电网的距离保护

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1、第三章电网的距离保护本节要求：距离保护的原理及组成；阻抗继电器的动作特性及动作方程；方向阻抗继电器的动作死区及消除方法；阻抗继电器的精工电流和精工电压。第一节距离保护概述一、距离保护的基本概念1、电流保护：接线简单、经济、可靠；受网络接线、系统运行方式、故障类型的影响大。一般只适用于35kv及以下电压等级的配电网；不能满足110kv及以上电压等级复杂电网对保护的要求。2、距离保护：反应保护安装处至故障点之间的距离（阻抗），并根据距离的远近而确定动作时限的一种保护装置，主要元件为距离（阻抗）继电器KZ。二、距离保护作用原理分析1、系统正常运行时（以保护2

2、为例）:保护安装处测量到的阻抗为负荷阻抗—被保护线路母线的相电压，测量电压；—被保护线路的电流，测量电流；—测量电压与测量电流之比，测量阻抗。正常运行时，由于测量电压在额定值附近，较大；测量电流是负荷电流，很小；所以，测量阻抗很大，保护不应动作。式中：2、K点短路（假设为三相短路）3、距离保护：反应测量阻抗的降低而动作，属于欠量动作的保护。保护安装处测量到的阻抗为故障点至保护安装处的短路阻抗被保护元件故障，测量电压降低，较小；测量电流是短路电流，很大；测量阻抗比正常运行时小得多，保护2应动作。4、距离保护动作条件（1）当短路点在保护范围以外时：（2）当

3、短路点在保护范围内时：距离保护的整定阻抗：使保护动作的最大阻抗。保护不动作保护动作5、时限特性保护安装处到故障点之间的距离L越长，距离保护的动作时间t越长——阶梯型时限特性（同电流保护）。三、距离保护的组成1、三段式距离保护装置一般由以下四种元件组成，其逻辑关系如图所示：2、各部分构成及作用起动元件：发生故障瞬间起动保护，一般由负序或零序电流元件构成；方向元件：判断故障方向，防止反方向故障时保护误动作，可由KW或方向KZ构成；距离元件：判断故障点到保护安装处的距离，由KZ构成；时间元件：保证动作的选择性，由KT构成；出口元件：起动KS或QF。第二节阻抗

4、继电器（距离保护的核心元件）一、分类：1、按输入量分类：二、单相式圆特性阻抗继电器1、全阻抗继电器测量阻抗2、按动作特性分类：单相式多相式圆特性直线特性多边形特性动作条件：动作特性：在复平面内，其动作特性是以保护安装处为坐标原点，以整定阻抗为半径的圆。：对应于线路阻抗角方向使继电器动作的最大阻抗。全阻抗继电器：整定阻抗：动作阻抗全阻抗继电器动作没有方向性动作区域分析：Zm落在圆内：Zm落在圆周：Zm落在圆外：动作方程：（1）幅值比较式由动作条件：即KZ动作；KZ临界；KZ不动作；两边同乘圆内为动作区令：动作方程为：幅值比较式全阻抗继电器电压形成回路：（

5、2）相位比较式令：动作方程为：结论：全阻抗继电器的动作特性是以保护安装处为圆心，以整定阻抗为半径的圆，圆内为动作区，圆周为临界，圆外为非动作区，动作没有方向性。动作方程：2、方向阻抗继电器动作特性：在复平面内，其动作特性是以保护安装处为坐标原点，以整定阻抗为直径且通过坐标原点的圆，圆内为动作区，圆外为非动作区动作具有方向性。在整定阻抗方向保护区最大，动作最灵敏。动作阻抗动作区域分析Zm落在圆内：Zm落在圆周：Zm落在圆外：动作方程（1）幅值比较式KZ动作；KZ临界；KZ不动作；动作方程：（2）相位比较式动作方程：令：动作死区分析：方向KZ拒动。所以，存

6、在位于保护安装处附近的电压死区。被保护线路首端短路时，，无法比较相位，3、偏移特性阻抗继电器动作特性：在复平面内，其保护正方向整定阻抗为时，反方向偏移，动作特性是以保护安装处为坐标原点，以为直径且通过坐标原点的圆，圆内为动作区，圆外为非动作区。在整定阻抗方向保护区最大，动作最灵敏。动作阻抗当ɑ=0时，为方向KZ；当ɑ=1时，为全KZ。圆心坐标：动作区域分析Zm落在圆内：Zm落在圆周：Zm落在圆外：KZ不动作；KZ动作；KZ临界；动作方程（1）幅值比较式（2）相位比较式动作方程：令：学生总结：在同一复平面内，画出整定阻抗相等时的全阻抗继电器、方向阻抗继电

7、器、偏移特性阻抗继电器的动作特性，并比较各继电器特点。