[实用新型]距离保护装置

说明书

技术领域

本实用新型是有关于这一种距离保护装置，且特别是有关于一种适用于超高压带故障电流限制器(FCL)线路的距离保护装置。

背景技术

目前超高压线路的测量原理很多，利用线路一侧电压电流的距离保护由于不需要额外的通信，目前广泛的应用于电流系统超高压线路保护中。

距离保护是反应故障点至保护安装点之间的电气距离(阻抗)，并根据距离远近而确定动作与否的一种保护装置。距离保护作为一种性能较为完善的保护原理，距离保护在结构复杂的高压电网中得到了广泛的应用。

以图1中安装在M处的距离保护为例，其保护范围为MP之间的线路。按照继电保护选择性的要求，当故障发生在MP之间(如F1)时，保护应该动作。而当故障发生在反向线路上(如F3)以及正向保护范围以外(如F2)时，则保护不应动作。距离保护的主要元件为距离继电器，它可以根据其端子上所加的电压和电流来测量故障点到保护安装处的阻抗值，这个阻抗值被称为距离继电器的测量阻抗，即

式中，Z为一个复数，可以分解为电阻分量和电抗分量。图2在阻抗平面上表示了F1、F2、F3发生金属性故障时保护的测量阻抗。当系统发生金属性故障时，其测量阻抗总是落在与R轴正方向夹角为的直线上，如图2中的AB所示，且故障发生点距离保护安装处的距离与测量阻抗的绝对值成正比。其中是线路的阻抗角，对于220kV以上的线路，一般不低于75°。对于正向金属性故障(F1，F2)，测量阻抗总是落在第I象限；而反向金属性故障(F3)时，测量阻抗则落在第III象限。由于单位线路的电抗和电阻值是固定的，因此不难根据测量阻`抗的相位以及绝对值的大小来判断故障的发生位置。

距离保护的动作判据为：

|Z-Zzd2|<|Zzd2|---(2)]]>

当式(2)成立时，保护测量到的阻抗位于圆A的内部，此时故障位于保护区内，距离保护动作。

为了限制电流系统发生短路故障时产生的短路电流，目前华东电网正在筹备在超高压输电线路上安装谐振型故障电流限制器，其原理如图3所示。

系统正常运行时，开关B1与晶闸管阀T断开，电感L1与电容C发生串联谐振，此时故障电流限制器的等效阻抗为0；系统发生短路故障时，开关B1与晶闸管阀T导通，电容器C被旁路，此时故障电流限制器的等效阻抗为L1。旁路开关B2用于将整个短路电流限制器退出运行。

但旁路开关B2打开，故障电流限制器投入工作时，F1点故障后保护测量到的阻抗即为保护与故障点之间的线路阻抗与L1之和，即图4中的MF1’；而B2合上时，F1故障后保护测量到的电抗为保护与故障点之间的线路电抗，即MF1。

由于L1很大，导致距离保护的保护范围无法确定，因此对于安装有故障电流限制器的线路，目前的距离保护是无法工作的。

实用新型内容

本实用新型提出一种适于超高压带故障电流限制器(FCL)线路的距离保护装置，改善现有技术的缺失。

本实用新型的距离保护装置包含低定值距离继电器、高定值距离继电器、延时继电器、锁存器、逻辑与运算单元、以及逻辑或运算单元。

低定值距离继电器输出第一信号；高定值距离继电器输出第二信号；延时继电器电性连接低定值距离继电器，接收第一信号，输出第三信号；锁存器，接收第一信号，且第二信号经过一个非门作为锁存器的复位信号；逻辑与运算单元接收锁存器的输出信号和和第二信号，输出第四信号；以及逻辑或运算单元接收第三信号和第四信号，输出距离保护信号。

本实用新型的有益效果为：带FCL的线路发生区内、区外故障时距离保护能够正确动作，当发生区内故障时，使得FCL动作后，距离保护仍然能动作；当发生区外故障时，距离保护不会误动，使得距离保护的可靠性更高。