线路发生故障时,由于故障限流器限流电抗的介入改变了输电线路的阻抗特性,使得安装在其上游的保护装置测量阻抗增大,导致保护距离变短。因此,必须研究有效方法,消除故障限流器对继电保护尤其是接地距离保护可能带来的影响。另外,线路故障点还存在一定的故障过渡电阻。若过渡电阻很小,则测量阻抗仍可正比于保护安装处至故障点的距离;但若过渡电阻较大,就不能忽略不计,它将使保护范围大大缩小而导致继电器拒动。因此,故障过渡电阻的存在,将使距离保护的动态测量阻抗发生变化,并可能造成保护不正确动作。有统计表明,继电保护装置的不正确动作是造成大范围停电事故的重要原因之一。
传统的补偿故障过渡电阻的方法包括改变阻抗圆大小、设置第一象限偏移角和采用多边形继电器等。然而,对于设计好的姆欧继电器,其阻抗特性圆的大小通常是固定且不可轻易改动的,由此,通过改变阻抗圆特性以保证测量阻抗位于保护区内的做法并不实际。对姆欧继电器设置较大的第一象限偏移角,虽可一定程度上改善覆盖故障过渡电阻的能力,但也会导致大过渡电阻故障时保护区不足与小过渡电阻故障时保护区超越之间的矛盾。此外,尽管多边形继电器可通过改变动作区域的形状来适应测量阻抗的变化,但其制作工艺及接线复杂,目前通用性并不强。(www.daowen.com)
采用上述几种方法,尚不能很好地解决因安装故障限流器和存在故障过渡电阻所可能导致的姆欧继电器拒动现象,需要进一步研究更有效的补偿方法。在不改变姆欧继电器阻抗特性圆的前提下,提出了一种消除限流电抗和故障过渡电阻两方面影响的距离保护补偿算法,该算法能较准确地反映故障点至保护安装位置的距离,从而可避免姆欧继电器的拒动现象。采用PSCAD/EMTDC软件,对双端电源系统发生单相和三相接地短路故障的情况进行了仿真分析,验证了该补偿算法的正确性。
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