[发明专利]继电保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种继电保护装置，当系统振荡中发生故障时即可以去除故障的发生点又可以对系统进行保护。 

背景技术

参照图17介绍传统的继电保护装置。 

图17表示电力系统在正常的负载状态下的因功率流量引起的测距阻抗Z的存在域(负载区域)与故障方向检测元件(姆欧特性、欧姆特性)之间的关系图。在像这种健全的负载状态中，功率流量的测距阻抗的存在区域(负载范围)多处在远离故障方向检测要素(姆欧特性、欧姆特性)工作区域的位置。因此，姆欧继电器、封闭式(blinder)继电器可以不进行不必要的故障检测的。 

但是，电力系统的功率流量增大时，测距阻抗便会接近故障方向检测元件的工作区域。因此，在电力系统产生振荡时，进入故障方向检测元件的工作区域，尽管不是故障继电器不需要工作，但也有可能使断路器跳闸。 

因此，一般情况下，当电力系统发生振荡时便检测该振荡现象，并将含有故障方向检测元素的远距离继电器的输出动作锁定。 

有关系统振荡的检测方法在电气协同研究第37卷1号P65中有记载。因此，系统振荡时的检测就是，将阻抗轨迹的推移，作为与动作区域不同的方向检测元件的姆欧继电器与偏置姆欧继电器的工作时间差，或者2个封闭式继电器的工作时间差而进行捕捉的。图18表示通过姆欧继电器11-2与偏置姆欧继电器11-1的工作时间差，来检测系统振荡时的阻抗特性。在因系统振荡使阻抗Z的轨迹沿箭头2的方向移动时，在t1中偏置姆欧继电器11-1工作，在t2中姆欧 继电器11-2工作。当t2-t1的时间位于稳定值之上时，便判别系统为振荡(为失步)，并将远距离继电器的工作进行闭锁。此外，为防止解扣失锁，锁定的解除应在阻抗Z的轨迹达到偏置姆欧继电器11-1的工作区域以外以后，经过一定时间之后进行。图19表示系统振荡检测继电器11(PSB)的一例。 

图19中，11-1是偏置姆欧继电器，11-2是姆欧继电器，11-3是“非”电路，11-4是“与”电路。“与”电路11-4以偏置姆欧继电器11-1的工作及姆欧继电器11-2不工作为工作条件而成立。11-5是接通时间迟延继电器(TDE)。该接通时间迟延继电器(TDE)11-5在“与”电路11-4的输出[1]在持续时间T20以上时将输出[1]输出。 

也就是说，当系统振荡检测继电器11(PSB)在系统阻抗Z从进入偏置姆欧继电器11-1的工作区域以后到进入姆欧继电11-2的工作区域为止的时间t2-t1如果比接通时间迟延继电器(TDE)11-5的稳定时间T20要长时，便判定电力系统内发生了振荡，并从该接通时间迟延继电器11-5输出系统振荡检测信号[1]。 

此外，在由接通时间迟延继电器11-5检测出系统振荡时，便由断开时间迟延继电器11-6让系统振荡检测信号[1]持续T21个时间。 

所谓PSB输出就是系统振荡检测信号的意思。 

过去，当系统振荡检测继电器11一旦检测出系统的振荡，便将远距离继电器的工作输出进行闭锁，其后，即使当送电线的保护区间内发生了故障，也可以持续地使远距离继电器的工作输出保持在锁定(保持前值)状态。由于具有上述的基本结构，因此便意味着在传统的继电器保护装置里，对于在系统振荡中的保护区间内发生的故障，会产生错误的不工作的情况。 

此外，系统的振荡是一种3相平衡状态中的现象。当由于该系统振荡过程中发生故障，而使送电电线继电保护装置开始工作并进行处 理时，可以采用根据故障发生而产生的零相电流、逆相电流的电平，以对继电保护装置的工作输出的锁定进行解除的方式。但是，在该方式中并未考虑故障方向的选择性(电气合作研究第37卷1号P66)。 

因此，由保护区域的外部故障、或单相再闭路中的缺相状态的不平衡成分而产生零相序电流、逆相位电流，因此则有可能会使继电器保护装置进行不需要工作。 

在方向比较远距离继电器的方向判别元件方面，提供了一种在故障前后将采用难于受到相位变化影响的故障相和用于故障相以外电量的2重极性电压为基准量(例如，参阅特许第1539817号)。 

另一方向，对于最近几年所产生的系统振荡之中发生的保护区域的故障而言，在用户中存在着希望能够尽快地将故障除掉的需求。 

不过，在系统振荡中存在着难以利用上述极性量的方向判别元件对故障进行判别的问题。这是由于因振荡现象的存在使系统电压及电流的大小、相位发生滑移变化，在方向判别方面需要以必要的极性量作为定值但却出现不稳定现象，所以无法准确地进行方向判别的缘故。