電網(wǎng)的距離保護

第3章

電網(wǎng)的距離保護

3.1距離保護的基本原理

3.1.1距離保護的基本原理

距離保護是反應(yīng)保護安裝處至故障點的距離，并根據(jù)距離的遠近而確定動作時限的一種保護裝置。測量保護安裝處至故障點的距離，實際上是測量保護安裝處至故障點之間的阻抗（稱測量阻抗）大小，故又稱阻抗保護。測量阻抗通常用Zm表示，它定義為保護安裝處測量電壓與測量電流之比，即

式中，Zm為一復(fù)數(shù)，在復(fù)平面上既可以用極坐標形式表示，也可以用直角坐標形式表示，即

式中

——測量阻抗的阻抗值；——測量阻抗的阻抗角；——測量阻抗的實部，稱測量電阻；——測量阻抗的虛部，稱測量電抗

繼電保護原理電力系統(tǒng)正常運行時，近似為額定電壓，為負荷電流，Zm為負荷阻抗。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(一般功率因數(shù)不低于0.9，對應(yīng)的阻抗角不大于25.8°)，阻抗性質(zhì)以電阻性為主。當線路故障時，母線測量電壓為，輸電線路上測量電流為這時測量阻抗為保護安裝處到短路點的短路阻抗，即在短路以后，母線電壓下降，而流經(jīng)保護安裝處的電流增大，這樣短路阻抗比正常時測量到的阻抗大大降低，所以距離保護反應(yīng)的信息量測量阻抗Zm在故障前后的變化比電流變化大，因而比反應(yīng)單一物理量的電流保護靈敏度高。距離保護的實質(zhì)是用整定阻抗Zset與被保護線路的測量阻抗Zm比較。當短路點在保護范圍以內(nèi)時，即Zm＜Zset時，保護動作；當Zm＞Zset時，保護不動作。因此，距離保護又稱低阻抗保護。

繼電保護原理3.1.2三相系統(tǒng)中測量電壓和測量電流的選取

在單相系統(tǒng)中，測量電壓就是保護安裝處的電壓，測量電流就是被保護元件中流過的電流，系統(tǒng)金屬性短路時兩者間的關(guān)系為

式中，為單位長度線路的復(fù)阻抗，單位為r1、x1分別為單位長度線路的正序電阻和正序電抗。上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)，即只有測量電壓、測量電流之間滿足該式，測量阻抗才能準確反應(yīng)故障的距離。

在實際三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生多種不同的短路故障，而在各種不對稱短路時，各相的電壓、電流都不再簡單地滿足上式，需要尋找滿足上式的電壓、電流接入保護裝置，以構(gòu)成在三相系統(tǒng)中可以用的距離保護。

繼電保護原理現(xiàn)以下圖所示網(wǎng)絡(luò)中k點發(fā)生短路故障時的情況為例，對此問題予以分析

——故障點k處A、B、C的三相電壓；——流過保護安裝處的三相電流；——流過保護安裝處A相的正序、負序、零序電流；——被保護線路單位長度的正序、負序、零序阻抗，一般情況下可按正、負序阻抗相等考慮；K——零序電流補償系數(shù)，可以是復(fù)數(shù)。

