繼電保護(hù)課件（一）

1、第三章回顧相間短路的電流電壓保護(hù)、相間短路的方向電流電壓保護(hù)、接地短路的電流電壓保護(hù)基本原理；整定計算；保護(hù)構(gòu)成；接線方式；等等輸電線路的電流電壓保護(hù)輸電線路上發(fā)生短路故障時，線路電流增大，母線電壓下降檢測電流和電壓or保護(hù)動作輸電線路的電流電壓保護(hù)三個特點：構(gòu)成簡單、可靠性好靈敏度受運行方式影響大，有些運行方式下保護(hù)范圍很小，甚至可能為零整定計算比較復(fù)雜在中低壓電網(wǎng)中得到較廣泛的應(yīng)用，但是，在110kV及以上網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較復(fù)雜的電網(wǎng)中較難應(yīng)用第四章 輸電線路的距離保護(hù)輸電線路的距離保護(hù)距離保護(hù)，是一種根據(jù)輸電線路上發(fā)生短路時保護(hù)處測量阻抗減小的特征而設(shè)計的保護(hù)與電流電壓保護(hù)相比，距離保護(hù)具有

2、下述特點：靈敏度受運行方式影響小整定計算簡單克服了電流電壓保護(hù)的缺點，在110kV及以上的電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用第一節(jié) 距離保護(hù)的作用原理保護(hù)測量阻抗（一）正常運行正常運行時，保護(hù)的測量阻抗為負(fù)荷阻抗，角度為負(fù)荷功率因數(shù)角工作電壓負(fù)荷電流負(fù)荷阻抗（二）金屬性短路金屬性短路時，保護(hù)的測量阻抗為短路點至保護(hù)安裝處的線路阻抗，角度為線路阻抗角殘余電壓短路電流短路阻抗實例：湖北恩施四川張家壩500kV線路，全長150KMP=1500MW,功率因數(shù)=0.9,V=525kV166歐40歐正常運行時，保護(hù)的測量阻抗為負(fù)荷阻抗。阻抗值較大，角度較小，為負(fù)荷功率因數(shù)角短路時，保護(hù)的測量阻抗為短路阻抗。阻抗值較小

3、，角度較大，為線路阻抗角短路時，測量阻抗的大小與短路點到保護(hù)安裝處的距離成正比正常運行金屬性短路根據(jù)保護(hù)的測量阻抗，能夠區(qū)分系統(tǒng)處于正常狀態(tài)還是故障狀態(tài)！測量阻抗的大小與短路點到保護(hù)安裝處的距離有關(guān)，與系統(tǒng)方式無關(guān)！第一節(jié) 距離保護(hù)的作用原理基于測量阻抗這些的變化特征，可以構(gòu)成根據(jù)保護(hù)處測量阻抗變化而動作的保護(hù)，稱其為距離保護(hù)，也稱為阻抗保護(hù)距離保護(hù)具有靈敏度受運行方式影響小的特點克服了電流電壓保護(hù)的缺點，在110kV及以上的電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用第一節(jié) 距離保護(hù)的作用原理為了區(qū)分故障點在保護(hù)范圍內(nèi)還是保護(hù)范圍外，可以事先給定一個保護(hù)范圍，保護(hù)范圍末端到保護(hù)安裝處的線路阻抗即為距離保護(hù)的整定阻

4、抗距離保護(hù)是一種測量阻抗下降而動作的保護(hù)，所以又稱為低阻抗保護(hù)三段式距離保護(hù)：I、II段，本線路主保護(hù)；III段，本線路近后備、相鄰線路遠(yuǎn)后備阻抗測量元件啟動元件延時元件閉鎖元件第二節(jié) 阻抗元件的動作特性和動作方程第二節(jié) 阻抗元件的動作特性和動作方程一、什么是阻抗元件的動作特性和動作方程動作特性：阻抗元件動作范圍的圖形表示動作方程：阻抗元件動作范圍的數(shù)學(xué)表達(dá)式電壓互感器和電流互感器引入測量誤差短路點發(fā)生非金屬性短路第二節(jié) 阻抗元件的動作特性和動作方程一、什么是阻抗元件的動作特性和動作方程圓四邊形蘋果形透鏡形以直線為邊界的半平面區(qū)域第二節(jié) 阻抗元件的動作特性和動作方程二、圓特性阻抗繼電器的動作方

