距离保护的振荡闭锁方法综述
第三章距离保护3-5,6,7,8
A相单相接地
B相单相接地 C相单相接地 三个相电流差突变 量的最大值对应两 相为故障相
• 测量电流中无零序分量，判为非接地故障：
AB两相短路故障 BC两相短路故障 CA两相短路故障
m为整定系数，取值范围为4一8
电力系统继电保护原理
3.7 距离保护特殊问题
西南交通大学电气工程学院
不能正确测量有两个方面的含义，一方面是把测量阻抗测大， 反映出故障距离变远，即不动作；另一方面是把测量阻抗测 小，反映出故障距离变近，可能导致在区外故障情况下误动 作。此处，非故障环上的电压、电流算出的阻抗一般是第一 种情况，通常不会动作
•微机保护中，距离保护的硬件接线只有一套，故障环的 选取是由软件实现的，分两种情况：
M
)Z
j
1 2
Zctg
2
振荡过程安装于M侧的保护测量阻抗变化轨迹
jX
N
Zm
(1 2
M
)Z
jห้องสมุดไป่ตู้
1 2
Zctg
2
o
1 Ke 1
δ
o
Zm
1
2Z
M
Ke 1 o
oR
其中
Ke
EM EN
(
1 2
M
)Z
2
Ke 1
图 3-31 测量阻抗的变化轨迹
（三）电力系统振荡对距离保护的影响
1
O’
3
ΨK
M
当测量阻抗位于特性圆以内时, 阻抗继电器误动。
2. 电气量变化速率的差异
振荡时，电气量呈现周期性变化，其变化过程是渐变的，变化范 围大。而故障时电流电压的变化是突变的，且故障后测量电流电 压、阻抗的测量值基本不变。
距离保护断线闭锁及振荡闭锁
《距离保护的断线闭及振荡锁装置》一、距离保护的断线闭锁装置1ZKJ 2ZKJ 3ZKJC 相断线时的电压变化：ABU B 现在微机保护都是采用起动元件（即相电流突变量和零序电流启动），因此PT 二次断线时，微机保护的起动元件不会动作，故距离保护不会误动。
但如果此时系统出现波动或发生区外故障造成起动元件动作的情况下，距离保护就会误动。
为此纵联距离保护及零序电压采用自产3U0纵联零序方向保护都需闭锁。
对断线闭锁装置的要求：①当PT 二次回路出现一相、两相或三相断线时，断线闭锁装置都应将距离保护闭锁，并发出告警信号。
②当一次系统发生短路时，断线闭锁装置不应误动，以免将距离保护误闭锁。
1、RCS-900系列保护断线闭锁装置的原理①当Ua+Ub+Uc >8V ，且电流起动元件不起动，延时1.25s 发出PT 二次回路异常信号并闭锁保护。
本判据用以判别TV 二次的一相和两相断线。
②当使用母线PT 时，满足Ua+Ub+Uc <8V ，U 1<30V ，且电流起动元件不起动，延时1.25s 发出PT 二次回路异常信号并闭锁保护。
本判据用以判别TV 二次的三相断线。
③当使用线路PT 时，满足Ua+Ub+Uc <8V ，U 1<30V ，且电流起动元件不起动，任意一相有电流（I φ>0.08I N ，为CT 的二次额定电流）或TWJ 不动作。
延时1.25s 发出PT 二次回路异常信号并闭锁保护。
本判据用以判别TV 二次的三相断线。
（1）RCS-901系列保护断线闭锁装置A B CBC=CATV断线信号动作的同时，将纵联变化量方向和纵联零序退出，保留工频变化量阻抗元件，退出距离保护，自动投入TV断线相过流和TV断线相零序过流保护，TV断线相过流保护由距离保护压板投退，TV断线相零序过流保护由零序保护压板投退。
对于零序过电流保护，RCS-901A将零序II段退出，III段不经方向元件控制；RCS-901B将零序I、II段退出，IV段不经方向元件控制，若“零序III段经方向”，则退出III段零序方向过流。
电力系统继电保护原理-距离保护的振荡闭锁
M侧：
Zm
U
M
IM
EM IM
IM
ZM
EM
IM
ZM
1
Z e
j
ZM
∵
1- e jδ
= 1-
2 jctgδ
2
∴
Z
=
m
Z∑ (12
jctgδ2
)
-
ZM
=
(
Z∑ 2
- ZM)-
j
Z∑ 2
ctgδ2
7
Z
=
m
Z∑ (12
jctgδ2
)
-ZMΒιβλιοθήκη =(Z∑ 2
- ZM)-
j
Z∑ 2
ctgδ2
jX O’
Zm
N
Z∑ 2
17
3.5.4 振荡过程中再故障的判断
振荡过程中又发生不对称短路，判据：
I2 I0 m I1
振荡过程中又发生三相短路，判据：
U cos：近似为电弧电压，其值一般不会超过6%额
定电压，且与故障距离无关，基本不随时间 变化，振荡时，短时满足；短路时，一直满 足。
0.03p.u. U cos 0.08p.u.
