振荡闭锁距离保护测试.docx
当电力系统中发生同步振荡或异步运行时，各点的电压、电流和功率的幅值和相位都将 发生周期性地变化。电压与电流之比所代表的阻抗继电器的测量阻抗也将周期性地变化。当 测量阻抗进入动作区域时，保护将发生误动作。因此，对于距离保护必须考虑系统振荡对其 工作的影响。对于在系统振荡时可能误动作的保护装置，应该装设专门的振荡闭锁回路，以防止系统 振荡时误动。当系统振荡使两侧电源之间的角度摆到8180。时，保护所受到的影响与在系 统振荡中心处三相短路时的效果是一样的，因此，就必须要求振荡闭锁回路能够有效地区分 系统振荡和发生三相短路这两种不同情况。下面以RCS-901B超高压线路成套保护装置为例，介绍振荡闭锁距离保护的工作原 理。该装置的振荡闭锁分四个部分，任意一个动作开放保护。起动开放元件起动元件开放瞬间若按躲过最大负荷电流整定的振荡闭锁过流元件尚未动作或动 作不到10ms，则开放振荡闭锁160ms。该元件在正常运行突然发生故障时立即开放 160ms，当系统振荡时，正序过流元件动作，其后再有故障时，该元件已被闭锁，另外当 区外故障或操作后160ms再有故障时也被闭锁。2、不对称故障开放元件不对称故障时，振荡闭锁回路还可以由对称分量元件开放， 该元件的动作判据为：I0+I2>mxI1该装置中m的取值是根据最不利的系统条件下，振荡又区外故障时振荡闭锁不开放为 条件验算，并留有相当余度的。3、对称故障开放元件在起动元件开放160ms以后或系统振荡过程中，如发生三相故障，则上述两项开放 均不能开放振荡闭锁，该装置另设专门的振荡判别元件，即测量振荡中心电压：吭二Uc。睥U为正序电压，。为正序电压和电流之间的夹角。-0.03Un<Uos<0.08Un 延时 150ms 开放-0.1Un < Uos < 0.25Un 延时 500ms 开放非全相运行时的振荡闭锁判据非全相振荡时，距离继电器可能动作，但选相区为跳开相。非全相再单相故障时， 距离继电器动作的同时选相区进入故障相，因此，可以以选相区不在跳开相作为开放条件。 另外，非全相运行时，测量非故障二相电流之差工频变化量，当该电流突然增大达到一定幅 值时开放非全相运行振荡闭锁。因非全相运行发生故障时能快速开放。"功率震荡”菜单以单机对无穷大输电系统为模型，进行双端电源供电系统振荡模拟， 主要用于测试发电机的失步保护、振荡解列装置等的动作特性，以及分析系统振荡对距离、 零序等线路保护动作行为的影响等。下面以相间距离I段保护为例，来介绍振荡闭锁距离的测试方法。1、保护相关设置：(1) 保护定值设置：序号定值名称数值序号定值名称数值01相间距离I段定值1.0002相间距离II段时间0S03正序灵敏角80°04振荡闭锁电流1.0A(2) 保护压板设置：在"定值整定"里，把运行方式控制字"投I段相间距离"、"投振荡闭锁元件"均置 T，其他的均置"0”；在"压板定值"中，仅把"投距离保护压板"置"1”；在保护屏上，仅投"距离保护”硬压板。2、试验接线：本次试验接线如图1.7.1所示。3、振荡闭锁距离测试："功率振荡”菜单的工作原理如下：振荡模拟以双机系统为模型，如图1.7.3所示。Uin Ik图1.7.3功率振荡模型图在系统振荡的模拟过程中，双端发电机电压幅值不变，取系统侧电压En角度为参 考点，固定为0°,发电机侧电压Em的角度8振荡变化，程序自动计算振荡过程中K点 处的三相电压、电流，通过测试仪输出到待测试的保护，观察并记录保护的工作特性。"系统模型”页面设置：系统参数，其中：1) 发电机侧阻抗Zm设为100，线路阻抗Zl设为5Q,系统侧阻抗Zn设为5Q:合 理设置三个阻抗，保证计算出的最大振荡电流Ik_max大于振荡闭锁电流定值1.0A。2) En:模拟双端供电系统中的系统侧电压，振荡过程中其电压幅值不变，角度固定 为0°。默认值为57.735Vz0°o3) Em:模拟双端供电系统中的发电机侧电压，振荡过程中其电压幅值不变(Em幅 值为En幅值的p倍)，角度8振荡变化。4) p:发电机侧电压Em幅值对系统侧电压En幅值的倍数。默认值为1.000。试验参数，其中：1）振荡方式：发电机侧电压Em角度8的振荡变化方式，包括"8角旋转”和"8角摇 摆"。设为"8角摇摆"。2 ）振荡角：起始角可设20°，终止角可设90°。角度可以自定义。3 ）振荡周期：功角8完成一次振荡（起始角一终止角一起始角）所需要的时间。该参 数决定了电压、电流的幅值变化（即外包络线）频率，设为0.2s。振荡次数，10次。4 ）振荡前时间：一般设为大于保护的复归时间，设为12.0s。5）工作频率：50Hz。6 ） TA极性：指向线路。故障设置界面，振荡中发生故障，其中：故障类型：设为三相短路。用来检测振荡闭锁中的对称故障开放元件。短路阻抗：设置短路点F到K点（保护安装处）的短路阻抗Zf。为保证相间距离I 段可靠动作，应取小于相间距离I段的阻抗值，设为0.50,80°。3 ）补偿系数Kl :短路阻抗Zl的零序补偿系数，对于三相短路，可暂不考虑Kl的 设置，取默认值0.67匕0°。4 ）振荡次数后发生故障：可设为1次，表示1次之内输出时不带故障量输出的。（2）试验操作方法：开始试验点击或者按键盘上的"运行""确认"键按钮开始试验，数据先开始先 传开始输出，测试仪先输出振荡前状态，然后自动进入振荡状态，经0.2s后，进入故障状 态，距离1段保护并没有瞬时动作出口，而是经延时150ms （或500ms ）后动作出口， 开入接点闭合，记录动作时间，最后自动结束试验。（3）试验结果：试验结束后开入量会自动记录下动作时间信息。合理设置故障时刻，以用来检测振荡闭锁距离保护的功能。当故障时刻设为小于160ms时，振荡闭锁立即开放，保护瞬时动 作出口。当故障时刻设为大于160ms时，振荡闭锁延时150ms（或500ms）开放，保 护延时动作出口。