5、程全阻抗繼電器的動作方程：絕對值比較式第二節(jié) 阻抗元件的動作特性和動作方程二、圓特性阻抗繼電器的動作方程全阻抗繼電器的動作方程：相位比較式第二節(jié) 阻抗元件的動作特性和動作方程二、圓特性阻抗繼電器的動作方程方向阻抗繼電器的動作方程第二節(jié) 阻抗元件的動作特性和動作方程二、圓特性阻抗繼電器的動作方程透鏡形阻抗繼電器的動作方程第二節(jié) 阻抗元件的動作特性和動作方程二、圓特性阻抗繼電器的動作方程其他圓特性及其動作方程第二節(jié) 阻抗元件的動作特性和動作方程三、直線特性阻抗元件及其動作方程電抗型阻抗元件的動作特性第二節(jié) 阻抗元件的動作特性和動作方程三、直線特性阻抗元件及其動作方程電阻型阻抗元件的動作特性第二節(jié)

6、阻抗元件的動作特性和動作方程三、直線特性阻抗元件及其動作方程功率方向測量元件的動作特性上一堂課回顧距離保護(hù)的作用原理與構(gòu)成距離保護(hù)的作用原理距離保護(hù)的構(gòu)成距離保護(hù)的延時特性阻抗元件的動作特性與動作方程什么是阻抗元件的動作特性和動作方程圓特性阻抗繼電器的動作方程直線特性阻抗元件的動作方程第二節(jié) 阻抗元件的動作特性和動作方程四、四邊形特性阻抗元件第三節(jié) 阻抗元件的接線方式及精工電流、電壓一、相間短路單相式阻抗元件的00接線方式阻抗元件的接線方式：接入阻抗元件的測量電壓和測量電流應(yīng)該取什么電壓和電流接線原則：使測量阻抗正確反映故障點至保護(hù)安裝處的距離，且準(zhǔn)確度不受故障類型的影響相間短路的阻抗測量元件

7、：00接線方式阻抗元件1阻抗元件2阻抗元件3UmUABUBCUCAImIA-IBIB-ICIC-IA第三節(jié) 阻抗元件的接線方式及精工電流、電壓一、相間短路單相式阻抗元件的00接線方式各種相間短路和兩相短路接地的測量阻抗值Kab(2)Kbc(2)Kca(2)Kab(2,0)ZkZkZkZkZkZkZkZkZkZkZkZkKbc(2,0)Kca(2,0)K(3)Ka,Kb,KcZkZkZkZkZkZkZkZkZkZkZkZk對于三相短路，0度接線的各相阻抗元件均能夠正確測量故障點到保護(hù)安裝處的線路距離對于兩相短路和兩相接地短路，總有一相阻抗元件能夠正確測量故障點到保護(hù)安裝處的線路距離，而另外兩相阻

8、抗元件給出了較正確阻抗大的測量阻抗對于單相接地，0度接線的各相阻抗元件均不能正確測量故障點到保護(hù)安裝處的線路距離第三節(jié) 阻抗元件的接線方式及精工電流、電壓二、接地短路阻抗元件的接線方式帶補償電流的00接線方式：其中，第三節(jié) 阻抗元件的接線方式及精工電流、電壓三、阻抗繼電器的精工電流和精工電壓精工電流：當(dāng)阻抗元件的動作阻抗Zop=0.9Zset時，加入阻抗元件的電流Im稱為阻抗元件的最小精確工作電流，用Iacmin表示，簡稱為精工電流上一堂課回顧阻抗元件的動作特性：四邊形阻抗特性元件阻抗元件的接線方式及精工電流、精工電壓相間短路的0度接線方式接地短路的帶補償電流的0度接線方式精工電流和精工電壓阻

9、抗元件的實現(xiàn)方法方向阻抗元件的絕對值比較動作方程的實現(xiàn)電路第五節(jié) 阻抗元件的實現(xiàn)方法一、阻抗元件電路的構(gòu)成方法第五節(jié) 阻抗元件的實現(xiàn)方法二、極化電壓的獲取方法為了消除方向阻抗元件的死區(qū)，可以引入與測量電壓同相位的電壓Up，稱為極化電壓極化電壓應(yīng)滿足以下要求：與測量電壓同相位應(yīng)有足夠的大小和維持時間，保證距離保護(hù)第I段能夠可靠動作第五節(jié) 阻抗元件的實現(xiàn)方法二、極化電壓的獲取方法正常運行時，諧振回路呈純電阻，Rj上電流與Uab同相位，所以，Up也與Uab同相位外加電壓消失時，借助于諧振，電壓Up在一定時間內(nèi)保持原有相位不變引入第三相電壓，保證保護(hù)反方向出口兩相短路時阻抗元件仍然能夠正確動作第六節(jié)

