繼電保護(距離保護)

1、第第3 3章章 電網(wǎng)的距離保護電網(wǎng)的距離保護 3.4 3.4 影響距離保護正確工作的因素影響距離保護正確工作的因素 3.2 3.2 阻抗繼電器的動作特性阻抗繼電器的動作特性 3.1 3.1 距離保護的基本原理距離保護的基本原理 3.3 3.3 距離保護整定計算距離保護整定計算因此，在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高壓電網(wǎng)中，應(yīng)采用性能更加完善的保因此，在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高壓電網(wǎng)中，應(yīng)采用性能更加完善的保護裝置，護裝置，距離保護距離保護就是其中的一種。就是其中的一種。2）對于電流速斷保護，其保護范圍受電網(wǎng)運行方式影響，保）對于電流速斷保護，其保護范圍受電網(wǎng)運行方式影響，保 護范圍不穩(wěn)定，某些情況下甚至無保護區(qū)；護范圍不穩(wěn)

2、定，某些情況下甚至無保護區(qū)；1）高壓長距離、重負荷線路，由于負荷電流大，短路電流數(shù)）高壓長距離、重負荷線路，由于負荷電流大，短路電流數(shù) 值與負荷電流相差不大，往往不能滿足靈敏度要求；值與負荷電流相差不大，往往不能滿足靈敏度要求；電流保護簡單可靠，電流保護簡單可靠，但難于滿足高壓復(fù)雜電網(wǎng)對保護的但難于滿足高壓復(fù)雜電網(wǎng)對保護的要求：要求：3）對于多電源復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，方向過電流保護的動作時限長，難）對于多電源復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，方向過電流保護的動作時限長，難 于滿足高壓電網(wǎng)對保護快速動作的要求。于滿足高壓電網(wǎng)對保護快速動作的要求。 3.1 3.1 距離保護的基本原理距離保護的基本原理一、距離保護的基本概念一、距離

3、保護的基本概念當(dāng)短路點距保護安裝處當(dāng)短路點距保護安裝處近近時，測量阻抗時，測量阻抗小小，動作時間，動作時間短短；當(dāng)短；當(dāng)短路點距保護安裝處路點距保護安裝處遠遠時，測量阻抗時，測量阻抗增加增加，動作時間，動作時間增長增長；可以；可以保證有選擇性地切除故障線路。保證有選擇性地切除故障線路。距離保護：距離保護：反映故障點至保護安裝點之間的距離反映故障點至保護安裝點之間的距離( (或阻抗或阻抗) )，并，并 根據(jù)距離遠近而確定動作時間的一種保護裝置。根據(jù)距離遠近而確定動作時間的一種保護裝置。測量阻抗：測量阻抗：由施加于繼電器的由施加于繼電器的 電壓和電流測得的電壓和電流測得的 。 mmkmUZ=lI

4、二、測量阻抗及其與故障距離的關(guān)系二、測量阻抗及其與故障距離的關(guān)系 電力系統(tǒng)正常運行時電力系統(tǒng)正常運行時，Um近似為額定電壓，近似為額定電壓，Im為負荷電流，為負荷電流， Zm 為負荷阻抗為負荷阻抗。負荷阻抗的量值較大，其阻抗角為數(shù)值較。負荷阻抗的量值較大，其阻抗角為數(shù)值較 小的功率因數(shù)角，阻抗性質(zhì)以電阻性為主。小的功率因數(shù)角，阻抗性質(zhì)以電阻性為主。 當(dāng)線路故障時，當(dāng)線路故障時，Um=Uk，Im=Ik，Zm為保護安裝處到短路為保護安裝處到短路點點 的的短路阻抗短路阻抗；短路以后，保護安裝處母線電壓下降、電流；短路以后，保護安裝處母線電壓下降、電流 增大，短路阻抗比正常時測量到的阻抗大大降低。增大

