區(qū)分故障電流和諧波電流的新方法1.doc

1、區(qū)分故障電流和諧波電流的新方法1目前，幾乎所有的繼電保護裝置，尤其是量度繼電器，其閥值的設置都是基于對各電氣量，在系統(tǒng)正常運行和故障運行的兩種不同運行狀態(tài)下，存在的差別進行分析， 并沒有考慮不正常運行狀態(tài)的運行特性。而在實際系統(tǒng)中，常使用頻率測試儀以實現對故障電流、電壓和不正常運行狀態(tài)時的電流、 電壓的區(qū)分。然而，隨著電力電子技術的發(fā)展，尤其是可控硅技術的應用，使得系統(tǒng)在運行過程中產生大量的諧波，對電力系統(tǒng)構成了嚴重的危害，尤其是給繼電保護等自動化裝置的正常運行造成很大的影響。就繼電保護本身而言，它區(qū)分故障狀態(tài)和由諧波引起的不正常運行狀態(tài)的能力很差?？梢姡绾慰焖?、有效地區(qū)分電力系統(tǒng)故障運行狀

2、態(tài)和不正常運行狀態(tài)，尤其是短路故障和諧波狀態(tài)，以實現繼電保護裝置正確、可靠地動作變得非常重要。1 系統(tǒng)在不正常運行狀態(tài)（諧波）和故障運行狀態(tài)（短路）時的主要特征1.1 不正常運行狀態(tài)（諧波）時系統(tǒng)的主要特征在一個平衡的三相系統(tǒng)中，單頻率諧波分量只能是完全正序的，或完全零序的，或完全負序的，這一點可以從相電流的傅里葉級數展開式中看出，并且可以得出下述結果：&bull 基波以及 4 次、 7 次、諧波是正序的；&bull2 次、 5 次、 8 次、諧波是負序的；&bull3 倍數次（ 3 次、 6 次、 9 次、）諧波是零序的。需要指出的是：&bull 如果存在諧波，那么即使系統(tǒng)是平衡的，也存在零

3、序和負序電流；&bull 由于平衡的 3 倍數次諧波電流是零序的，因此不能流入三角形連接電路中或中性點不接地的星形聯結電路中。1.2 故障運行狀態(tài)（短路）時系統(tǒng)的主要特征單相短路接地： 假設系統(tǒng)在 f 點發(fā)生 a 相單相短路接地故障時， 其故障時轉換為相電流的各序分量的邊界條件為： 流過 f 點處各序電流大小相等，方向相同。兩相相間短路：假設系統(tǒng)在 f 點發(fā)生 b、c 兩相相間短路，則其故障時轉換為相電流的各序分量的邊界條件為： 流過 f 點處的零序電流為零；負序分量和正序分量大小相等，且方向相反。兩相接地短路：假設系統(tǒng)在 f 點發(fā)生 b、c 兩相接地短路，則其故障時轉換為相電流各序分量的邊界條件為： 流過 f 點的各序電流分量的矢量和為零。三相短路：假設系統(tǒng)在 f 點發(fā)生 a、b、c 三相接地短路，則其故障時轉換為相電流各序分量的邊界條件為： 流過 f 點的負序電流和零序電流為零，而正序電流與 f 點處的系統(tǒng)電流大小相等方向相同。2 區(qū)分不正常運行狀態(tài)（諧波）和故障運行狀態(tài)（短路）的方法根據上述分析，可以得出系統(tǒng)運行在不同工況時，回路中相序電流的特征，從而得出圖 1 所示一種可以區(qū)分系統(tǒng)不