設(shè)繼電保護原理按拌照神對續(xù)稱慣分咐量夕法貝，怕可朝以念算擊出K點短玻路光時M母壘線埋上怒各將相祝的竿電艷壓陽為對臣于娃不傅同湖類振型吃和床相屋別拔的仆短編路刺，旱故亭障際點腿的哄邊救界圈條渣件士是暑不稿同灑的扁，墾下星面痕就繪幾裳種起故溫障定情很況保予敲以想分預(yù)析洲。加一個減坡一絲式個再烈進次行臣整腔理繼拳電忠保止護脹原趴理1.單相倡接地歌短路是故障以A相接繭地為素例，救當A相脂發(fā)蹦生愛金挨屬據(jù)性旋短煙路脅時拖，工則災(zāi)有語：若令：則上括式變訴為與右設(shè)式具什有相益同的紅形式因而煎由叨算出盟的測縣量阻餐抗能嗚夠正蒸確反僚應(yīng)故礎(chǔ)障的飽距離羞，從哪而可痛以實泰現(xiàn)對歪故障攝區(qū)段軌的比騙較和醬判斷漏。對于日非故講障相B、C，若英令由于炎不為慕零，無法書變成無法匪變成所以B、C兩睬非釘故民障賴相絡(luò)的為測蕩量否電診壓溫、很電償流賴不仗能功準赴確論地窩反支應(yīng)疾故謙障鐮的泰距佩離穿。即A相單相接翻地時議，B、C兩齊相沾的龜工宏作與狀款態(tài)電與它正醫(yī)常劈燕負剪荷扮狀攪態(tài)冊相惑差株不僚大局，患所公以末在A相故眠障時宋，B、C兩旬相傅電吵壓左、瘦電吊流峰算稠出增的鐵測叨量咱阻灣抗下接粗近淺負愁荷枕阻胖抗扁，暫對棕應(yīng)婆的谷距碼離零一私般貧都牽大條于察整鈔定抓距粗離料，班由荒它巖們扒構(gòu)蜜成釋的昏距胡離編保餐護德一敗般島都蜻不帥會彩動艙作圓。同理，B相徹或C相窗單辣相拳接游地涌時執(zhí)情啦況舒與世此涼一紛樣號。繼電刮保護畝原理2責.兩老相陳接最地殺短鵲路胡故朝障系統(tǒng)卷發(fā)生同金屬慘性兩信相接統(tǒng)地故饒障時啞，故負障點科處兩控接地工相的患電壓正都為0，必以B、C兩感相泡接旋地擦故父障赤為燈例狹，徑即令可以厲得到可裁以輪得煎到上兩易式均擠與式疑形式披相同攀，所鴿以由川或肅作睜出的蛋測量勢和判家斷都問能夠施正確殿反應(yīng)責故障砍距離刪。非去故繁障逼相A相沙故豬障豈點富處振的顯電挺壓UK掀A≠0，之間改不存猾在父關(guān)速系，已且保萄護安勤裝處隊的電任壓、堂電流輪均接膜近正優(yōu)常值罰，所晉以B、C兩燭相嶺接酒地慢故嫌障差時飲，讓用票算眾出矩的麥距狀離展不追能捷正忌確糾反盛應(yīng)將故送障屠的衡距覆離膏，多且騎一掩般腳均翻大租于辟整疲定陰距慌離憤。因則B、C兩屢相奮接序地問時雞可末得令也促可爭得匯到外形娃式休，酷因揭而阿用亂它貓們跡作徹為艙距竿離神保欠護姻的搶測崗量臭電稱壓適和謠測漢量似電封流懇，褲同躲樣野能矛夠書正誼確昏反牛應(yīng)走故渡障屯距森離圓。繼電典保護誘原理由臨于侵在B、C兩相懂接地永故障餓的情裳況下出，濫之間逐不存購在航的懇關(guān)系雖，所瘡以由雀它們爹構(gòu)成碰測量贏電壓嚷、測侵量電襪流都屑不能蘆正確奔測量射故障嚼距離吧。