响，但Ⅱ、 Ⅲ段定值较大，振荡时的测量阻抗比较
容易进入其动作区。
10
系统振荡时，阻抗继电器是 否误动、误动的时间长短与：
•
保护安装位置
•
保护动作范围
•
动作特性的形状
•
振荡周期长短等有关
11
4. 振荡与短路的区别：
①从电流和各点电压的幅值的变化上看：
振荡：作周期性变化 短路： di du 大
dt dt
3.5 距离保护的振荡闭锁
电力系统继电保护 ——距离保护振荡闭锁、故障类型判别和故障选相、距离保护特殊问题的分析、工频故障分量
[0] [0] [0] ICA ( IC I A ) ( IC I [0] ) ( I I ) ( I I C A A C A ) I C I A
U M EM I M Z M EM 1 Zm ZM Z ZM j IM IM IM 1 e
1 e
j
1 cos j sin
2 1 jctg 2
一、距离保护的振荡闭锁
EM
M 1
I
2
N
EN
1 Z m Z Z M 2
过渡电阻对接地距离元件的影响要大于对相间距离元件的影 响。
三、距离保护特殊问题的分析
线路串联补偿电容对距离保护的影响：
串联补偿电容的存在会对距离保护产生十分严重的影响。
（1）采用直线型动作特性克服反方向误动
（2）用负序功率方向元件闭锁误动的距离保护 （3）选取故障前的记忆电压为参考电压来克服串联补偿电 容的影响 （4）通过整定计算来减小串联补偿电容的影响 补偿度可调的可控串补TCSC -电力系统电力电子化
振荡时，若阻抗测量元件误动作，则在一个振荡周期内动作 和返回各一次；短路时，可能动作，可能不动作。
利用系统短路时的负序、零序分量或电流突然变化，短路开 放保护，实现振荡闭锁 利用测量阻抗变化率不同构成振荡闭锁 利用动作的延时实现振荡闭锁
距离保护的振荡闭锁措施
二、故障类型判别和故障选相
四、工频故障分量距离保护
1. 称呼：故障分量、故障变化量、突变量 2. 组成：工频故障分量、故障暂态分量 3. 不存在由于对侧电源助增引起的稳态超越问题 特点： （1）基本上不受非故障状态影响，无需加振荡闭锁 （2）不，动作速度较快
3.5 距离保护的闭锁振荡
根据对振荡闭锁的要求，利用短路与振荡时电气量变化的特征，一般 可采取以下三种闭锁措施。
1.利用负序、零序分量或突变量，实现振荡闭锁 基本原理：在系统没有故障时，距离保护一直处于闭 锁状态，当系统发生故障时，短时开放距离保护允许保护 出口跳闸。
若开放时间内保护动作，说明故障在保护范围内，将 故障线路跳开；若在开放时间内保护未动作，说明故障不 在保护区内，重新将保护闭锁。
阻抗缓慢变为保护安装处到振荡 中心点的线路阻抗； 根据阻抗变化的速度不同 就可以构成振荡闭锁，俗称 “大圆套小圆”原理。
Z1 Z2
Zk
ZM ZL
3.5.3 距离保护的振荡闭锁措施
利用测量阻抗的变化率不同构成振荡闭锁实现原理图：
KZ2
Z
KZ1
D2 & D1 & DT
开放保护
Z
t
0
3.5.3 距离保护的振荡闭锁措施
3.5.1 振荡闭锁的概念
并联运行的电力系统或发电厂之间出现功率角大范围周期性 变化的情况，称为电力系统的振荡。 电力系统振荡时，系统两侧的等效电动势间的夹角δ可能在 0°~360°范围内作周期变化，系统中个点的电压、线路电流、 功率大小和方向以及保护的测量阻抗也都呈周期性变化。 电力系统的振荡属于严重的不正常工作状态，但可以通过控 制手段恢复正常。但由于测量阻抗的周期性变化保护可能误动 作而造成事故的扩大。
35距离保护的闭锁振荡振荡闭锁的概念振荡对测量元件的影响距离保护的振荡闭锁措施振荡过程中再故障的判断351振荡闭锁的概念并联运行的电力系统或发电厂之间出现功率角大范围周期性变化的情况称为电力系统的振荡
3.5 距离保护的闭锁振荡
——振荡闭锁的概念 ——振荡对测量元件的影响 ——距离保护的振荡闭锁措施 ——振荡过程中再故障的判断
继电保护-3.5-3.8距离保护的振荡闭锁
振荡中心位于本线路保护范