10、影響阻抗元件測量阻抗精度的因素一、短路點過渡電阻對測量阻抗的影響第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的因素一、短路點過渡電阻對測量阻抗的影響短路過渡電阻可能導(dǎo)致保護(hù)發(fā)生不正確動作，過渡電阻越大，對保護(hù)的影響越大由于過渡電阻一般隨短路時間增長而增大，短路過渡電阻對阻抗保護(hù)第II段測量阻抗產(chǎn)生影響較大采用承受過渡電阻能力強的阻抗元件，例如蘋果型阻抗元件、電抗型阻抗元件、四邊形阻抗元件采用瞬時測量裝置，固定短路開始時過渡電阻很小時的測量阻抗及動作狀態(tài)上一堂課回顧極化電壓的獲取方法影響阻抗元件測量精度的因素短路點過渡電阻對測量阻抗的影響短路過渡電阻可能導(dǎo)致保護(hù)發(fā)生不正確動作，過渡電阻越大，對保護(hù)的影響越大

11、減小過渡電阻影響的辦法：采用承受過渡電阻能力強的阻抗元件、采用瞬時測量裝置電力系統(tǒng)振蕩對測量阻抗的影響第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的因素二、電力系統(tǒng)振蕩對測量阻抗的影響第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的因素二、電力系統(tǒng)振蕩對測量阻抗的影響第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的因素二、電力系統(tǒng)振蕩對測量阻抗的影響第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的因素二、電力系統(tǒng)振蕩對測量阻抗的影響第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的因素二、電力系統(tǒng)振蕩對測量阻抗的影響在振蕩期間，阻抗元件的測量阻抗可能進(jìn)入特性圓，距離保護(hù)可能誤動作在電力系統(tǒng)中，振蕩中心處的保護(hù)受振蕩的影響最嚴(yán)重，離振蕩中心越遠(yuǎn)的保護(hù)受振蕩的影響越

12、小第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的因素二、電力系統(tǒng)振蕩對測量阻抗的影響可以用降低整定值或者延長動作時間的方法來減少振蕩的影響。但是，這樣將嚴(yán)重影響距離保護(hù)的靈敏度和速動性保護(hù)中一般都裝設(shè)了專門的振蕩閉鎖裝置。當(dāng)振蕩發(fā)生時，使距離保護(hù)退出工作第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的因素二、電力系統(tǒng)振蕩對測量阻抗的影響振蕩閉鎖裝置的構(gòu)成原理：利用電氣量變化速度不同構(gòu)成。電力系統(tǒng)振蕩時，電氣量周期性緩慢變化，變化速率小；電力系統(tǒng)短路時，電氣量突變，變化速率大利用短路時出現(xiàn)負(fù)序分量或零序分量的特點構(gòu)成。系統(tǒng)振蕩時，三相對稱，不存在負(fù)序或者零序分量；系統(tǒng)短路時，出現(xiàn)負(fù)序分量第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的

13、因素三、保護(hù)與故障點間分支電路對測量阻抗的影響第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的因素四、電壓互感器二次斷線的影響磁平衡原理的斷線閉鎖裝置第七節(jié) 相間距離保護(hù)的整定計算及評價一、相間距離保護(hù)的整定計算普通線路線路變壓器組I段：按躲本線路末端相間故障整定第七節(jié) 相間距離保護(hù)的整定計算及評價一、相間距離保護(hù)的整定計算1) 相鄰線路2) 相鄰變壓器II段：與相鄰出線或者變壓器在動作定值和動作時間上配合相鄰元件有多個時，取所有與相鄰元件配合計算值中動作定值的最小者和動作時間的最長者作為最終定值若靈敏度不滿足要求，則與相鄰線路II段配合第七節(jié) 相間距離保護(hù)的整定計算及評價一、相間距離保護(hù)的整定計算III段：首先與相鄰出線II段配合；若靈敏度不滿足要求，則與相鄰出線III段配合對于相鄰變壓器，首先與縱差保護(hù)配合，如果不能滿足靈敏度要求，則與變壓器相間短路后備保護(hù)配合由于相間距離III段保護(hù)定值靈敏度較高，因此，保護(hù)定值應(yīng)該躲過被保護(hù)線路的最小負(fù)荷阻抗第七節(jié) 相間距離保護(hù)的整定計