继电保护新原理新技术介绍..
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工频变化量方向继电器测量电压、电流故 障分量的相位。 • 正方向元件的测量相角为：
U12 I12 ZCOM Arg I12 Z D
U 12 Arg I Z D 12
• 反方向元件的测量相角为：
• 动作方程为：
90o 270o
工频变化量方向继电器
• 正方向故障时：
ZS Z COM ＝Arg ＋ ZD 180
ZS ＝Arg Z 0 D
• 反方向故障时：
ZR Z COM ＋＝Arg 0 ZD ZR ＝Arg 180 ZD
工频变化量继电器的理论基础
重叠原理的应用
ES
M Z
I
ZK
N
ER
ES
M
Il
N
ER
U
UF
UF
Ul
UF
短路后状态
M I
正常负荷状态
N
U U U l I I I l
U
UF
短路附加状态
工频变化量继电器的基本关系式
正向短路基本关系式
M I F
N
ZS
ZK U
I
UF
U I Z S
K
jX
正向出口短路动作速度很快
S
M Y N
U F
P
U OP
Q
MY • 图中SM为保护背后电源阻抗， 为继电器整定阻抗。正向出口发 生短路，短路点电压变化U F 。 连接 SP线并引长交Y 点垂线于Q 点。则 YQ线为保护范围末端电 压变化量U OP 。显见，短路点 MY 线 SM 越短、 越近保护安装处、 越长，动作量U OP比制动量 U F 大得越多。U OP U F ，继电 器动作越快。最快可达到 4mS 现场曾有 3mS 动作于出口的记 录。
UOP U F
S F
UF
Y
UOP
R
工频变化量阻抗继电器工作原理
• 工频变化量阻抗继电器动作方程为
UOP U F
• 用 U OP.M 代替 U F 故动作方程为
U OP U OP.M
正向短路动作特性
当Z K 落在圆内继电器动作 ZSET • 保护过渡电阻的能力很强，该 Z 能力有很强的自适应能力。 R • 由于I 与I 相位相同，所以 过渡电阻附加阻抗是纯阻性的。 因此区外短路不会超越。 • 正向出口短路没有死区。 2ZS ZSET • 正向出口短路动作速度很快。 保护背后运行方式越大 ，本线 Z K Z SET 路越长，动作速度越快。 90o arg 270o Z K 2 Z S Z SET • 系统振荡时不会误动，不必经 振荡闭锁控制。 • 适用于串补线路。
反向短路动作特性
• 反向短路时 Z K 落在第 Ⅲ象限，进入不了圆内。 因而继电器不会误动。而 有良好的方向性。
jX
2 Z R Z SET
Z SET
R
ZK
90o arg
Z K Z SET 270o Z K 2 Z R Z SET
工频变化量方向继电器(RCS-901)
工频变化量方向继电器特点
⒈在RCS-901中构成纵联方向保护。 ⒉测量的角度与故障类型无关，与运行方式无关， 只与故障方向有关。即使非全相运行，该性能也 不变。 ⒊测量的角度只与短路方向相反一侧的电源等值阻 抗的阻抗角有关。因而与过渡电阻大小无关。与 负荷电流大小无关。 ⒋不反映系统振荡，灵敏度高。因而用它构成的纵 联保护可始终投入，而不是仅投入20-30ms ⒌正、反方向元件相配合，提高安全性 ⒍适用于串补线路 ⒎动作速度5～10ms
• 正向区外短路 Z K Z set S
UOP
Y F
UF
R
UOP U F
工频变化量阻抗继电器工作原理
• 反向短路
U OP U IZ set IZ R IZ set I Z R Z set U I Z Z R K F
三段式距离保护
• 阻抗继电器由正序电压极化，因而对不 对称短路有较大的保护过渡电阻的能力； • 接地阻抗继电器 • 相间阻抗继电器 • 低压距离 当正序电压下降至10%以下时，进入三相 低压程序，由正序电压的记忆量极化三段式阻抗继电ຫໍສະໝຸດ 的构成• 用正序电压作极化量
工作电压： U OP U IZ SET 极化电压： U P U1 动作方程： 90o arg U OP 90o
南京南瑞继保电气有限公司
继电保护新原理新技术 介绍
线路保护部份
1. 工频变化量阻抗继电器 2. 工频变化量方向继电器 3. 以正序电压作为极化量的阻抗继电器和 电抗继电器构成的距离保护 4. 振荡闭锁新原理 5. 单侧电源线路上发生短路防止纵联保护 拒动的措施 6. 在有串联补偿电容线路上线路保护的对 策
工频变化量继电器的基本关系式
反向短路基本关系式
F
ZK
M
I ZR
N
U F
U
U I Z R
工频变化量阻抗继电器的构成
• 用于构成快速的距离Ⅰ段 • 其动作方程为： U OP U OP.M –Uop为保护范围末端电压, 上式代表 U OP.M 保护范围末端电压变化量大于 时 继电器动作, 否则不动作。 –对相间阻抗继电器U OP U I Z SET –对接地阻抗继电器U OP U I K 3I 0 Z SET U OP.M 为动作门槛，取故障前工作 – 电压的记忆量。
UP
相间阻抗继电器：U OP U - I ZSET
U P U1
接地阻抗继电器：U OP U I K 3I 0 Z SET
工频变化量阻抗继电器工作原理
• 正向短路
U OP U IZ set IZ S IZ set I Z S Z set U I Z Z S K F
• 正向区内短路 Z K Z set
S
F
UF
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U12 I12 ZCOM Arg I12 Z D
U 12 Arg I Z D 12
• 反方向元件的测量相角为：