围内时：
jX
当在δ在δ1和δ2之间时，测量 阻抗落入动作范围内，其测
O
量元件会动作
2
N
N
振荡中心位于本线路范围外 时：
测量阻抗不会落入距离I段的 动作区，距离I段不受振荡的 影响，但由于距离II段和距 离III段整定阻抗较大，可能 会动作。
M
M
1 2
Z
ZM
1 ZM
R
b. 系统振荡对不同特性的阻抗继电器的影响
因此一般取0.1s~0.3s。
数字式保护中，一般取0.15s左右。
整组复归元件
整组复归元件在故障或振荡消失后再经过一个延时 动作，将SW复原，它与故障判断元件、SW配合， 保证在整个一次故障过程中，保护只开放一次。但 是对于先外部故障引起的振荡后再次故障，保护也 将被闭锁，尚需要有再故障判别元件。
常用的故障判别元件：
ii. 反映电流突变量的故障判断元件 依据：
在系统正常或振荡时电流变化比较缓慢，而在系 统故障时电流会出现突变。
（2）利用阻抗变化率的不同来构成振荡闭锁
原理： 在电力系统发生故障时，测量阻抗由负荷阻抗突变 为短路阻抗；而在振荡时，测量阻抗缓慢变为保护 安装处到振荡中心的线路阻抗，根据两种情况下阻 抗变化速度的不同构成振荡闭锁。
为了能对电力系统振荡的物理过程进行明确而简单的分析， 同时又不影响结论的正确性，提出下列几点假设：
(1)将所研究系统按其电气连接的特点简化为一个具有双侧电源的 网络；
(2)系统振荡时，三相处于对称状态，因此可以只取一相进行分析;
(3)系统振荡时，两侧系统的电势幅值相等，相角差以δ表示；
(4)系统中各元件的阻抗角相等；
距离保护的振荡闭锁PPP文档(最全版)
3.5.3 距离保护的振荡闭锁措施
（一）利用负序、零序分量或电流突然变化，短时开放保护，实现振荡闭 锁
电力系统继电保护
3.5.3 距离保护的振荡闭锁措施
（一）利用负序、零序分量或电流突然变化，短时开放保护，实现振荡闭 锁
– TDW称为振荡闭锁的开放时间，或称允许动作时间，它的选 择要兼顾两个原则：
2 电力系统振荡对距离保护元件的影响
2 电力系统振荡对距离保护元件的影响
1
1
Zm
( 2
Z
ZM
)
j 2
Z ctg
2
当δ由0º变化到360º，测量阻抗Zm
(1 2
M )Z
j1 2
Z ctg
2
的末端沿着OO’自右向左移动
电力系统继电保护
3.5.2 电力系统振荡对距离保护元件的影响
振荡时，电气量呈周期性变化，变化速度慢 电压、电流、功率大小和方向、距离保护的测量阻抗都作周期性变化，保护可能误动 振荡时，三相对称，没有负序和零序分量 3 距离保护的振荡闭锁措施 （三）利用动作的延时实现振荡闭锁 3 距离保护的振荡闭锁措施 当δ由0º变化到360º，测量阻抗Zm的末端沿着OO’自右向左移动 通过调节自行恢复，或由振荡解列装置解开失步的系统 全相或非全相振荡过程中，发生各种类型的不对称故障，保护装置应有选择性地动作跳闸 振荡时，测量阻抗可能进入动作区，造成阻抗元件的误动作。 电压、电流、功率大小和方向、距离保护的测量阻抗都作周期性变化，保护可能误动 三相对称性故障的动作判据 振荡时，测量阻抗可能进入动作区，造成阻抗元件的误动作。 （一）利用负序、零序分量或电流突然变化，短时开放保护，实现振荡闭锁 当δ由0º变化到360º，测量阻抗Zm的末端沿着OO’自右向左移动 2 电力系统振荡对距离保护元件的影响
第五节 距离保护的振荡闭锁
− A相 地 接
− B相 地 接
有 零 序 分 量 无
ɺ ɺ ɺ ɺ m∆I AB ≤ ∆ICA ∩m∆I AB ≤ ∆IBC ɺ ɺ ɺ K(1,1) ∆I AB 、∆IBC 、∆ICA
− C相 地 接
最 者 故 相 大 为 障
− AB −B C − CA
ɺ ɺ ɺ ɺ m∆IC < ∆I A ∩m∆IC < ∆IB
第六节 故障类型判别及故障选相
ɺ EM
M1 ɺ I
2N
ɺ EN
ɺ U
判断故障距离 单相重合闸
（故障类型，故障相） 找出故障环路 故障类型，故障相）
