。当发电机定子绕组中通过负序基频电流时，它产生的负序旋转磁场与正序基频电流产生的旋转磁场转向正好相反，因此负序旋转磁场同转子之间有两倍同步转速的相对运动。图11-6确定发电机负序电抗的等值电路表11-1表中的X0为发电机的零序电抗。......
2023-06-15
-
自耦变压器零序等值电路及参数优化详细阅读
自耦变压器中两个有直接电气联系的自耦绕组，一般是用来联系两个直接接地的系统的。中性点直接接地的自耦变压器的零序等值电路及其参数、等值电路与外电路的连接情况、短路计算中励磁电抗xm0的处理等，都与普通变压器的相同。图11-12为三绕组自耦变压器及其折算到Ⅰ侧的零序等值电路，并且将Ⅲ侧绕组开路。......
2023-06-15
相关推荐