由于最在測齒量電獨壓、壺電流材中含洽有非尿故障俱相的獻電壓霧、電鼠流，提且電況壓高欠、電歇流小忽，因盛此它拌們一鼓般不顏會動迅作。同理際可知A、B兩相健或C、A兩糠相逼接潑地雷故芬障姐時命各始故環(huán)障愿相汪和斑非及故經(jīng)障得相備元稅件避的佩動街作稅情鮮況坑與B、C兩初相忠接守地宿時堆相孝同體。繼電日保護扯原理3頓.兩相奴不接義地短和路故撇障在金播屬性衡兩相棗短路限的情旦況下興，故竿障點符處兩寶故障惠相的槍對地偽電壓療相等樸，各絡(luò)相電扁壓都先不為0，齡現(xiàn)夏以A、B兩相啦故障境為例尤，因則有令可蠅得形跌式而艦非數(shù)故脹障用相C相氧故抱障交點習處侍的必電夾壓橡與滴故值障瓜相惜電船壓四不掀等榮，揀作淡相信減貼運姜算暑時木不傻能她被輝消部掉扭，匯所學以屋它麗不敲能流用抹來嘴進補行錢故前障這距踢離瓣的鍛判蛇斷書。4間.三騾相繳對磚稱遙短霸路三鐘相貧對覽稱陪短徒路顯時織，猶故撐障固點油處穿的墾各導(dǎo)相碰電盈壓蘿相冠等塑，聰且嗽三固相撕系貌統(tǒng)脈對脆稱熄時北均止為0。換這掃種叮情爸況懸下品，爸選陸用倍任它意酬一榨相晌的筆電督壓拍、濱電潔流虛或遺任謠意怎兩紗相精間蟲的遍電鋸壓批、受電牛流徐差念作朵為鍋距深離田保留護箭的慎測祖量漏電閉壓胖和枝電陶流員，夜都釀可骨得酷到遇與掘式雕相俯同依的嘆形篩式吐，殲即楚能斃正肌確釀判桃斷嘩故咳障婆距輝離碎。繼賭電恥保納護邊原際理5.故障竿環(huán)路泳的概疾念及粉測量鳥電壓速、電糞流的影選取由眠以聚上耽對秩各準種倘短腿路恩類觀型卡下某正稍確聞測彩量撇故距障泰距群離粥的緩分稼析浮，怒可比以芬尋床找類出良接報入存距飾離棵保飼護數(shù)中完電屢壓天、碑電亦流雨間買的大規(guī)槐律森。在系晴統(tǒng)中市性點嘆直接胖接地串系統(tǒng)鏈中，至發(fā)生夫單相針接地厲時，帶故障演電流至在故竹障相速與大希地之付間流霉通；鵝兩相饒接地想短路簡時，瓜故障溫電流笑既可猴在兩瓜故障蓮相與抄大地孝間流撇通，作也可倉在兩板故障耀相間劇流通陰；兩雅相不優(yōu)接地貴短路撞時，便故障膜電流音在兩徑故障槐相間害流通諷；而煌三相遠短路飼時，想故障型電流仙可在頸任何嫌兩相個間流吼通。如圾果凈把故朝障驢電感流梯可碰以象流激通您的貫通羊路軌稱芳為先故隨障咬環(huán)播路，則燈在單豪相接咬地短臣路時烘，存侵在一月個故饅障相廳與大額地之效間的恭故障艙環(huán)路(相紅－圾地負故派障莫環(huán)岡路)；先兩柳相宜接耽地授短不路妻時縣，片存艦在歐兩憤個冰故滋障言相找與讓大碑地伯間賭的(相－先地)故咸障蛋環(huán)展路連和膛一限個碑兩繪故令障它相瘡間耽的(相典－脂相)故撓障行環(huán)辣路蠶；陡三翻相未短號路胸接煤地斥時版，優(yōu)存俗在也三懶個匠相扛－諷地級故量障派環(huán)盲路籃和斬三鉤個盜相秋－節(jié)相田故奴障堪環(huán)該路漫。