电流突变量的概念： 电流突变量的概念：
ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ[ ɺ ɺ ∆I AB = (I A − IB ) −(I [0] − IB0] ) = ∆I A − ∆IB A ɺ ɺ ɺ ɺ[ ɺ[ ɺ ɺ ∆IBC = (IB − IC ) − (IB0] − IC0] ) = ∆IB − ∆IC ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ ∆I = (I − I ) − (I [0] − I [0] ) = ∆I − ∆I
二、振荡对距离保护测量元件的影响 1.振荡时电压电流的变化规律 1.振荡时电压电流的变化规律
ɺ EM
M1 ɺ I
2N
ɺ EN
三相系统－→单相系统
对称
ɺ U
振荡原因：（1）输电线输送功率过大，超过静稳极限；
ɺ ɺ ɺ EM − EN EM (1− e− jδ ) ɺ I= = ZΣ ZΣ
ɺ ɺ ɺ UM = EM − I ZM
3.振荡对距离保护的影响 3.振荡对距离保护的影响
ɺ EM
M1 ɺ I
2N
ɺ EN
距离保护第4讲：振荡闭锁
3.8.3 距离保护振荡闭锁措施
（二）措施1：故障启动时保护的短时开放
利用短路故障电气量突变的特点，实现振荡闭锁。 具体实现方案： ➢ 启动元件动作，距离保护短时开放保护150ms ➢ 对于距离Ⅱ段若在上述开放时间内动作，则保持其动
作状态
3.8.3 距离保护振荡闭锁措施
（二）措施1：故障启动时保护的短时开放
启动判据：
3.8.3 距离保护振荡闭锁措施
（三）措施2：利用测量阻抗变化率（大圆套小圆式）
短路故障时, 测量阻抗因负荷阻抗突变为短路阻抗而 发生瞬间变化
系统振荡时, 测量阻抗 则按振荡过程较为缓慢地变化 为保护安装处到振荡中心点的线路阻抗
3.8.3 距离保护振荡闭锁措施
（四）措施3：利用动作延时
➢ 距离保护的延时大于测量阻抗穿越动作区的时间（一般 为1.0~1.5s）, 就可避免系统振荡引起的误动作；
➢ 适用于距离Ⅲ段； ➢ 因为不退出III段，为振荡中线路再故障保留了一个简单
可靠的后备距离Ⅲ 段。 ➢ 与距离Ⅰ 、 Ⅱ 段的振荡闭锁措施相结合, 可构成距离
保护振荡闭锁的完整方案
3.8.4 振荡过程中再故障的判断
1. 电力系统振荡
振荡表现形式： 1）衰减振荡，机组间功角变化幅度逐渐减小，最后振荡 平息 2）系统失去同步，机组间功角在0-360度之间作周期性 变化
两者的不同表现在振荡时功角的变化范围和变化周期 不同。
两者的共同点在于功角均近似作周期性变化
3.8.1振荡闭锁的概念
2. 电力系统振荡对保护的影响 电力系统振荡会引起系统各个点的电流、电压、测量阻
3.8.3 距离保护振荡闭锁措施
（一）对振荡闭锁元件的基本要求
1. 系统发生全相或非全相振荡时，保护装置不应误动 作，即单纯振荡要可靠闭锁保护
大学课件 电力系统继电保护 第三章第五节 距离保护的振荡闭锁
IM ZM IM
EM IM
ZM
1 1 e j
Z ZM (3 130)
Im
E Z
EM (1 e j ) Z
1 e j
1 cos
j sin
1
2
jctg
2
Zm
(1 2
Z
ZM
)
j
1 2
Zctg
2
(1 2
M
)Z
(
j
1 2
Zctg
故障判断元件----又可称为启动元件，用来完成系统是否 发生短路的判断。要求故障判断元件灵敏度高、动作速度 快，系统振荡时不误动作。
目前距离保护中广泛应用的两种故障判断元件：
（1）反映电压、电流中负序或零序分量的故障判断元件----电力系统 正常运行或因静稳定破坏而引发振荡时，系统处于三相对称状态，电 压、电流中不存在负序或零序分量。电力系统发生各种类型的不对称 短路时，故障电压、电流中都会出现较大的负序或零序分量；三相对 称性短路时，一般由不对称短路发展而来，短时也会有负序、零序输 出。利用负序或零序是否存在，作为系统是否发生短路的判断。
