距离保护的振荡闭锁.doc

§3、5距离保护得振荡闭锁（PowｅrＳｗingBlｏｃｋｉngｏｆDistanceProtecｔion）§3。5。１振荡闭锁得概念(CｏｎceptoｆＰowerSwinｇＢlocking）并联运行得电力系统或发电厂失去同步得现象，称为电力系统得振荡（PoｗerSwing)。电力系统振荡时，系统两侧等效电动势间得夹角在范围内作周期性变化,从而使系统中各点得电压、线路电流、功率方向以及距离保护得测量阻抗也都呈现周期性变化。这样，以上述这些量为测量对象得各种保护得测量元件,就有可能因系统振荡而动作。电力系统得振荡就是属于严重得不正常运行状态，而不就是故障状态,大多数情况下能够通过自动装置得调节自行恢复同步.如果在振荡过程中继电保护动作，切除了重要得联络线，或断开了电源与负荷,不仅不利于振荡得自动恢复，而且还有可能使事故扩大,造成更为严重后果。所以在系统振荡时,要采取必要得措施,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得措施，就称为振荡闭锁。因电流保护、电压保护与功率方向保护等一般都只应用在电压等级较低得中低压配电系统，这些系统出现振荡得可能性很小,振荡时保护误动产生得后果也不会太严重，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得电力系统，系统出现振荡得可能性大，保护误动造成得损失严重,所以必须考虑振荡闭锁问题.在无特殊说明得情况下，本书所提及得振荡闭锁，都就是指距离保护得振荡闭锁。§３.５.2电力系统振荡对距离保护测量元件得影响(EffectoｆPowerSｗinｇtoMeａｓuriｎgＵnitｏfDisｔaｎcｅＰroｔectｉｏn）1。电力系统振荡时电流、电压得变化规律现以图3—31所示得双侧电源得电力系统为例，分析系统振荡时电流、电压得变化规律.KZN之G~G~图3-31双侧电源得电力系统M设系统两侧等效电动势与得幅值相等,相角差（即功角）为，等效电源之间得阻抗为，其中为M侧系统得等值阻抗，为N侧系统得等值阻抗,为联络线路得阻抗，则线路中得电流与母线M、N上得电压分别为：(３-144）（3—1４5）(3－１46)它们之间得相位关系如图3—３2（a)所示.以为参考相量，当δ在0o～36０o范围内变化时，相当于相量在0o～３６0ｏ范围内旋转。图3-32系统振荡时得电流与电压相量图;(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由图可以瞧出电势差得有效值为(3—147）所以线路电流得有效值为（3－148）电流有效值随δ变化得曲线如图(b）所示。电流得相位滞后于得角度为，其相量末端得随δ变化得轨迹如图(a）中得虚线圆周所示。假设系统中各部分得阻抗角都相等，则线路上任意一点得电压相量得末端，都必然落在由与得末端连接而成得直线上（即上）.M、N两母线处得电压相量与标在图（ａ）中.其有效值随δ变化得曲线,如图(ｃ)所示。在图(a）中,由ｏ点向相量作一垂线，并将该垂线代表得电压相量记为,显然,在为０以外得任意值时，电压都就是全系统最低得，特别就是当时，该电压得有效值变为0。电力系统振荡时,电压最低得这一点称为振荡中心，在系统各部分得阻抗角都相等得情况下，振荡中心得位置就位于阻抗中心处。由图(a）可见,振荡中心电压得有效值可以表示为（3—149)2.电力系统振荡时测量阻抗得变化规律系统振荡时,安装在M点处得测量元件得测量阻抗为（3－150）因为所以（3－１51）式中为M侧系统阻抗占总串联阻抗得比例。可见,系统振荡时,M处得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一段线路得阻抗，就是不随变化得。第二部分为,它垂直于，随着得变化而变化。当由变化到时，测量阻抗得末端沿着一条经过阻抗中心点，且垂直于得直线自右向左移动,如图3-33所示。当时，测量阻抗位于复平面得右侧,其值为无穷大;当时，第二部分阻抗等于0,总测量阻抗变成；当时,测量阻抗得值也为无穷大，但位于复平面得左侧。RjXNMZmoδ图3-33测量阻抗得变化轨迹o12如果与得幅值不相等，则分析表明，系统振荡时测量阻抗末端得轨迹将不再就是一条直线,而就是一个圆弧.设,当及时,测量阻抗末端得轨迹如图中得虚线圆弧１与２所示。由图可见，保护安装处M到振荡中心ｚ一段线路得阻抗为,它与比值得大小密切相关.当时，它与同方向,振荡中心Z点位于阻抗平面得第一象限，振荡时测量阻抗末端轨迹得直线在第一象限内与相交;当时,该阻抗等于0，振荡中心ｚ正好位于M点,测量阻抗末端轨迹得直线在坐标原点处与相交;当时，它与方向相反,振荡中心z点位于阻抗平面得第三象限，振荡时测量阻抗末端轨迹得直线在第三象限内与相交。若令，则当与都小于时,