高压线路距离保护程序逻辑原理(三)

阻抗元件的主要程序功能是阻抗计算,即第二章的解微分方程算法。配合低通数字滤波器计算出故障点至保护安装处的感受电抗X和电阻R值,再同整定值比较以确定是否在区内。阻抗元件也可以采用其他算法计算阻抗,但应指出上述哪种计算感受电抗和电阻分量的方法,其阻抗动态特性有较好的躲过系统振荡能力并提高了保护允许过渡电阻的能力,使得阻抗元件有条件方便地实现多边形的动作特性,如图3-8所示。图3-8中第二象限的边界线倾斜15,是为了保证线路发生金属性短路故障时保护可靠动作,该边界线长度由保护区X定值决定;为了克服线路末端故障过渡电阻的影响,使多边形与实轴相交45~60;值的选择原则应以躲线路末端故障时的超越现象为准,通常选tga=1/8;为保证出口经过渡电阻短路能可靠动作,第四象限边界线应向下倾斜15。

这种多边形阻抗特性在常规距离保护中也见到过,但微机保护采用软件算法实现起来就十分方便,整定调整也很容易。此时R和X可以独立整定,以满足长线路和短线路的不同要求。如对短线路由于R值较小,容易受过渡电阻的影响,因此可以加大R/X比值,以增强其允许过渡电阻的能力;对长线路,其过渡电阻影响小,主要问题是正常运行是要躲过负荷阻抗,则通过减小R/X比值调整多边形阻抗特性边界线,以避越负荷阻抗。因此在这类距离保护整定之情单中又一项R/X比值,可以根据需要选定。

微机保护实现多边形阻抗特性还提高了保护躲系统振荡的能力。相间和接地阻抗特性中,I段到III段电阻份量的整定值都是公用的,但有两个不同的整定值,即(大值)和(小值),程序将根据不同的场合自动选用大值和小值。例如在振荡闭锁状态下取,以提高躲振荡能力,避免保护误动。而第一次故障,即测量元件短时开放时,取值以提高允许过渡电阻的能力。在这类微机距离保护整定清单中列有和整定值。

微机保护实现保护附加特性十分容易,只需要增加一些软件功能,然后按一定的逻辑关系插入元程序即可。例如出口短路时由于电压为零,X和R的计算值均将接近于零,其符号不能正确代表短路方向。为此可以利用微机保护的记忆功能,调用故障前一周的电压同故障后电流进行比相。如示反方向,就经验时候转入振荡闭锁程序模块;(ZDBS)如果正方向,就可利用图3-8(b)的便宜特性判断是否在区内。这种偏移特性是在图3-8(a)的方向特性基础上叠加一个小矩形,构成“或”的逻辑关系,从而使动作特性包括了原点,保证了正向出口故障是可靠动作。加了偏移特性还能适应电压互感器接在线路侧对保护的要求。例如当手合或重合至保护出口三相永久性短路故障时,由于电压全零,又无记忆作用,这时III段带偏移特性才能满足加速III段跳闸的需要。

偏移特性矩形的X和R值是由保护软件内部确定的。虽然每段的偏移X和R值不相同,但都是以每段各自的X和R值为基准自动选取确定的,并受到最大反向特性的限制,不需要在整定中人为选定。

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