Uos EM cos 2 (3 129)
UN：
假设系统中各部分的阻抗角都相等，则线路上任意一点的 电压相量的末端，都必然落在由EM和EN的末端联线连接 而成的直线上（即△E上）。M、N两母线处的电压相量 UM和UN标在图3-30（a）中。
其有效值随变化的曲线，如图3-30（c）所示：
• 2 电力系统振荡时测量阻抗的变化规律
I E 2EM sin
Z Z
2
(3 128)
UM EM IZM (3 125)
距离保护的振荡闭锁
§3.5距离保护的振荡闭锁（Power Swing Blocking of DistanceProtection）§3.5.1 振荡闭锁的概念（Concept of Power Swing Blocking）并联运行的电力系统或发电厂失去同步的现象，称为电力系统的振荡（Power Swing）。
电力系统振荡时，系统两侧等效电动势间的夹角在0范围内作周期性变化，o ~ 360oo ~ 360o从而使系统中各点的电压、线路电流、功率方向以及距离保护的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的各种保护的测量元件，就有可能因系统振荡而动作。
电力系统的振荡是属于严重的不正常运行状态，而不是故障状态，大多数情况下能够通过自动装置的调节自行恢复同步。
如果在振荡过程中继电保护动作，切除了重要的联络线，或断开了电源和负荷，不仅不利于振荡的自动恢复，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，要采取必要的措施，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的措施，就称为振荡闭锁。
因电流保护、电压保护和功率方向保护等一般都只应用在电压等级较低的中低压配电系统，这些系统出现振荡的可能性很小，振荡时保护误动产生的后果也不会太严重，所以1 / 20一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的电力系统，系统出现振荡的可能性大，保护误动造成的损失严重，所以必须考虑振荡闭锁问题。
在无特殊说明的情况下，本书所提及的振荡闭锁，都是指距离保护的振荡闭锁。
§3.5.2 电力系统振荡对距离保护测量元件的影响（Effect of Power Swing to Measuring Unit of DistanceProtection）1．电力系统振荡时电流、电压的变化规律现以图3-31 所示的双侧电源的电力系统为例，分析系统振荡时电流、电压的变化规律。
E M E NIKZ NME 和E N 的幅值相等，相角差设系统两侧等效电动势MGG之~~（即功角）为，等效电源之间的阻抗为Z Z M Z l Z N ，U其中Z为M 侧系统的等值阻抗，Z 为N 侧系统的等值阻图3-31 双侧电源的电N力系统M抗，Z为联络线路的阻抗，则线路中的电流和母线M、N 上l的电压分别为：IjE M E E E (1 e )N MZ Z Z(3-144)U M E I Z (3-145)M MU N E I Z (3-146)N N它们之间的相位关系如图3-32(a)所示。
距离保护断线闭锁及振荡闭锁
《距离保护的断线闭及振荡锁装置》一、距离保护的断线闭锁装置1ZKJ 2ZKJ 3ZKJC 相断线时的电压变化：ABU B 现在微机保护都是采用起动元件（即相电流突变量和零序电流启动），因此PT 二次断线时，微机保护的起动元件不会动作，故距离保护不会误动。
但如果此时系统出现波动或发生区外故障造成起动元件动作的情况下，距离保护就会误动。
为此纵联距离保护及零序电压采用自产3U0纵联零序方向保护都需闭锁。
对断线闭锁装置的要求：①当PT 二次回路出现一相、两相或三相断线时，断线闭锁装置都应将距离保护闭锁，并发出告警信号。