上述探分析薄表明蚊，故癢障環(huán)展路上徹的電粗壓和殺環(huán)路撈中流壺通的揮電流油之間云滿足秤用搶它們湯作為棕測量夾電壓坐和測返量電荒流所嗽算出捧的測悲量阻洋抗，復(fù)能夠原正確姿反應(yīng)湯保護飲安裝飾處到賊故障尸點的例距離叮。而霞非故倚障環(huán)茂路上核的電勁壓、猶電流采之間坑不滿梁足由舞它耕們扇算該出煎的科測巖量醒阻犬抗民就塵不你能尸正雙確呢反養(yǎng)應(yīng)趴故村障讓距良離構(gòu)。繼電盛保護摩原理距離盜保護渣應(yīng)取顛故障列環(huán)路仗上的稿電壓觀、電胃流作剝?yōu)榕刑艛喙示д暇喑仉x的啊依據(jù)，順而中用刻非掘故飲障易環(huán)遞路按上抹的徐電竟壓屯、士電馬流百計剪算鮮得獵到乘的涉距誰離勵一激般扶大劇于決保承護霉安傷裝燥處攤到用故湯障薪點改的丟距巡壽離諸。對于圍接地拘短路，取寸相－名地故朝障環(huán)傳路，尚測量舊電壓農(nóng)為保艦護安稀裝處可故障煙相對裁地電零壓，匆測量風電流彩為帶很有零守序電虛流補舍償?shù)恼窆收掀嚯娦哿鳎F(xiàn)由它貨們算閥出的抵測量怎阻抗膚能夠繡準確跟反應(yīng)閥單相倘接地攝故障陶、兩造相接儲地故蚊障和狠三相怖接地挖故障溪下的田故障滑距離抱，這齊種合理趟選取畜相—地環(huán)姓路中昨電流檔、電掉壓的寬方法哀稱為斯接地翻距離芳保護歌接線賭方式。對于連相間魔短路，齡故用障涌環(huán)咸路姥為呆相忽－吊相遞故翻障母環(huán)繡路注，醬取佳測奸量垃電鐘壓皇為湊保廈護積安口裝注處陪兩窗故壤障高相墨的扣電巴壓醬差姿，題測榴量階電家流蹦為醉兩峽故量障雹相卻的銅電掏流羽差羨，它由頌它瓦們統(tǒng)算戰(zhàn)出模的扁測駛量作阻付抗嗚能棚夠唯準吵確謀反湯應(yīng)洪兩竭相塊短伐路故、贊三名相恒短范路測和女兩旗相榨接昏地證短盤路冒情門況腥下億的管故怠障唇距邀離默，叛這悔種合理鋒選取默相—相環(huán)秘路中水電流倘、電義壓的咳方法宏稱為閃相間晌距離布保護粘接線勻方式。兩種躬接線孝方式住的距鈴離保鬼護在運各種粱不同態(tài)類型翻短路養(yǎng)時的浴動作弱情況差如表3-1所勝示焦。繼傳電準保妙護雞原監(jiān)理3.架1.罰3距霜離悄保次護韻的內(nèi)時珠限北特先性距離睡保護赴是利誤用測仰量阻恢抗來咱反應(yīng)厘保護彈安裝禮處至嘆短路妹點之仔間的頸距離皆，當友兩個海故障資點分豈別發(fā)質(zhì)生在萬線路桌的末彎端或鐘下一企級線貢路始宣端時籠，?；枳o同紋樣存院在無若法區(qū)綿分故冶障點殖選擇兇性的投問題敗，為殼了保碗證選爹擇性廉，目釀前獲鵝得廣社泛應(yīng)柱用的薯是階梯體形時恨限特暑性，堵這仙種流時綿限諒特晨性張與肆三鍛段齒式晨電壁流拉保抽護撒的廊時神限勁特團性波相催同沈，約一按般涉也摔做由成臘三澆階移梯各式蠶，保即請有剩與辣三止個泉動規(guī)作鹽范趕圍久相意對地應(yīng)娃的賀三盼個裕動舞作料時簽限傾，畢如概圖惠所變示愁。距離I段為無鈴延時懂的速衫動段噸，其胖動作的時限吹僅為耕保護餅裝置財?shù)墓谈接袆永鲿r睜間。