5、，短路阻抗比正常時測量到的阻抗大大降低。二、測量阻抗及其與故障距離的關(guān)系二、測量阻抗及其與故障距離的關(guān)系mm1kmset1setUZ= zlIZ= zl 距離保護反應(yīng)的信息量測量阻抗在故障前后變化比電流變距離保護反應(yīng)的信息量測量阻抗在故障前后變化比電流變 化大，因而比反應(yīng)單一物理量的電流保護化大，因而比反應(yīng)單一物理量的電流保護靈敏度高靈敏度高。 距離保護的實質(zhì)是用整定阻抗距離保護的實質(zhì)是用整定阻抗 Zset 與被保護線路的測量與被保護線路的測量阻阻 抗抗 Zm 比較：比較： 當(dāng)短路點在保護范圍以內(nèi)時，當(dāng)短路點在保護范圍以內(nèi)時，ZmZset時，保護不動作時，保護不動作。 因此，因此，。 三、三相

6、系統(tǒng)中測量電壓和測量電流的選取三、三相系統(tǒng)中測量電壓和測量電流的選取 該式是距離保護能夠用測量阻抗來正確表示故障距離的該式是距離保護能夠用測量阻抗來正確表示故障距離的 前提和基礎(chǔ)，即前提和基礎(chǔ)，即。 在單相系統(tǒng)中，測量電壓在單相系統(tǒng)中，測量電壓Um就是保護安裝處的單相電壓，就是保護安裝處的單相電壓，測量電流測量電流 Im 就是被保護元件中流過的單相電流，系統(tǒng)金屬性就是被保護元件中流過的單相電流，系統(tǒng)金屬性短路時兩者間的關(guān)系為：短路時兩者間的關(guān)系為：mmmmkm1 kU= I Z= I Z = I z l問題：問題：在三相系統(tǒng)中，針對不同的短路故障，如何選擇滿足在三相系統(tǒng)中，針對不同的短路故障，

7、如何選擇滿足該式的測量電壓和測量電流該式的測量電壓和測量電流 ，以構(gòu)成三相系統(tǒng)距離保護？，以構(gòu)成三相系統(tǒng)距離保護？AkAA01 kBkBB01 kCkCC01 kU= U+ (I + K3I )z lU= U+ (I + K3I )z lU= U+ (I + K3I )z l三、三相系統(tǒng)中測量電壓和測量電流的選取三、三相系統(tǒng)中測量電壓和測量電流的選取 AkAA01 kBkBB01 kCkCC01 kU= U+ (I + K3I )z lU= U+ (I + K3I )z lU= U+ (I + K3I )z l三、三相系統(tǒng)中測量電壓和測量電流的選取三、三相系統(tǒng)中測量電壓和測量電流的選取 單相接

8、地短路（以單相接地短路（以A相接地為例）相接地為例） kAU= 0mAAmA1 kmBBmB1 kmBB0mCCmC1 kAAC00mCmUUZ= z lII + K3IUUZ= zUUZ= z lII + KlIIK3II+3A相測量阻抗相測量阻抗能 正 確 反 應(yīng)能 正 確 反 應(yīng)故 障 的 距 離故 障 的 距 離AkAA01 kBkBB01 kCkCC01 kU= U+ (I + K3I )z lU= U+ (I + K3I )z lU= U+ (I + K3I )z l三、三相系統(tǒng)中測量電壓和測量電流的選取三、三相系統(tǒng)中測量電壓和測量電流的選取 兩相接地短路故障（以兩相接地短路故障（

9、以BC兩相接地為例）兩相接地為例） kBkCU= U= 0B、C相測量相測量阻抗能正確反阻抗能正確反應(yīng) 故 障 距 離應(yīng) 故 障 距 離mBBmB1 kmBB0mCCmC1 kmCC0UUZ= z lII + K3IUUZ= z lII + K3ImBCBCmBC1 kmBCBCUU-UZ= z lII- IB相測量阻抗正確反應(yīng)故障距離相測量阻抗正確反應(yīng)故障距離AkAA01 kBkBB01 kCkCC01 kU= U+ (I + K3I )z lU= U+ (I + K3I )z lU= U+ (I + K3I )z l三、三相系統(tǒng)中測量電壓和測量電流的選取三、三相系統(tǒng)中測量電壓和測量電流的選