②当一次系统发生短路时，断线闭锁装置不应误动，以免将距离保护误闭锁。
1、RCS-900系列保护断线闭锁装置的原理①当Ua+Ub+Uc >8V ，且电流起动元件不起动，延时1.25s 发出PT 二次回路异常信号并闭锁保护。
本判据用以判别TV 二次的一相和两相断线。
②当使用母线PT 时，满足Ua+Ub+Uc <8V ，U 1<30V ，且电流起动元件不起动，延时1.25s 发出PT 二次回路异常信号并闭锁保护。
本判据用以判别TV 二次的三相断线。
③当使用线路PT 时，满足Ua+Ub+Uc <8V ，U 1<30V ，且电流起动元件不起动，任意一相有电流（I φ>0.08I N ，为CT 的二次额定电流）或TWJ 不动作。
延时1.25s 发出PT 二次回路异常信号并闭锁保护。
本判据用以判别TV 二次的三相断线。
（1）RCS-901系列保护断线闭锁装置A B CBC=CATV断线信号动作的同时，将纵联变化量方向和纵联零序退出，保留工频变化量阻抗元件，退出距离保护，自动投入TV断线相过流和TV断线相零序过流保护，TV断线相过流保护由距离保护压板投退，TV断线相零序过流保护由零序保护压板投退。
对于零序过电流保护，RCS-901A将零序II段退出，III段不经方向元件控制；RCS-901B将零序I、II段退出，IV段不经方向元件控制，若“零序III段经方向”，则退出III段零序方向过流。
3.5距离保护的振荡闭锁
3.5.2 电力系统振荡对距离保护测量元件的影响
2、电力系统振荡时测量阻抗的变化规律
1 1 1 1 Z m ( Z Z M ) j Z ctg ( M ) Z j Z ctg 2 2 2 2 2 2
N侧电源
360
O
N
1 ( M )Z 2
N
O
阻抗比较容易落入动作区，但是否误作时限分析
jX
1
Z m1
O
M
R
M侧电源
M
R
3.5.2 电力系统振荡对距离保护测量元件的影响
4、电力系统振荡与短路时电气量的差异
对称性差异：
振荡时系统三相对称，无负序和零序分量。不对称短路则有负序和零序
分量出现。对称短路往往是由不对称短路发展而来，因而故障初期， 一般也会出现短时的负序和零序分量； 电气量变化速率的差异： 振荡时，电气量呈现周期性变化，其变化过程是渐变的，变化范围大。 而故障时电流电压的变化是突变的，且故障后测量电流电压、阻抗 的测量值基本不变；
距离保护特殊问题的分析
• 振荡闭锁的概念
• 电力系统振荡对距离保护测量元件的影响
• 距离保护的振荡闭锁措施
3.5.1 振荡闭锁的概念
电力系统振荡：并联运行的电力系统或发电厂之间出现功率 角大范围周期性变化的现象
M
1
EM
I
N
EN
产生振荡的原因：
U
1、电网建设规划不合理，电气联系弱
2、无功功率不足，电压下降 3、大型发电机励磁异常 正常运行 4、切除故障慢，限制有功传输 系统振荡
O
UN
E
距离保护的振荡闭锁
距离保护的振荡闭锁1电力系统振荡1.1简介在电力系统正常运行时，所有发电机都以同步转速旋转，这时并列运行的各发电机之间相位没有相对变化，系统各发电机之间的电势差为常数，系统中各点电压和各回路的电流均不变。
当电力系统由于某种原因受到干扰时（如短路、故障切除、电源的投入或切除等），这时并列运行的各同步发电机间电势差相角差将随时间变化，系统中各点电压和各回路电流也随时间变化，这种现象称为振荡。
电力系统的振荡有同步振荡和异步振荡两种情况，能够保持同步而稳定运行的振荡称为同步振荡，导致失去同步而不能正常运行的振荡称为异步振荡。
电力系统中的电磁参量(电流、电压、功率、磁链等)的振幅和机械参量(功角、转速等)的大小随时间发生等幅、衰减或发散的周期性变化的现象。
（当电力系统由于某种原因受到干扰时（如短路、故障切除、电源的投入或切除等），这时并列运行的各同步发电机间电势差相角差将随时间变化，系统中各点电压和各回路电流也随时间变化，这种现象称为振荡。
