專利名稱：距離保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是有關(guān)于這一種距離保護(hù)裝置，且特別是有關(guān)于一種適用于超
高壓帶故障電流限制器(FCL)線路的距離保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
目前超高壓線路的測(cè)量原理很多，利用線路一側(cè)電壓電流的距離保護(hù)由于 不需要額外的通信，目前廣泛的應(yīng)用于電流系統(tǒng)超高壓線路保護(hù)中。
距離保護(hù)是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝點(diǎn)之間的電氣距離(阻抗)，并根據(jù)距離遠(yuǎn) 近而確定動(dòng)作與否的一種保護(hù)裝置。距離保護(hù)作為一種性能較為完善的保護(hù)原 理，距離保護(hù)在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高壓電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
以圖1中安裝在M處的距離保護(hù)為例，其保護(hù)范圍為MP之間的線路。按
照繼電保護(hù)選擇性的要求，當(dāng)故障發(fā)生在MP之間(如F1)時(shí)，保護(hù)應(yīng)該動(dòng)作。而
當(dāng)故障發(fā)生在反向線路上(如F3)以及正向保護(hù)范圍以夕卜(如F2)時(shí)，則保護(hù)不應(yīng)
動(dòng)作。距離保護(hù)的主要元件為距離繼電器，它可以根據(jù)其端子上所加的電壓和
電流來(lái)測(cè)量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的阻抗值，這個(gè)阻抗值被稱為距離繼電器的測(cè)
量阻抗，即
2 = ^=^ + > = |*^
/m (1) 式中，Z為一個(gè)復(fù)數(shù)，可以分解為電阻分量和電抗分量。圖2在阻抗平面上
表示了F1、 F2、 F3發(fā)生金屬性故障時(shí)保護(hù)的測(cè)量阻抗。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生金屬性故障
時(shí)，其測(cè)量阻抗總是落在與R軸正方向夾角為^的直線上，如圖2中的AB所
示，且故障發(fā)生點(diǎn)距離保護(hù)安裝處的距離與測(cè)量阻抗的絕對(duì)值成正比。其中釣是
線路的阻抗角，對(duì)于220kV以上的線路， 一般不低于75。。對(duì)于正向金屬性故障
(Fl， F2)，測(cè)量阻抗總是落在第I象限；而反向金屬性故障(F3)時(shí)，測(cè)量阻抗則
落在第III象限。由于單位線路的電抗和電阻值是固定的，因此不難根據(jù)測(cè)量阻200
抗的相位以及絕對(duì)值的大小來(lái)判斷故障的發(fā)生位置。
距離保護(hù)的動(dòng)作判據(jù)為 22 (2)
當(dāng)式(2)成立時(shí)，保護(hù)測(cè)量到的阻抗位于圓A的內(nèi)部，此時(shí)故障位于保護(hù) 區(qū)內(nèi)，距離保護(hù)動(dòng)作。
為了限制電流系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)產(chǎn)生的短路電流，目前華東電網(wǎng)正在籌 備在超高壓輸電線路上安裝諧振型故障電流限制器，其原理如圖3所示。
系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，開(kāi)關(guān)B1與晶閘管閥T斷開(kāi)，電感L1與電容C發(fā)生串聯(lián) 諧振，此時(shí)故障電流限制器的等效阻抗為0;系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，開(kāi)關(guān)B1與 晶閘管閥T導(dǎo)通，電容器C被旁路，此時(shí)故障電流限制器的等效阻抗為L(zhǎng)L旁 路開(kāi)關(guān)B2用于將整個(gè)短路電流限制器退出運(yùn)行。
但旁路開(kāi)關(guān)B2打開(kāi)，故障電流限制器^工作時(shí)，F(xiàn)l點(diǎn)故障后保護(hù)測(cè)量到 的阻抗即為保護(hù)與故障點(diǎn)之間的線路阻抗與Ll之和，即圖4中的MF1，；而B2 合上時(shí)，F(xiàn)l故障后保護(hù)測(cè)量到的電抗為保護(hù)與故障點(diǎn)之間的線路電抗，即MF1。
由于L1很大，導(dǎo)致距離保護(hù)的保護(hù)范圍無(wú)法確定，因此對(duì)于安裝有故障電 流限制器的線路，目前的距離保護(hù)是無(wú)法工作的。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型提出一種適于超高壓帶故障電流限制器(FCL)線路的距離保護(hù) 裝置，？史善現(xiàn)有技術(shù)的缺失。
本實(shí)用新型的距離保護(hù)裝置包含低定值距離繼電器、高定值距離繼電器、 延時(shí)繼電器、鎖存器、邏輯與運(yùn)算單元、以及邏輯或運(yùn)算單元。
低定值距離繼電器輸出第一信號(hào)；高定值距離繼電器輸出第二信號(hào)；延時(shí) 繼電器電性連接低定值距離繼電器，接收第一信號(hào)，輸出第三信號(hào)；鎖存器， 接收第一信號(hào)，且第二信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)非門作為鎖存器的復(fù)位信號(hào)；邏輯與運(yùn)算 單元接收鎖存器的輸出信號(hào)和和第二信號(hào)，輸出第四信號(hào)；以及邏輯或運(yùn)算單 元接收第三信號(hào)和第四信號(hào)，輸出距離保護(hù)信號(hào)。
本實(shí)用新型的有益效果為帶FCL的線路發(fā)生區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障時(shí)距離保護(hù)
4能夠正確動(dòng)作，當(dāng)發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，使得FCL動(dòng)作后，距離保護(hù)仍然能動(dòng)作； 當(dāng)發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，距離保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)，使得距離保護(hù)的可靠性更高。
為讓本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)、特征更清楚的被了解，本實(shí)用新型特舉較佳實(shí)施 例、配合圖式i兌明如下。


圖1為不同位置故障時(shí)系統(tǒng)圖。