10、取 兩相短路故障（以兩相短路故障（以BC兩相短路為例）兩相短路為例） kBkCU= UmBCBCmBC1 kmBCBCUU-UZ= z lII- IB相測量阻抗能正確反應(yīng)故障距離相測量阻抗能正確反應(yīng)故障距離AkAA01 kBkBB01 kCkCC01 kU= U+ (I + K3I )z lU= U+ (I + K3I )z lU= U+ (I + K3I )z l三、三相系統(tǒng)中測量電壓和測量電流的選取三、三相系統(tǒng)中測量電壓和測量電流的選取 三相短路（對稱，以三相短路（對稱，以A相為例）相為例） kAU= 0同理可得：同理可得：A、B、C三相測量阻抗均能正確反應(yīng)故障距離三相測量阻抗均能正確反應(yīng)

11、故障距離mAAmA1 kmAA0mABABmAB1 kmABABUUZ= z lII + K3IUU-UZ= z lII- I 兩相接地時，存在兩相接地時，存在2個相個相-地故障環(huán)路和地故障環(huán)路和1個相個相-相故障環(huán)路；相故障環(huán)路；故障環(huán)路故障環(huán)路：故障電流可以流通的通路。：故障電流可以流通的通路。 單相接地時，存在單相接地時，存在1個相個相-地故障環(huán)路；地故障環(huán)路； 三相短路時，存在三相短路時，存在3個相個相-地故障環(huán)路和地故障環(huán)路和3個相個相-相故障環(huán)路。相故障環(huán)路。 兩相短路時，存在兩相短路時，存在1個相個相-相故障環(huán)路；相故障環(huán)路； 取取和和作為測量電壓作為測量電壓和測量電流所算出的測

12、量阻抗，和測量電流所算出的測量阻抗，能夠正確反應(yīng)保護安裝處到能夠正確反應(yīng)保護安裝處到故障點的距離故障點的距離。非故障環(huán)路上的電壓、電流之間算出的測量。非故障環(huán)路上的電壓、電流之間算出的測量阻抗就不能正確反應(yīng)故障距離。阻抗就不能正確反應(yīng)故障距離。 距離保護應(yīng)取故障環(huán)路上的電壓、電流作為判斷故障距距離保護應(yīng)取故障環(huán)路上的電壓、電流作為判斷故障距離的依據(jù)，而用非故障環(huán)路上的電壓、電流計算得到的距離離的依據(jù)，而用非故障環(huán)路上的電壓、電流計算得到的距離一般大于保護安裝處到故障點的距離。一般大于保護安裝處到故障點的距離。 對于相間短路，故障環(huán)路為相對于相間短路，故障環(huán)路為相相故障環(huán)路，取測量電相故障環(huán)路，

13、取測量電壓為保護安裝處壓為保護安裝處，測量電流為，測量電流為，稱為，稱為，能夠準(zhǔn)確反應(yīng)兩相短，能夠準(zhǔn)確反應(yīng)兩相短路、三相短路和兩相接地短路情況下的故障距離。路、三相短路和兩相接地短路情況下的故障距離。 對于接地短路，取相對于接地短路，取相地故障環(huán)路，測量電壓為保護安地故障環(huán)路，測量電壓為保護安裝處裝處，測量電流為，測量電流為，稱為，稱為，能夠準(zhǔn)確反應(yīng)單相接，能夠準(zhǔn)確反應(yīng)單相接地故障、兩相接地故障和三相接地故障下的故障距離。地故障、兩相接地故障和三相接地故障下的故障距離。4. 振蕩閉鎖部分：振蕩閉鎖部分： 用來防止電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時距離保護的誤動作。在正常運行或系統(tǒng)用來防止電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時距離

14、保護的誤動作。在正常運行或系統(tǒng) 發(fā)生振蕩時，將保護閉鎖；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時，解除閉鎖開放保護。發(fā)生振蕩時，將保護閉鎖；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時，解除閉鎖開放保護。四、距離保護的組成四、距離保護的組成1. 啟動部分：啟動部分：當(dāng)被保護線路發(fā)生故障時，瞬間啟動保護裝置，以判斷當(dāng)被保護線路發(fā)生故障時，瞬間啟動保護裝置，以判斷 線路是否發(fā)生了故障，并兼有后備保護的作用。線路是否發(fā)生了故障，并兼有后備保護的作用。2. 測量部分：測量部分：用來測量保護安裝處至故障點之間的距離，并判別短路用來測量保護安裝處至故障點之間的距離，并判別短路 故障方向。常采用故障方向。常采用帶方向性的阻抗繼電器帶方向性的阻抗繼電器作測量元