距離I炕I段為帶告延時圾的速都動段展，其脅動作載時限田和啟榴動值敢要與纏相鄰胸下一攤條線慰路保赤護的I段腥和I暮I段第相斗配宋合趴。距離II繼I段為本頂線路艱和相乎鄰線堵路(元件)的后野備保倚護，屆其動左作時經(jīng)限的趕整定晨原則祥與過漠電流板保護燦相同自，即彈比下院一條聲變電后站母眾線出姥線保醋護的基最大失動作盯時限街大一鮮個時瞇限級予差，巡壽其動牲作阻享抗應(yīng)腦按躲鋪過正環(huán)常運抗行時鬧的最杰小負繞荷阻叢抗來嫁整定齒。繼電哭保護竊原理3景.岡1刑.巧4距悼離疑保兇護狠的語組赴成距慕離倆保虜護里裝亡置鑼一搞般武由銹以才下叢五潛個退部怨分川組款成爪：1.啟喊動士部意分作用房誠：當被揪保護膚線路督發(fā)生咳故障音時，券瞬間煎啟動鋤保護堪裝置稿，以柏判斷歇線路哀是否偷發(fā)生倆了故胳障，站并兼觀有后最備保蠢護的統(tǒng)作用盯。所辭用皇元澆件嶄：通常射采用落過電選流繼繳電器寫或阻邪抗繼噸電器照。為含了提穗高元財件的烤靈敏兔度，潛也可跑采用壞反應(yīng)火負序壁電流客或零摘序電扭流分刮量的麗復(fù)合副過濾蛙器。2.測量致部分作用章：用來獵測量木保護道安裝扛處至虛故障配點之寄間的鞠距離活，并楚判別鋼短路優(yōu)故障倦的方笑向。所用快元件遮：通攔常麥采嘴用烈?guī)О敕胶硐蛭倚灾墓鑵^(qū)抗赤繼決電登器獵作丹測蔑量秘元嗓件貢。勁如究果傅阻嗚抗晚繼留電莖器掩是舞不密帶界方適向化性變的壤，能則提需慢增墻加售功捉率迅方勵向豆元索件班來妻判撓別約故胞障貫的想方劈燕向支。3衛(wèi).延慘時遠部設(shè)分作留用飾：用蝴來豈提溉供見距材離永保近護Ⅱ段、Ⅲ段沈所偵需哀要熱的音動俯作爪時打限終特野性從。所用瘦元件?。和ǔ？偛捎脦r間汽繼電篩器或痰延時馳電路叨作為知時間醒元件德。4.振蕩上閉鎖養(yǎng)部分作封用但：用來逝防止薦當電叼力系作統(tǒng)發(fā)態(tài)生振貪蕩時伯，距西離保煙護的浩誤動們作。貌在正積常運幸行或奸系統(tǒng)毀發(fā)生韻振蕩敬時，賺將保品護閉表鎖，棵而當盤系統(tǒng)榴發(fā)生賽短路米時，顯解除燦閉鎖估開放紹保護駕。5.電壓忠回路舉斷線掙失壓忽閉鎖椒部分用來品防止扮電壓紹互感怠器二鵝次回荷路斷惡線失捕壓時機，引幼起阻街抗繼觀電器身的誤送動作投。繼電遷保護貌原理3幕.雄2阻抗僵繼電礎(chǔ)器及渣其動凱作特槍性阻抗報繼電蜘器是元距離達保護競裝置油的核叼心元交件，栽它主胖要用購來作測森量緒元張件，液也牲可栗以火作啟派動尼元靜件兼作功率慨方向族元件。阻撫抗波繼盆電葬器配種旗類聰繁培多江：按襖其構(gòu)成盈方式不分同唯分婚為績電頌磁曬型撿、魯整成流邪型欄、冊晶雄體正管捎型劈燕、拳集良成杯電孩路泄型稿和筐微穴機憑型陵；按其構(gòu)邀成奧原忠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