圖2為距離保護(hù)測(cè)量阻抗示意圖。
圖3為故障電流限制器原理圖。
圖4為FCL動(dòng)作過(guò)程中保護(hù)的測(cè)量阻抗。
圖5為4艮據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的距離保護(hù)裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖5為根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的距離保護(hù)裝置的示意圖。 距離保護(hù)裝置5包含低定值距離繼電器51、高定值距離繼電器52、延時(shí)繼 電器53、鎖存器54、與門55、以及或門56。
低定值距離繼電器51和高定值距離繼電器52的動(dòng)作判據(jù)為
動(dòng)作門檻阻抗分別為Zdz和Zdz + ZL,其中Zdz是由祐 隊(duì)護(hù)線路的阻抗決 定的，ZL為故障電流限制器動(dòng)作后的等效阻抗
低定值距離繼電器51接收測(cè)量點(diǎn)的電壓和電流(圖未示)，輸出第一信號(hào) Ndl。高定值距離繼電器52接收測(cè)量點(diǎn)的電壓和電流(圖未示)，輸出第二信號(hào) Nd2。第一信號(hào)Ndl分兩路， 一路經(jīng)過(guò)延時(shí)繼電器53輸出為第三信號(hào)Nd3;另 一路通過(guò)鎖存器54進(jìn)入與第二信號(hào)Nd2進(jìn)入一個(gè)與門55，輸出為第四信號(hào)Nd4。 第二信號(hào)Nd2經(jīng)過(guò)一個(gè)非門，作為鎖存器54的復(fù)位信號(hào)。第三信號(hào)Nd3和第 四信號(hào)Nd4進(jìn)入一個(gè)或門56，輸出為第五信號(hào)Nd5。第五信號(hào)Nd5為距離保護(hù) 的輸出信號(hào)。
圖3為故障電流限制器(FCL)原理圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖3和圖5，若FCL投入即B2分位，當(dāng)發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，低定值距離繼電器51和高定值距離繼電 器52均動(dòng)作，當(dāng)FCL動(dòng)作后，則低定值距離繼電器51返回而高定值距離繼電 器52繼續(xù)動(dòng)作。這時(shí)由于低定值距離繼電器51返回?zé)o法令保護(hù)出口，因此用 一個(gè)鎖存器54固定其動(dòng)作信號(hào)，用于開(kāi)放高定值距離繼電器52。由于高定值距 離繼電器52始終動(dòng)作，因此當(dāng)FCL動(dòng)作后距離保護(hù)裝置5仍然能動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生 區(qū)外故障時(shí)，由于低定值距離繼電器51始終不動(dòng)作，因此高定值距離繼電器52 不會(huì)被開(kāi)放，保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)。
若FCL退出即B2合位，則故障后低定值距離繼電器51和高定值距離繼電 器52均一直動(dòng)作，保護(hù)能夠動(dòng)作。而發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，由于低定值距離繼電器 51不動(dòng)作，因此距離保護(hù)裝置5不會(huì)誤動(dòng)。
綜上所述，當(dāng)發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，本實(shí)用新型的距離保護(hù)裝置仍然能動(dòng)作； 當(dāng)發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，本使用新型的距離保護(hù)裝置不會(huì)誤動(dòng)，提高了距離保護(hù)的 可靠性。
雖然本實(shí)用新型已以具體的較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí) 用新型，任何熟習(xí)此項(xiàng)技藝者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，仍可作 些許更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1. 一種距離保護(hù)裝置，其特征在于包含低定值距離繼電器，輸出第一信號(hào)；高定值距離繼電器，輸出第二信號(hào)；延時(shí)繼電器，電性連接上述低定值距離繼電器，接收上述第一信號(hào)，輸出第三信號(hào)；鎖存器，接收上述第一信號(hào)，且上述第二信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)非門作為上述鎖存器的復(fù)位信號(hào)；邏輯與運(yùn)算單元，接收上述鎖存器的輸出信號(hào)和和上述第二信號(hào)，輸出第四信號(hào)；以及邏輯或運(yùn)算單元，接收上述第三信號(hào)和上述第四信號(hào)，輸出距離保護(hù)信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的距離保護(hù)裝置，其特征在于，其中上迷邏輯與運(yùn) 算單元為一與門。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的距離保護(hù)裝置，其特征在于，其中上述邏輯或運(yùn) 算單元為一或門。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種距離保護(hù)裝置。距離保護(hù)裝置包含低定值距離繼電器、高定值距離繼電器、延時(shí)繼電器、鎖存器、邏輯與運(yùn)算單元、以及邏輯或運(yùn)算單元。低定值距離繼電器輸出第一信號(hào)；高定值距離繼電器輸出第二信號(hào)；延時(shí)繼電器電性連接低定值距離繼電器，接收第一信號(hào)，輸出第三信號(hào)；鎖存器，接收第一信號(hào)，且第二信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)非門作為鎖存器的復(fù)位信號(hào)；邏輯與運(yùn)算單元接收鎖存器的輸出信號(hào)和第二信號(hào)，輸出第四信號(hào)；以及邏輯或運(yùn)算單元，接收第三信號(hào)和第四信號(hào)，輸出距離保護(hù)信號(hào)。
文檔編號(hào)H02H7/26GK201270413SQ200820153009
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2008年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日
發(fā)明者冰 沈, 偉 鮑 申請(qǐng)人:華東電力試驗(yàn)研究院有限公司