15、件。作測量元件。3. 延時部分：延時部分：用來提供距離保護用來提供距離保護段、段、段的動作時限。段的動作時限。5. 電壓回路斷線失壓閉鎖部分：電壓回路斷線失壓閉鎖部分： 用來防止電壓互感器二次回路斷線失壓時，引起阻抗繼電器的誤動作。用來防止電壓互感器二次回路斷線失壓時，引起阻抗繼電器的誤動作。3.2 3.2 阻抗繼電器阻抗繼電器的的動作特性動作特性 阻抗繼電器是距離保護裝置的核心元件，它主要用來作阻抗繼電器是距離保護裝置的核心元件，它主要用來作測量元件測量元件，也可以作啟動元件兼作功率方向元件。，也可以作啟動元件兼作功率方向元件。 按其構(gòu)成方式不同分為電磁型、整流型、按其構(gòu)成方式不同分為電磁型

16、、整流型、晶體管型、集成電路型和微機型；按其構(gòu)成原理不同可分為幅值比較、晶體管型、集成電路型和微機型；按其構(gòu)成原理不同可分為幅值比較、相位比較和多輸入量時序比較；按其動作特性不同可分為圓特性、直線相位比較和多輸入量時序比較；按其動作特性不同可分為圓特性、直線特性、四邊形特性、蘋果形特性等；按阻抗繼電器的接線方式不同可分特性、四邊形特性、蘋果形特性等；按阻抗繼電器的接線方式不同可分為單相式、多相式、濾序式、多相補償式等。為單相式、多相式、濾序式、多相補償式等。 按相測量阻抗的繼電器稱為按相測量阻抗的繼電器稱為單相式阻抗繼電器單相式阻抗繼電器，加入繼，加入繼電器中的量只有一個電壓和一個電流。繼電器

17、動作情況取決電器中的量只有一個電壓和一個電流。繼電器動作情況取決于測量阻抗于測量阻抗Zm的值。的值。 繼電器動作情況取決于測量阻抗繼電器動作情況取決于測量阻抗Zm的值，當(dāng)測量阻抗的值，當(dāng)測量阻抗Zm小于預(yù)定的整定值小于預(yù)定的整定值Zset時動作，大于整定值時不動作。因測量時動作，大于整定值時不動作。因測量阻抗阻抗Zm可以寫成可以寫成R+jX這種復(fù)數(shù)形式，故可以在這種復(fù)數(shù)形式，故可以在上表示出來。上表示出來。22mmmZ=R + XmmmX= arctanR 圖3.3 阻抗相量在復(fù)平面上的表示一、阻抗繼電器動作區(qū)域的概念一、阻抗繼電器動作區(qū)域的概念對于輸電線路，同樣可在復(fù)數(shù)阻抗平面上用相量對于輸

18、電線路，同樣可在復(fù)數(shù)阻抗平面上用相量Z表示阻抗。表示阻抗。一、阻抗繼電器動作區(qū)域的概念一、阻抗繼電器動作區(qū)域的概念該線路在復(fù)數(shù)阻抗平面的形狀是該線路在復(fù)數(shù)阻抗平面的形狀是一條直線，超前一條直線，超前R 軸軸 m角，將線角，將線路路BC的的，保護，保護2正方向正方向的線路阻抗相量的線路阻抗相量ZBC在第在第 I 象限，并超前象限，并超前R軸軸 m角角( ( m = k ) )，保護保護2反方向線路反方向線路AB的阻抗相量的阻抗相量ZAB在第在第III象限。象限。假設(shè)：各段線路的阻抗角假設(shè)：各段線路的阻抗角 k 相同相同一、阻抗繼電器動作區(qū)域的概念一、阻抗繼電器動作區(qū)域的概念 對于單相阻抗繼電器的

