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工頻變化量距離繼電器
來源: 日期:2013-12-12 11:15:55 人氣:標(biāo)簽:
工作電壓的公式:uop=u-zzd*i
下面分析工頻變化量距離繼電器的工作原理
正常運(yùn)行時(shí),輸電線路忽略線路阻抗的情況下線路電壓uz處處相等。如圖3.1
在線路k點(diǎn)發(fā)生金屬性接地短路,故障點(diǎn)電壓為零,相當(dāng)于在圖3.1的k點(diǎn)增加了一個(gè)反方向的電壓uz。如圖3.2
根據(jù)電路的疊加原理,就可以將圖3.2分解為正常運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)(圖3.1)與故障分量網(wǎng)絡(luò)(圖3.3)。故障分量網(wǎng)絡(luò)就是工頻變化量分析的對(duì)象。
圖3.3只有一個(gè)附加電勢(shì)uz,它的值就是故障前的母線電壓,這里選作極化量。
一、作出區(qū)內(nèi)故障阻抗圖。圖3.4
zm:m側(cè)系統(tǒng)阻抗;zk線路m側(cè)母線至k點(diǎn)阻抗;zzd:保護(hù)整定值;工作電壓uop:保護(hù)范圍末端f點(diǎn)的電壓;△i:電流故障分量。
線路m側(cè)的保護(hù)動(dòng)作情況,
uz=(zm+zk)*△i
uop=(zm+ zzd)*△i
作出函數(shù)u=△i*x的坐標(biāo)圖,圖3.5,當(dāng)x=(zm+zk)時(shí),u=uz,當(dāng)x=(zm+ zzd)時(shí),u=uop
這里的uop的電壓是實(shí)際是不存在的,只不是是保護(hù)計(jì)算出的一個(gè)比較電氣量,△u m= zm*△i,是故障后母線電壓的電氣量。所以u(píng)op=△u m+ zzd*△i。公式右邊所有的電氣量是可以測到的,所以可以計(jì)算出uop的值。
由圖3.5明顯可以得到在區(qū)內(nèi)故障時(shí)候︱uz︱<︱uop︱ (式3.1)
同理可以分析出正方向區(qū)外故障 ︱uz︱>︱uop︱ (式3.2)
二、反方向故障的阻抗圖 如圖3.6
在m側(cè)反方向k點(diǎn)故障時(shí),uop= zs*△i ,uz=(zzd+zk+zs)*△i。同樣作出函數(shù)u=△i*x的坐標(biāo)圖(圖3.7),當(dāng)x= zs,u= uop;當(dāng)x=(zzd+zk+zs),u= uz。zs雖然無法實(shí)際測到,但︱uz︱-︱uop︱=︱(zzd+zk)*△i︱=︱zzd*△i︱+△u m,公式右邊的數(shù)值也是可以測得的,︱uz︱-︱uop︱>0。
可知,在反方向故障時(shí)︱uz︱>︱uop︱ (式3.3)
歸納式3.1、式3.2和式3.3,就得到工頻變化量距離繼電器動(dòng)作方程︱uz︱<︱uop︱,同時(shí)也證明uop作為工作電壓選擇的正確性。
以上是以m側(cè)繼電器為分析對(duì)象,同理也可以分析出n側(cè)繼電器動(dòng)作方程。
三、工頻變化量距離繼電器的動(dòng)作特征
正方向區(qū)內(nèi)故障,得到公式︱uz︱<︱uop︱,即︱zm+zk︱<︱zm+ zzd︱,也就是
︱zk-(- zm)︱<︱zzd -(-zm)︱動(dòng)作區(qū)間是圓點(diǎn)在-zm,半徑為︱zm+ zzd︱的圓內(nèi)。圖3.8
該動(dòng)作區(qū)間包含了坐標(biāo)原點(diǎn),因此能很好的切除出口短路故障。
用電氣變化量作為分析對(duì)象比普通阻抗繼電器更加靈敏,有關(guān)工頻變化量構(gòu)成的保護(hù)可以閱讀本章第四節(jié)《復(fù)合距離繼電器》。
正方向區(qū)外或者反方向故障時(shí),令zzd +zs= zs’,注意到zk是m側(cè)的反方向,有
︱zs’- zzd︱<︱zs’ -zk︱,動(dòng)作區(qū)間是以zs’為圓心,︱zs’- zzd︱?yàn)榘霃降纳蠏亪A,這個(gè)圓在整定值z(mì)zd之外,所以不會(huì)誤動(dòng)做。圖3.9
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