• 动作方程为：
90o 270o
工频变化量方向继电器
• 正方向故障时：
ZS Z COM ＝Arg ＋ ZD 180
ZS ＝Arg Z 0 D
• 反方向故障时：
ZR Z COM ＋＝Arg 0 ZD ZR ＝Arg 180 ZD
工频变化量继电器的理论基础
重叠原理的应用
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短路后状态
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正常负荷状态
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短路附加状态
工频变化量继电器的基本关系式
正向短路基本关系式
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正向出口短路动作速度很快
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MY • 图中SM为保护背后电源阻抗， 为继电器整定阻抗。正向出口发 生短路，短路点电压变化U F 。 连接 SP线并引长交Y 点垂线于Q 点。则 YQ线为保护范围末端电 压变化量U OP 。显见，短路点 MY 线 SM 越短、 越近保护安装处、 越长，动作量U OP比制动量 U F 大得越多。U OP U F ，继电 器动作越快。最快可达到 4mS 现场曾有 3mS 动作于出口的记 录。
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工频变化量阻抗继电器工作原理
• 工频变化量阻抗继电器动作方程为
UOP U F
• 用 U OP.M 代替 U F 故动作方程为
U OP U OP.M
正向短路动作特性
当Z K 落在圆内继电器动作 ZSET • 保护过渡电阻的能力很强，该 Z 能力有很强的自适应能力。 R • 由于I 与I 相位相同，所以 过渡电阻附加阻抗是纯阻性的。 因此区外短路不会超越。 • 正向出口短路没有死区。 2ZS ZSET • 正向出口短路动作速度很快。 保护背后运行方式越大 ，本线 Z K Z SET 路越长，动作速度越快。 90o arg 270o Z K 2 Z S Z SET • 系统振荡时不会误动，不必经 振荡闭锁控制。 • 适用于串补线路。
反向短路动作特性
• 反向短路时 Z K 落在第 Ⅲ象限，进入不了圆内。 因而继电器不会误动。而 有良好的方向性。
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工频变化量方向继电器(RCS-901)
工频变化量方向继电器特点
⒈在RCS-901中构成纵联方向保护。 ⒉测量的角度与故障类型无关，与运行方式无关， 只与故障方向有关。即使非全相运行，该性能也 不变。 ⒊测量的角度只与短路方向相反一侧的电源等值阻 抗的阻抗角有关。因而与过渡电阻大小无关。与 负荷电流大小无关。 ⒋不反映系统振荡，灵敏度高。因而用它构成的纵 联保护可始终投入，而不是仅投入20-30ms ⒌正、反方向元件相配合，提高安全性 ⒍适用于串补线路 ⒎动作速度5～10ms
• 正向区外短路 Z K Z set S
UOP
Y F
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UOP U F
工频变化量阻抗继电器工作原理
• 反向短路
U OP U IZ set IZ R IZ set I Z R Z set U I Z Z R K F
三段式距离保护
• 阻抗继电器由正序电压极化，因而对不 对称短路有较大的保护过渡电阻的能力； • 接地阻抗继电器 • 相间阻抗继电器 • 低压距离 当正序电压下降至10%以下时，进入三相 低压程序，由正序电压的记忆量极化三段式阻抗继电ຫໍສະໝຸດ 的构成• 用正序电压作极化量
工作电压： U OP U IZ SET 极化电压： U P U1 动作方程： 90o arg U OP 90o
南京南瑞继保电气有限公司
继电保护新原理新技术 介绍
线路保护部份
1. 工频变化量阻抗继电器 2. 工频变化量方向继电器 3. 以正序电压作为极化量的阻抗继电器和 电抗继电器构成的距离保护 4. 振荡闭锁新原理 5. 单侧电源线路上发生短路防止纵联保护 拒动的措施 6. 在有串联补偿电容线路上线路保护的对 策
工频变化量继电器的基本关系式
反向短路基本关系式
F
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工频变化量阻抗继电器的构成
• 用于构成快速的距离Ⅰ段 • 其动作方程为： U OP U OP.M –Uop为保护范围末端电压, 上式代表 U OP.M 保护范围末端电压变化量大于 时 继电器动作, 否则不动作。 –对相间阻抗继电器U OP U I Z SET –对接地阻抗继电器U OP U I K 3I 0 Z SET U OP.M 为动作门槛，取故障前工作 – 电压的记忆量。
UP
相间阻抗继电器：U OP U - I ZSET
U P U1
接地阻抗继电器：U OP U I K 3I 0 Z SET
工频变化量阻抗继电器工作原理
• 正向短路
U OP U IZ set IZ S IZ set I Z S Z set U I Z Z S K F
• 正向区内短路 Z K Z set
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