19、動作范圍，原則上在阻抗復(fù)數(shù)平面對于單相阻抗繼電器的動作范圍，原則上在阻抗復(fù)數(shù)平面上用一個小方框就可以滿足要求。上用一個小方框就可以滿足要求。1)1)短路點有過渡電阻存在短路點有過渡電阻存在2)2)電壓、電流互感器存在角誤差電壓、電流互感器存在角誤差測量阻抗測量阻抗Zm將不能保持在幅將不能保持在幅角為的角為的 m直線上。直線上。 二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程 1 1. .全阻抗繼電器全阻抗繼電器特性：以保護安裝點為圓心，以特性：以保護安裝點為圓心，以為半徑；圓內(nèi)為半徑；圓內(nèi) 為動作區(qū)，圓外為不動作區(qū)。當(dāng)為動作區(qū)，圓外為不動作區(qū)。當(dāng)位于圓位于圓 周上時，繼電

20、器剛好動作，稱為周上時，繼電器剛好動作，稱為。在線性器件中，兩個正弦交流電氣量之間的關(guān)在線性器件中，兩個正弦交流電氣量之間的關(guān)系包括幅值大小和相位關(guān)系，可據(jù)此來構(gòu)成繼系包括幅值大小和相位關(guān)系，可據(jù)此來構(gòu)成繼電器。反映兩電氣量幅值大小關(guān)系的繼電器稱電器。反映兩電氣量幅值大小關(guān)系的繼電器稱為幅值比較繼電器為幅值比較繼電器 ；反映相位關(guān)系的繼電器；反映相位關(guān)系的繼電器為相位比較繼電器。為相位比較繼電器。二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程 1 1. .全阻抗繼電器全阻抗繼電器msetZZ幅值比較動作方程：幅值比較動作方程：二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程二、阻抗繼電

21、器的動作特性和動作方程 1 1. .全阻抗繼電器全阻抗繼電器相位比較動作方程：相位比較動作方程：msetmsetZ+ Z90arg270Z- Z特性：以整定阻抗特性：以整定阻抗 Zset 為直徑而通過坐標(biāo)原點的一個圓。圓為直徑而通過坐標(biāo)原點的一個圓。圓 內(nèi)為動作區(qū)，圓外為不動作區(qū)。內(nèi)為動作區(qū)，圓外為不動作區(qū)。2.2.方向阻抗繼電器方向阻抗繼電器二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程 當(dāng)加入繼電器的電壓和電流之間的相位差當(dāng)加入繼電器的電壓和電流之間的相位差 m 為為不同數(shù)值時，繼電器的起動阻抗不同數(shù)值時，繼電器的起動阻抗Zop將隨之改變。將隨之改變。當(dāng)當(dāng) 時，繼電器

22、的起動阻抗達到時，繼電器的起動阻抗達到最大，等于最大，等于Zset，。在整定阻抗的反方向，動作阻抗為在整定阻抗的反方向，動作阻抗為0 0。2.2.方向阻抗繼電器方向阻抗繼電器二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程 msetset1-2ZZZ幅值比較動作方程：幅值比較動作方程：2.2.方向阻抗繼電器方向阻抗繼電器二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程 相位比較動作方程：相位比較動作方程：mmsetZ90arg270Z- Z 討論：方向阻抗繼電器與方向繼電器的聯(lián)系與區(qū)別？討論：方向阻抗繼電器與方向繼電器的聯(lián)系與區(qū)別？方向阻抗繼電器方向阻抗

23、繼電器不僅具有方向性，且有保護范圍；而不僅具有方向性，且有保護范圍；而方向繼方向繼電器電器只有方向性，沒有保護范圍。只有方向性，沒有保護范圍。3.3.偏移特性阻抗繼電器偏移特性阻抗繼電器二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程 特性：有兩個整定阻抗，即正方向整定阻抗特性：有兩個整定阻抗，即正方向整定阻抗Zset1和反方向整和反方向整 定阻抗定阻抗Zset2，兩整定阻抗對應(yīng)相量末端的連線就是圓，兩整定阻抗對應(yīng)相量末端的連線就是圓 的直徑。圓內(nèi)為動作區(qū)，圓外為非動作區(qū)。的直徑。圓內(nèi)為動作區(qū)，圓外為非動作區(qū)。 如果的如果的 Zset2方向正好與方向正好與 Zset1 的的

