正常運(yùn)行時(shí)，振蕩閉鎖元件一直是投入的，它閉鎖了距離保護(hù)等的動(dòng)作，在網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)，保護(hù)會(huì)啟動(dòng)，該元件必須立刻判斷出異常是什么原因造成的。如果是系統(tǒng)振蕩，則該元件繼續(xù)投入，如果是故障，該閉鎖元件應(yīng)立刻開放。下面就講南瑞保護(hù)區(qū)別振蕩和故障用的四個(gè)判據(jù)。

　　一、保護(hù)啟動(dòng)瞬間開放160ms.

　　即使是保護(hù)由于系統(tǒng)振蕩的原因而啟動(dòng)，系統(tǒng)兩側(cè)電勢(shì)由正常功角θ擺至振蕩中心角180°的時(shí)間也遠(yuǎn)大于200ms。這樣振蕩的軌跡還沒有進(jìn)入動(dòng)作區(qū)間閉鎖元件就已經(jīng)復(fù)歸。

 　　如圖3.21，正常運(yùn)行在ａ點(diǎn)，振蕩時(shí)振蕩軌跡是從ａ點(diǎn)到ｂ點(diǎn)（θ由θ1到θ2）的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過160ms。軌跡在這個(gè)時(shí)間內(nèi)不能

　　進(jìn)入保護(hù)動(dòng)作區(qū)。此時(shí)若是故障引起的保護(hù)啟動(dòng)，閉鎖元件已經(jīng)開放，保護(hù)可以動(dòng)作。所以這個(gè)判據(jù)在系統(tǒng)振蕩時(shí)候不會(huì)誤動(dòng)，在故障時(shí)候不會(huì)拒動(dòng)。該判據(jù)只在啟動(dòng)瞬間開放160ms，之后就永久閉鎖（保護(hù)整組復(fù)歸時(shí)才復(fù)歸），即使是在系統(tǒng)振蕩時(shí)候再有故障也不開放，這就需要其他判據(jù)。

　　二、不對(duì)稱故障開放元件

　　不對(duì)稱故障時(shí)的開放判據(jù)：∣i0∣+∣i2∣＞m∣i1∣   （式3.6）

　　系統(tǒng)振蕩時(shí)，i0、i2接近于零，該判據(jù)不滿足。

　　不對(duì)稱故障時(shí)，根據(jù)對(duì)稱分量法作出復(fù)合序網(wǎng)圖，可以得到短路點(diǎn)各序電流的關(guān)系：

 　　考慮到兩端電網(wǎng)分支系數(shù)的影響，在式3.6中m取0.6，很好的滿足式3.7。

　　三、對(duì)稱故障開放判據(jù) uos=ucosφ

　　在保護(hù)啟動(dòng)160ms后再發(fā)生三相對(duì)稱短路，以上的判據(jù)都不能滿足，所以需要新的判據(jù)，即采用振蕩中心的電壓uos（圖3.22）的大小作為判據(jù)。

 　　無論系統(tǒng)是正常運(yùn)行還是振蕩，∣om∣都是m點(diǎn)母線電壓u，ucosφ都反應(yīng)了振蕩中心點(diǎn)s的正序電壓∣os∣。三相短路一般都是弧光短路，弧光電阻壓降小于0.05u。此時(shí)分析振蕩中心在 不利的情況下，如何用延時(shí)來躲過振蕩軌跡處于區(qū)內(nèi)的問題。

　　該判據(jù)又分兩部分：

　　（1）－0.03u＜uos＜0.08u，延時(shí)150ms開放。

　　cosφ1=0.08 , φ1=85.5°系統(tǒng)角171°

　　cosφ2=－0.03 , φ2=91.7°系統(tǒng)角183.5°

　　圖3.23給出了此時(shí)振蕩的軌跡圖。從φ1到φ2變化了6.2°，整個(gè)振蕩周期φ變化是180°以 大振蕩周期3〞計(jì)算，振蕩周期在這個(gè)區(qū)間內(nèi)停留的時(shí)間是104ms，取延時(shí)150ms閉鎖開放，即使該區(qū)域是保護(hù)動(dòng)作區(qū)保護(hù)也能躲過振蕩軌跡。

 　　（2）－0.1u＜uos＜0.25u，延時(shí)500ms開放

　　該判據(jù)作為（1）判據(jù)的后備分析的道理和（1）完全一致。

　　以上的判據(jù)在uos很小時(shí)候，就能很好的用延時(shí)來躲避可能是振蕩原因引起的低壓。從而保證保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)。

　　如何更好的理解（1）、（2）兩個(gè)判據(jù)的關(guān)系，如圖3.24振蕩軌跡是由a到b到c到d的單向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入a點(diǎn)即（2）判據(jù)開始工作，接著進(jìn)入b點(diǎn)，（1）判據(jù)也開始 ，如果是故障進(jìn)入b點(diǎn)后150ms后（1）判據(jù)動(dòng)作，如果是振蕩或者故障條件不滿足（1）的判據(jù)，軌跡繼續(xù)進(jìn)入c點(diǎn)，如果是故障，在進(jìn)入a點(diǎn)開始后的500ms時(shí)（2）判據(jù)動(dòng)作。如果是振蕩，則進(jìn)入d點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行。

　　以上的分析都是基于線路阻抗角為90°狀態(tài)下。在南瑞技術(shù)書上提到如果線路阻抗角不為90°時(shí)，φ角需要補(bǔ)償，這里解釋一下補(bǔ)償?shù)脑颉?/p>

　　三相短路時(shí)，m點(diǎn)測(cè)得的電壓實(shí)際上是一個(gè)呈感抗性質(zhì)的線路壓降與一個(gè)純電阻性質(zhì)的弧光電阻壓降，一次系統(tǒng)圖如圖3.25

 　　可見，u1與u2相加就是母線電壓u，結(jié)合圖2.26，如果r不是純電感性質(zhì)，則u1與u2之間的角度不再是90°而是線路的阻抗角δ，因此ucosφ也不再是弧光電阻u2，作一個(gè)矢量u3，讓u3⊥u2，則θ =90° δ ，ucos(φ+θ)=u3 , u3﹤u2，u3是振蕩中心的電壓，u2是弧光電壓，當(dāng)然用u3來代替u2把ucosφ的范圍縮小了，判據(jù)仍然有效，不會(huì)造成振蕩時(shí)保護(hù)誤動(dòng)。θ就是補(bǔ)償角。在運(yùn)行中，u和φ是保護(hù)采集量，δ是整定值，所以u(píng)3的大小能夠計(jì)算出來，說明這個(gè)判據(jù)也是實(shí)用的。

　　另外從圖3.26可以分析出，當(dāng)線路阻抗角為90°時(shí)，a、b、c三點(diǎn)合一，即δ=90°，則θ=0°，不需要補(bǔ)償，這和前面講的公式是一致的。

　　四、非全相時(shí)的振蕩判據(jù)

　　分相操作電網(wǎng)系統(tǒng)中，還要考慮非全相運(yùn)行的情況。由于是非全相運(yùn)行，選相元件會(huì)一直選中斷開相，此時(shí)系統(tǒng)振蕩不會(huì)誤動(dòng)，若此時(shí)健全相再故障，選相元件就會(huì)選中故障相，因此可以用選相元件在不在斷開相來開放閉鎖元件。

　　另外，也可以采用測(cè)量健全相電流的工頻變化量來判斷是否開放非全相的振蕩閉鎖。

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