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SEL-321相間距離保護(hù)靜態(tài)特性與動態(tài)特性及試驗方法
摘 要 介紹在調(diào)試過程中對采用負(fù)序阻抗方向元件的保護(hù)裝置進(jìn)行特性測試時應(yīng)注意的問題，以SEL-321的相間距離保護(hù)為例，分析了距離保護(hù)靜態(tài)動作特性及動態(tài)動作特性與測試方法及兩者之間的關(guān)系。Schweitzer工程試驗室(SEL)的微機線路保護(hù)采用了帶補償?shù)呢?fù)序阻抗方向元件(帶補償?shù)呢?fù)序阻抗方向元件詳見文獻(xiàn)［1］，［2］及SEL提供的SEL-321/321-1指導(dǎo)手冊)。在負(fù)序阻抗平面上，當(dāng)發(fā)生不對稱故障時，若實際測量負(fù)序阻抗Z2=U2/I2(式中U2，I2分別為輸入繼電器的故障電壓、電流的負(fù)序分量)的點落在z2=Z2Fb(式中z2為測量負(fù)序阻抗在線路負(fù)序阻抗角方向的投影，Z2Fb為SEL繼電器根據(jù)不同Z2計算出的正向動作閾值)曲線下側(cè)時(z2≤Z2Fb)判別為正方向故障，落在z2=Z2Rb(式中Z2Rb為SEL繼電器根據(jù)不同Z2計算出的反向動作閾值)曲線上側(cè)時(z2≥Z2Rb)判別為反方向故障。這種負(fù)序方向元件的整定值和動作特性與裝置運行的實際系統(tǒng)負(fù)序阻抗有關(guān)，因此在對采用這種負(fù)序方向元件的保護(hù)進(jìn)行繼電器檢驗、試驗時，應(yīng)注意試驗方法，如果用檢驗傳統(tǒng)繼電器的試驗方法，很可能會遇到一些問題。
1 相間距離保護(hù)靜態(tài)動作特性的試驗方法
SEL-321微機線路保護(hù)，具有相間及接地距離保護(hù)、方向過流保護(hù)和故障定位的功能，針對不平衡故障，它的方向元件采用了帶補償?shù)呢?fù)序方向元件。其相間距離保護(hù)的方向阻抗元件與負(fù)序方向元件是結(jié)合在一起的，因此，在對該保護(hù)元件特性進(jìn)行測試時，不能用測試一般方向阻抗保護(hù)特性的方法，而必須注意試驗的電流、電壓的幅值和相位，若與保護(hù)裝置所在實際系統(tǒng)故障時的情況相差太遠(yuǎn)，就可能造成距離元件已起動，但由于具有特定整定值的負(fù)序方向元件沒有起動而使保護(hù)無法動作的情況。
某變電站綜合自動化系統(tǒng)中110 kV線路采用了SEL-321，該線路全長為3.8 km，系統(tǒng)簡化單線圖如圖1所示。
圖中GR為保護(hù)對側(cè)系統(tǒng)電源，GS為保護(hù)后方經(jīng)110 kV/35 kV變壓器所接的1個小水電。保護(hù)配置為3段相間距離保護(hù)，4段零序保護(hù)。保護(hù)的負(fù)序方向元件定值設(shè)置為：正向Z2基本閾值Z2F=-12.5 Ω，反向Z2基本閾值Z2R=0.5 Ω；相間距離保護(hù)的設(shè)置為：第1段定值Zzd1=0.07 Ω，第2段定值Zzd2=0.33 Ω，第3段定值Zzd3=2.8 Ω，線路阻抗角?L=70°，方向阻抗特性圓如圖2所示。110 kV線路保護(hù)SEL-321相間距離保護(hù)方向阻抗圓MHO特性
各段阻抗特性動作區(qū)在阻抗平面上分別在下式表示的阻抗圓內(nèi)，由各段阻抗定值Zzd決定阻抗圓的大�。�
即有邊界圓：
式中 U——阻抗繼電器測量的母線電壓；
Zzd——阻抗繼電器的阻抗整定值；
I——阻抗繼電器測量的電流；
U-Zzd.I——阻抗繼電器補償后電壓；
Zf——阻抗繼電器測量的故障阻抗。
試驗儀器采用OMICRON的CMC-156繼電保護(hù)測試儀，CMC-156提供在阻抗平面上對距離保護(hù)測試的2種基本方法：一種是恒定電流法，另一種是恒定源阻抗法。
對相間距離保護(hù)方向阻抗圓元件特
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