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        測試接地距離保護的計算方法

        2015-03-30 03:26:00龍徐
        科技資訊 2014年36期
        關(guān)鍵詞:工作效率

        龍徐

        摘 要:針對用繼保儀測試接地距離保護中計算較為復(fù)雜,該文闡述了接地距離保護的原理,分析了零序補償系數(shù)的計算方法,給出了詳細(xì)的測試過程。為繼電保護專業(yè)人員現(xiàn)場測試接地距離保護提供參考,保證接地距離保護校驗的質(zhì)量,提高工作效率。

        關(guān)鍵詞:接地距離保護 繼保儀 計算方法 測試 工作效率

        中圖分類號:TM773 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)12(c)-0056-01

        該文從接地距離保護的原理出發(fā),分析了零序補償系數(shù)的計算方法,歸納了測試方法,提高校驗保護裝置接地距離保護功能的質(zhì)量。

        1 距離保護原理

        距離保護裝置以距離繼電器作為基礎(chǔ),其將測量到的阻抗、電抗和方向與設(shè)定的被保護區(qū)段參數(shù)相比較,得到保護安裝地點到故障點的阻抗值,由此推出故障點的距離[1]。若線路發(fā)生短路,則電流增大,電壓降低,測量阻抗值變小,電流與電壓之間的相位角變化。當(dāng)測量阻抗值小于保護裝置整定值時,距離保護動作[2]。

        發(fā)生故障時,故障線路的電壓與電流之比會大于線路正序阻抗值,即接地距離保護的測量阻抗不等于實際接地阻抗。在三相平衡線路區(qū)段,當(dāng)線路發(fā)生單相接地短路時,保護安裝地點的相電壓為故障相線路壓降加上短路點壓降。若線路正序阻抗Z1與負(fù)序阻抗Z2相等,則測量電壓UM的表達式見下式。

        (1)

        其中,Iφ為測量電流,K為零序補償系數(shù)。由式(1)可知,通過引入零序補償系數(shù)K,將故障相電流替代為Iφ+3KI0,保護能真實反映保護安裝地點到故障點的正序阻抗值。

        2 零序補償系數(shù)計算方法

        對于不同的廠家,其對零序補償系數(shù)的算法有所不同。根據(jù)陽江電網(wǎng)地區(qū)的保護裝置的情況,零序補償系數(shù)的常用的處理方式主要有兩種方式,其代表為南瑞RCS系列線路保護裝置和南自PSL系列線路保護裝置,具體分析如下。

        2.1 RCS系列計算方法

        在南瑞RCS系列線路保護裝置中,其定值單中的零序補償系數(shù)計算方法見下式。

        (2)

        其中Z0L為線路的零序阻抗,Z1L為線路的正序阻抗。零序補償系數(shù)本身是復(fù)數(shù),通過相角的不同改變在復(fù)平面內(nèi)的位置。南瑞繼保的RCS系列線路保護裝置采取了簡化處理,令零序補償系數(shù)的相角為零。若正序阻抗角等于零序阻抗角時,簡化處理是合理的。實際上,輸電線路的正序阻抗角和零序阻抗角一般相近,若阻抗特性采取圓特性,簡化處理的方式對保護裝置性能影響很小。

        2.2 PSL系列計算方法

        對于南自PSL系列線路保護裝置,其定值單中零序補償系數(shù)通過阻抗形式給出。其零序電阻補償系數(shù)KR、零序電抗補償系數(shù)KX計算方法見下式。

        (3)

        (4)

        其中R1和X1為線路的正序電阻和電抗,R0和X0為線路的零序電阻和電抗。KX和KR并不對應(yīng)零序補償系數(shù)K的實部和虛部,但保護裝置同樣可以通過分別設(shè)置零序電阻補償系數(shù)和零序電抗補償系數(shù)改變零序補償系數(shù)K在復(fù)平面的位置。零序補償系數(shù)K的計算方法見下式。

        (5)

        根據(jù)式(3)、式(4)以及式(5)可得下式。

        (6)

        則根據(jù)式(6),可以將零序電阻補償系數(shù)KR和零序電抗補償系數(shù)KX轉(zhuǎn)換為零序補償系數(shù)K,再帶入式(1)中,即可根據(jù)故障電流值計算出測量電壓值。

        3 測試方法

        3.1 繼保儀自動校驗

        采用昂立繼保儀,進入線路保護定值校驗菜單,選擇距離保護功能后輸入零序補償系數(shù)進行試驗。對于南瑞RCS系列線路保護裝置,選擇補償系數(shù)K1的表達式為(Z0-Z1)/3Z1,幅度值設(shè)為定值單給出的零序補償系數(shù)值。對于南自PSL系列線路保護裝置,選擇補償系數(shù)K1的設(shè)置方式為(KR,KX),令KR等于定值單上零序補償電阻定值,KX等于定值單上零序補償電抗定值。在繼保儀上設(shè)置好其他參數(shù)后,便可利用繼保儀的計算功能自動校驗。

        3.2 手動校驗

        采用昂立繼保儀,進入電流電壓菜單。對于南瑞RCS系列線路保護裝置,定值單會給出零序補償系數(shù)、接地距離阻抗定值。模擬A相故障,設(shè)故障電流為2A,利用式(1)即可計算出故障相的電壓值,之后利用計算出的值即可在繼保儀上校驗。對于南自PSL系列線路保護裝置,定值單給出的是零序電阻補償系數(shù)、零序電抗補償系數(shù)以及接地距離阻抗定值。模擬A相故障,設(shè)故障電流為2A,首先需要利用式(6)將定值單上給出的值轉(zhuǎn)換為零序補償系數(shù),再利用式(1)計算出故障相的電壓值。這個過程中需要特別注意電壓和電流的相位,之后的校驗步驟與RCS系列相同。

        4 結(jié)語

        該文詳細(xì)分析了接地距離保護零序補償系數(shù)的兩種常見形式,使繼電保護專業(yè)人員能準(zhǔn)確把握接地距離保護的動作特性,熟悉校驗中使用的計算方法。防止保護裝置測試過程中設(shè)置零序補償系數(shù)失誤導(dǎo)致試驗結(jié)論不正確,提高了現(xiàn)場調(diào)試接地距離保護的工作效率。

        參考文獻

        [1] 張保會,尹項根.電力系統(tǒng)繼電保護[M].北京:中國電力出版社,2005.endprint

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