24、方向相反，則方向相反，則 Zset2可以用可以用 Zset1表示，表示， 稱稱為偏移特性的為偏移特性的。偏移特性的阻抗元件。偏移特性的阻抗元件通常用在距離保護的后備段通常用在距離保護的后備段(如第如第III段段)中。中。3.3.偏移特性阻抗繼電器偏移特性阻抗繼電器二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程 幅值比較動作方程：幅值比較動作方程：()()mset1set2set1set211-+-22ZZZZZ3.3.偏移特性阻抗繼電器偏移特性阻抗繼電器二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程 相位比較動作方程：相位比較動作方程：mset2ms

25、et1Z- Z90arg270Z- Z 4.4.比幅與比相之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系比幅與比相之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系 二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程 幅值比較：幅值比較：相位比較：相位比較：11ACDBCDZ=ZZ2Z=ZZ2 CBADBAZ= Z + ZZ= ZZ 二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程 5.5.三個阻抗意義和區(qū)別三個阻抗意義和區(qū)別 6. 6. 整定阻抗的換算整定阻抗的換算二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程二、阻抗繼電器的動作特性和動作方程 阻抗繼電器（例題）阻抗繼電器（例題）1、單側(cè)電源、單側(cè)電源110kV線路上距保護安裝處線

26、路上距保護安裝處10km發(fā)生兩相金屬發(fā)生兩相金屬 性短路故障，已知線路阻抗為（性短路故障，已知線路阻抗為（0.33+j0.41）/km，電流互，電流互感器變比感器變比nTA=600/5，電壓互感器變比，電壓互感器變比nTV=110000/100，求保，求保護裝置測量到的故障相二次系統(tǒng)測量阻抗。護裝置測量到的故障相二次系統(tǒng)測量阻抗。TAm(2)m(1)TVn600/5Z=Z=10 (0.33+ j0.41)=(0.36+ j0.447)n110000/1002、若一阻抗元件的整定阻抗為、若一阻抗元件的整定阻抗為 ，試寫出其絕，試寫出其絕對值比較動作方程和相位比較動作方程。已知其動作特性為：對值比

27、較動作方程和相位比較動作方程。已知其動作特性為：（1）全阻抗繼電器；（）全阻抗繼電器；（2）方向阻抗繼電器。）方向阻抗繼電器。 setZ= 10 75 1）幅值比較：）幅值比較：相位比較：相位比較： mmZ+ 10 7590arg270Z-10 75 mZ10 （2）絕對值比較：）絕對值比較：相位比較：相位比較： mZ-5 755 mmZ90arg270Z-10 75 3、某方向阻抗繼電器的整定阻抗為、某方向阻抗繼電器的整定阻抗為 ，當(dāng)測量阻，當(dāng)測量阻抗分別為：抗分別為：a) ，b) ， c) 時，時，繼電器是否動作？繼電器是否動作？ setZ= 4 75 mZ = 3 15 mZ = 3 7

28、5 mZ =375 阻抗繼電器（例題）阻抗繼電器（例題）解：解：a） 時，時，actsetZ= Zsin = 4sin30 = 2 mactZ= 3 Z ，不動作；，不動作；m= 15 b） 時，時，actsetZ= Z= 4mactZ= 3 Z ，動作；，動作；m= 75 c） 時，時，Zm在第三象限，不在動作區(qū)內(nèi)，所以繼電在第三象限，不在動作區(qū)內(nèi)，所以繼電 器不動作。器不動作。 m= -75 阻抗繼電器（例題）阻抗繼電器（例題）4 4、分別用絕對值比較原理和相位比較原理寫出下圖中動作特、分別用絕對值比較原理和相位比較原理寫出下圖中動作特性圓的動作方程式（圓內(nèi)為動作區(qū)，圓外為非動作區(qū)）。性圓

