保护装置--输电线路的距离保护

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1、复习：电流电压保护优点：简单，经济，工作可靠。缺点：受电网接线方式及系统运行方式影响大。35KV及以上电压复杂网络难于满足要求。　过电流保护例：L灵敏性一、距离保护的基本概念。1、作用：性能更为完善。2、概念：反应故障点至保护安装处之间的距离（或阻抗），并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。动作保证动作的选择性。保护2不误动。二、距离保护的基本原理。1、测量元件：测量故障点至保护安装处的距离（线路阻抗）。（测量元件感受阻抗）（故障点至保护安装处的线路阻抗）（假设）2、动作原理：（整定阻抗）动作（又称低阻

2、抗不动作保护）特点：不受运行方式的影响，只与故障点与保护安装处距离有关。三、时限特性：（L）P117图4-4三段式阶梯形时限特性：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段。（与电流保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段区别：各段保护范围不随运行方式改变）Ⅰ段：：继电器固有动作时间。（保护范围）：本线路全长的Ⅱ段：主保护（保护范围）：不超出下一条线路Ⅲ段：：躲开正常运行时最小负荷阻抗。：阶梯原则。：本线路及相邻线路全长。一、距离保护的构成1、主要元件：（1）起动元件：电流继电器KA或阻抗继电器KI。（2）方向元件：功率方向继电器KP或方向阻抗继电器KI。（3）测

3、量元件：阻抗继电器KI。（4）时间元件：时间继电器KT。2、动作过程：P92图5—2Ⅰ段：Ⅱ段：Ⅲ段：4—2阻抗继电器一、阻抗测量的基本方法及阻抗继电器的动作特性。1、测量方法：阻抗继电器2、构成方法：单相式多相式其中：——阻抗继电器测量阻抗。——故障点至保护安装处的线路阻抗。3、动作特性：P118图4—6扩大故障点过渡电阻阻抗继电器动作特性圆考虑影响不变互感器角度误差复平面）（1）继电器动作特性能（1）方向阻抗继电器动作特性（2）偏移特性阻抗继电器动作特性（正向I段保护范围不变）二、阻抗继电器的特性方程及实现

4、方法（一）全阻抗继电器。动作特性：以原点为圆心，为半径的圆。圆内——动作区圆外——非动作区动作阻抗——圆周上的测量阻抗全阻抗继电器无方向性。构成：绝对值比较（比辐）相位比较（比相）1、绝对值比较方式：测量阻抗：动作方程：整定阻抗：继电器安装点到保护范围末端线路阻抗。动作阻抗：继电器刚好动作的阻抗接线：P94电压形成回路：绝对值比较回路：执行元件：KP（极化继电器）原理：动作条件：即：*2、相位比较方式。(略)位于圆周上：与夹角位于圆内：位于圆外：动作方程：其中：接线：P96图5—8比较和的相位差*3、绝对值比较

5、方式与相拉比较方式之间的一般关系。（略）绝对值比较相位比较电压：动作条件：等效适用条件：（1）为同一频率的正弦交流电。（2）相位动作范围，且动作条件（3）不同比较方式构成的继电器受暂态过程影响而不同。特点：（1）全阻抗继电器无方向性，须加装方向元件。（2）无电压死区。（二）方向阻抗继电器。（既能测量测量短路点远近，又能判别短路方向）动作特性：以为直径过原点的圆。圆内——动作区圆外——非动作区正向故障：位于第I象限，圆内——动作。具有反向故障：位于第Ⅲ象限，圆外——不动作方向性特点：不同起动阻抗不同。保护范围最大

6、，工作最灵敏。最大灵敏角调整=（线路短路阻抗角）继电器动作条件为：（注意动作条件不为构成：绝对值比较方式相位比较1、绝对值比较方式动作条件：（P98图5—10（a）2、相位比较方式：位于圆周上：与后夹角动作条件：其中（的求解参考前面所推出的两种比较方式之间被比较电压的一般关系：缺点：方向阻抗继电器出现“电压死区”消除方法：（保护正向附近三相短路）（1）记忆比幅均不能（2）引入第三相电压比相动作优点：动作具备方向性。（三）偏移特性阻抗继电器。动作特性：正方向整定阻抗为，同时反向偏移—偏移度圆内—动作区圆外—非动作

7、区圆的直径为圆心坐标方向阻抗继电器全阻抗继电器一般取消除方向阻抗继电器“死区”动作阻抗与有关，又无完全的方向性构成：绝对值比较方式相位值比较方式1、绝对值比较方式：动作条件：方向阻抗继电器全阻抗继电器1、相位比较方式位于圆周上：）与之间相位差动作条件：可求得：特点：具备一定方向性无电压死区。（四）三个阻抗的意义和区别。1、——测量阻抗阻抗角即为与的相位差2、——整定阻抗继电器安装点到保护范围末端的线路阻抗。全阻抗继电器：为圆的半径方向阻抗继电器：为最大灵敏角方向上的半径偏移特性继电器：为最大灵敏角方向上由圆点至

8、圆周上长度3、——动作阻抗。继电器刚好动作时加入继电器和的比值。全阻抗继电器：方向阻抗继电器随的不同而改变偏移特性继电器最大例题：一方向阻抗继电器∠测量∠继电器以能否动作。阻抗继电器的精确性以全阻抗继电器为例。动作方程：临界实际动作条件：则金属性短路时：同相位。此时（动作阻抗）（整定阻抗）上式化为精确性：越小越好精确性精确性保护范围精确工作电流：当时误差结论：（1）与成正比加助磁给执行