振荡闭锁：基于中心电压UC变化的检测方法

另一种方法是测量系统振荡中心电压UC的变化速度。假设系统两侧电动势的幅值相等，并忽略系统各元件的有效电阻，系统可简化为图448所示。

由图448可见，即为振荡中心的电压。该点电压在振荡时变化最大，在σ≈180°时下降到零，所以反应改点电压的变化率能最灵敏的反应振荡。由于测量是取在上的投影，故是标量。σ＝ωst在0°～180°范围内时为正，而σ为180°～360°时为负。

从图449可以看到，在σ变化时，的绝对值及其变化率的绝对值的波形。在σ接近180°时变小，在σ＝180°时为零；相反，在σ＝0时为零，在σ＝180°时达到最大值。因此，振荡检测元件的动作条件为

图448　振荡时电压和电流的简化相量图

图449　振荡时及其变化率的绝对值波形(https://www.xing528.com)

这就相当于在一定滑差下检测出σ≥σk，如图449所示。这种方法显然优于用两个灵敏度不同的阻抗继电器测量的方法。

反应测量阻抗Z中电阻分量R的变化率可以很灵敏地检测振荡。将电压图（图449）中的各量除以就得到阻抗图。比较电压图和阻抗图可知，电压图中的与阻抗图中的R对应。在振荡时，在0～1p.u.之间变化，而R在0～∞之间变化，所以检测振荡用dR/dt比用可获得更高的灵敏度。但的变化与系统的参数几乎无关，因而的定值有更广泛的适应性，而R的变化既取决于也取决于的变化，dR/dt的定值与具体系统和线路参数有关。

以上讨论是在（或dR/dt＞k）时来检测振荡、闭锁保护，实际应用是反过来在（或dR/dt＜k）时来检测故障、开放保护。开放保护的依据是在故障时（dR/dt≈0），但在故障开始时，、dR/dt很大，达不到快速开放保护的目的。在振荡结束前很可能是σ增大到约120°时ωm降到零，于是σ由120°减小，系统进入同步振荡，最后恢复稳定运行。在ωm降到零时，σ≈120°，距离继电器可能处于动作状态。因此，在检测到、dR/dt时又不允许立即开放保护。不能快速开放保护是这种原理的缺点，但是在振荡中再故障时允许保护经小延时切除故障，因此这种原理在我国广泛用于在振荡中检测故障，开放保护。