29、的動作方程式（圓內(nèi)為動作區(qū)，圓外為非動作區(qū)）。setsetsetsetset11(Z-Z)+Z=(Z+Z)22setset1r =(Z- Z)2msetsetsetset011ZrZ-(Z+Z)(Z-Z)22msetmsetZ-Z90arg270Z- Z 解：圓心位置：解：圓心位置：半徑半徑: :絕對值比較：絕對值比較：相位比較：相位比較：阻抗繼電器（例題）阻抗繼電器（例題）3.3 3.3 距離保護整定計算距離保護整定計算1. 距離保護距離保護I段（段（0s） 按躲過本線路末端故障整定，一般按被保護正序阻抗的按躲過本線路末端故障整定，一般按被保護正序阻抗的 80%85%計算，即：計算，即： 一

30、、距離保護的整定原則一、距離保護的整定原則無需進行靈敏度無需進行靈敏度校驗，可靠系數(shù)校驗，可靠系數(shù)即為保護范圍即為保護范圍一、距離保護的整定原則一、距離保護的整定原則2. 距離保護距離保護II段：不超出下一級元件段：不超出下一級元件I段范圍，增加延時段范圍，增加延時1）按與相鄰線路距離保護）按與相鄰線路距離保護I段配合整定段配合整定IIIIIIIIset.1relABB.minset.212Z= K(Z+ KZ) ; t= t + tkAABABBCkBCm1ABkABkABAb.minBABUIZ+ IZIZ= Z+ZK= Z+ZIII一、距離保護的整定原則一、距離保護的整定原則2. 距離保

31、護距離保護II段：不超出下一級元件段：不超出下一級元件I段范圍，增加延時段范圍，增加延時2）與相鄰變壓器的快速保護配合與相鄰變壓器的快速保護配合 IIIIset.1relABb.minTZ= K(Z+ KZ )II1Tt= t + tIIIIset.1senABZK=1.25Z 動動作作值值最最大大故故障障值值Ksen不滿足不滿足, 延伸延伸保護范圍保護范圍, 與下一與下一級距離級距離II段配合段配合 靈敏度：靈敏度：3. 距離保護距離保護III段段 按躲過最小負荷阻抗整定?？紤]外部故障切除后，電動按躲過最小負荷阻抗整定?？紤]外部故障切除后，電動機自啟動時，應(yīng)可靠返回。機自啟動時，應(yīng)可靠返回。

32、一、距離保護的整定原則一、距離保護的整定原則IIIsetL.minIIIrelMsre1Z=ZKKKsetLIIIsetL.minIIIrelMsre1Z=ZKKKcos(-) L.minNL.minL.maxL.maxU(0.9 0.95)UZ=I3I對全阻抗繼電器：對全阻抗繼電器：對方向阻抗繼電器：對方向阻抗繼電器：=IIIIIIset.1senABZK=Z整整定定值值最最大大故故障障值值本本線線路路=IIIIIIset.1seb.manABBxCZK=Z+ZK下下一一級級整整定定值值最最大大故故障障值值靈敏度校驗：近后備：靈敏度校驗：近后備：遠后備：遠后備：動作時間的整定：動作時間的整定

33、： 比與之配合的相鄰設(shè)備保護動作時間大一個時間級差比與之配合的相鄰設(shè)備保護動作時間大一個時間級差t； 考慮躲振蕩，一般應(yīng)大于考慮躲振蕩，一般應(yīng)大于1.52s。 3. 距離保護距離保護III段段一、距離保護的整定原則一、距離保護的整定原則二、對距離保護的評價二、對距離保護的評價距離距離I段只能保護線路全長段只能保護線路全長 80%85%，兩端加起，兩端加起 來來有有30%40%不能瞬時切除不能瞬時切除，對，對220kV及以上系及以上系 統(tǒng)不能作為主保護來應(yīng)用。統(tǒng)不能作為主保護來應(yīng)用。在多電源復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中在多電源復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中能保證有選擇性能保證有選擇性動作。動作。同時反映電流增大和電壓降低，同時反映電