）1.2系统振荡的五大原因1、输电线路输送功率超过极限值造成静态稳定破坏；2、电网发生短路故障,切除大容量的发电、输电或变电设备,负荷瞬间发生较大突变等造成电力系统暂态稳定破坏；3、环状系统(或并列双回线)突然开环,使两部分系统联系阻抗突然增大,引启动稳定破坏而失去同步；4、大容量机组跳闸或失磁,使系统联络线负荷增大或使系统电压严重下降,造成联络线稳定极限降低,易引起稳定破坏；5、电源间非同步合闸未能拖入同步。
1.3系统发生振荡时的主要现象1)发电机和电源联络线上的功率、电流及某些节点上的电压将会产生不同程度的周期性变化。
2)连接失去同步的发电厂或系统联络线上的电流表和功率表的表针摆动得最大；电压振荡最激烈的地方是系统振荡中心，振荡电压每周期降低至零值一次；随着偏离振荡中心距离的增加，电压的波动幅度逐渐减小。
3)对于失步发电机，定子电流表指针的摆动最为激烈；有功功率表和无功功率表的摆动也很厉害；定子电压也有摆动，但不会到零值；转子电流和电压都在正常值左右摆动。
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而 使距 离保 护 跳 闸 ， 因此 ， 分 析 振荡产 生 的原 因并 找 出 合 理 的方 法避 免保 护跳 闸显 得 极其 重要 。距 离保 护振 荡 闭锁 措施 应 满足 如下 要求 ：
处于对称状态 ， 电压 和电流不包括负序分量或零序分 量； 而当发生单相接地 、 两相短路和两相接地短路等三 相不对称短路时 ， 电压 和电流 中都会有较大的负序分
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｓ ｗｉ ｎ ｇ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ； ｕ ｎ ｓ ｙ ｍｍｅ ｔ ｒ ｉ ｃ ｌ ａ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ： ｉ ｍｐ ｅ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ
２ 目前距 离保 护的判 断依 据
１ 引 言
电流突变量的判断元件两种 。电力网络在正常运行时
或者 因静 态稳 定遭 到 破 坏 而 引起 振 荡 ， 电力 系 统 三相
或变电站发生故障时 ， 可能引起系统振荡 ， 在振荡的过 程 中， 电压和电流值可能达到很高 ， 容易引起距离保护 误 动跳 闸 ， 造成 系统 大 面积停 电 。另 外 ， 目前 大量 使用 的非线性负载会产生高次谐 波， 也容易引起 系统振荡
＜电气开 关＞ （ ２ ０ １ ３ ． Ｎ ｏ ． ３ ）
５
文 章编 号 ： １ ０ ０ ４— ２ ８ ９ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ０ ０ ５一 ｏ ３
距 离保护的振荡 闭锁方法综述
武莉莉
（ 广 西大学 电气工程 学 院， 广西 南宁 ５ ３ ０ ０ ０ ４ ）
量或 零序 分量 出现 。 电力 系统发 生三 相对称 短路 的概 率较 小 ， 即使 发生 ， 大 多 也 是 由不 对 称 短 路 发 展 而来 ， 在 不对称 短 路期 间也 会 有 负 序 或 零 序 分量 。因此 ， 可
以根据负序分量或零序分量的存在和大小 ， 判断电力
（ １ ） 系统全相或非全相振荡 时， 保 护不应动作跳
关键 词 ： 振 荡 闭锁 ； 不对称 故 障 ； 阻抗 变化 率
中图分 类号 ： Ｔ Ｍ ７ １ 文献 标识 码 ： Ｂ
Ｓ ｕ ｍｍ ａ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｄｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｗｉ ｎ ｇ Ｂｌ ｏ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ
摘 要： 论述 了实现距 离保护振 荡闭锁的三种基本原理 ， 采用这些原理能可靠地 区分短路 故障与振荡， 使距 离保 护在振荡时候都具备快速切 除区内故障的能力 ， 克服 电力系统振荡给继电保护动作带来的影响 ， 并且指 出了距 离
保 护振 荡 闭锁 研 究 的 巨大潜 力和 实 际应 用价 值 。
闸。
系统是否发生了不对称短路故障， 如测出负序分量或
零序分量的存在并且较大时 ， 继电保 护应作 出相应 的
ｂ ｅ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｙ ｄ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｕ ｉ ｓ ｈ ｓ ｈ ｏ ｎ— ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｗｉ ｔ ｈ ｏ ｓ ｃ ｉ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ． Ｓ Ｏ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｔ ｉ ｍｅ ｏ ｆ ｓ ｗｉ ｎ ｇ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｐ ｉ ｄ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ ｏ ｆ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｌ ａ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｓ ， ｔ ｏ ｏ ｖ ｅ ｒ ｃ ｏ ｍｅ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｓ ｃ ｉ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｙ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｔ ｈ ａ ｔ ｈｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｓ ｃ ｉ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ｏ ｃ ｋ ｏ ｕ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｈ ａ ｓ ｅ ｎ ｏ ｒ ｍｏ ｕ ｓ ｐ ｏ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｌ ａ ｖ ｌｕ ａ ｅ ．
随着 社会 用 电量 的 逐 渐 增 加 ， 电力 系 统 的结 构越 来 越 复杂 ， 系 统 的阻抗 也相 应 的变得 越来 越小 ， 阻尼也 相 应 地变 小 ， 系统 自身 抵御 干扰 的能 力变 小 ， 在大 机组
目 前距离保护中应用的故障判断元件主ห้องสมุดไป่ตู้有反映
电压、 电流 中负序分 量或 零 序 分 量 的判 断元 件 和 反 映
一
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ， Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｎ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ５ ３ ０ ０ ０ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）