34、流增大和電壓降低，靈敏性高靈敏性高；且；且I 段段 不受系統(tǒng)運行方式改變影響，保護范圍穩(wěn)定。不受系統(tǒng)運行方式改變影響，保護范圍穩(wěn)定。受如振蕩、過渡電阻和回路斷線等影響，需采用復(fù)受如振蕩、過渡電阻和回路斷線等影響，需采用復(fù) 雜的阻抗繼電器和較多的輔助繼電器，使整套保護雜的阻抗繼電器和較多的輔助繼電器，使整套保護 裝置比較復(fù)雜，裝置比較復(fù)雜，可靠性稍差可靠性稍差。3.4 3.4 影響距離保護正確工作的因素影響距離保護正確工作的因素 為了保證選擇性，除正確的接線方式外，還應(yīng)充分考慮實為了保證選擇性，除正確的接線方式外，還應(yīng)充分考慮實際運行中保護裝置會受到一些不利因素的影響，發(fā)生誤動。影際運行中保護裝

35、置會受到一些不利因素的影響，發(fā)生誤動。影響距離保護正確動作的因素主要有：響距離保護正確動作的因素主要有： (1) (1) 短路點的過渡電阻（短路點的過渡電阻（）；）； (2) (2) 在短路點與保護安裝處之間有分支電路（已考慮）；在短路點與保護安裝處之間有分支電路（已考慮）； (3) (3) 電力系統(tǒng)振蕩；電力系統(tǒng)振蕩； (4) (4) 測量互感器誤差；測量互感器誤差； (5) (5) 電網(wǎng)頻率的變化；電網(wǎng)頻率的變化； (6) (6) 在在Y/Y/-11-11變壓器后發(fā)生短路故障；變壓器后發(fā)生短路故障； (7) (7) 二次回路斷線。二次回路斷線。 分析和整定繼電保護裝置時，都是用金屬性短路作

36、為依分析和整定繼電保護裝置時，都是用金屬性短路作為依據(jù)，即不計短路點的過渡電阻。據(jù)，即不計短路點的過渡電阻。一、短路點過渡電阻的特性一、短路點過渡電阻的特性 在實際的電力系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生短路時，短路點通常具有在實際的電力系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生短路時，短路點通常具有阻抗，阻抗，。分析和實驗表明，。分析和實驗表明，這些電抗是電阻性的，因此常稱之為過渡電阻。顯然，這些電抗是電阻性的，因此常稱之為過渡電阻。顯然，過渡電阻的存在，將使阻抗繼電器的測量阻抗發(fā)生變化，影過渡電阻的存在，將使阻抗繼電器的測量阻抗發(fā)生變化，影響距離保護的正確動作。響距離保護的正確動作。 一般情況下，過渡電阻一般情況下，過渡電阻使測量電阻增

37、大使測量電阻增大、距離保護、距離保護 I 段段保護范圍縮短保護范圍縮短、距離保護、距離保護II 段保護段保護靈敏度降低靈敏度降低，但有時也可能，但有時也可能引起保護超范圍動作或反方向誤動。引起保護超范圍動作或反方向誤動。在相間短路時，過渡電阻在相間短路時，過渡電阻主要由電弧電阻組成。電主要由電弧電阻組成。電弧電阻具有非線性特性，弧電阻具有非線性特性，其大小與電弧弧道的長度其大小與電弧弧道的長度成正比，與電弧電流的大成正比，與電弧電流的大小成反比。小成反比。一、短路點過渡電阻的特性一、短路點過渡電阻的特性；m2gm1ABgZ= RZ= Z+ R1.1.單側(cè)電源線路上過渡電阻的影響單側(cè)電源線路上過渡電阻的影響保護保護2 2出口處經(jīng)過渡電阻短路：出口處經(jīng)過渡電阻短路： 1）Rg的存在總是使繼電器的測量阻抗增大，保護范圍縮短；的存在總是使繼電器的測量阻抗增大，保護范圍縮短； 2）整定值越小，受過渡電阻的影響越大；）整定值越小，受過渡電阻的影響越大； 3）保護裝置距短路點越近，受過渡電阻影響越大，有可能導(dǎo)致保）保護裝置距短路點越近，受過渡電阻影響越大，有可能導(dǎo)