输电线路的距离保护4.1-4.2

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1、电力系统继电保护华中科技大学文华学院机电学部2009.9电气工程及其自动化专业课程课程内容第一章电力系统继电保护概述第二章继电保护的基础知识第三章输电线路的电流电压保护第四章输电线路的距离保护第五章输电线路的纵联保护第六章输电线路的自动重合闸第七章电力变压器的继电保护本章基本要求了解距离保护的工作原理、主要组成元件及动作时限特性。熟练地掌握运用幅值比较原理和相位比较原理在复平面上分析阻抗继电器的动作特性，以及运用这两种原理构成各种常用继电器的方法。掌握阻抗继电器用于相间短路的基本接线方式；了解阻抗继电器用于

2、接地保护的基本接线方式。Chapter4输电线路的距离保护掌握影响距离保护正确工作的因素，主要要求：掌握过渡电阻对距离保护工作的影响及其防止措施；掌握电力系统振荡的影响及其防止措施；掌握分支电流的影响及其防止措施；了解电压回路断线的影响及其防止措施；熟练地掌握三段式距离保护的整定计算原则和整定计算方法。本章基本要求4.1距离保护作用原理和构成4.2阻抗元件的动作特性和动作方程4.3阻抗元件的接线方式4.4影响阻抗元件测量阻抗精度的因素4.5相间距离保护的整定计算Chapter4输电线路的距离保护4.1.1、

3、距离保护的概念(ConceptofDistanceProtection)思考：电流、电压保护的主要优点是简单、可靠、经济，但是，对于容量大、电压高或结构复杂的网络，它们难于满足电网对保护的要求。电流、电压保护一般只适用于35kV及以下电压等级的配电网。对于110kV及以上电压等级的复杂网，线路保护采用何种保护方式？解决方法：采用一种新的保护方式——距离保护。返回4.1距离保护的原理与构成(FundamentalPrincipleandStructureofDistanceProtection)4.1.1、距

4、离保护的概念距离保护：是反应保护安装处至故障点的距离，并根据距离的远近而确定动作时限的一种保护装置。测量保护安装处至故障点的距离，实际上是测量保护安装处至故障点之间的阻抗大小，故有时又称之为阻抗保护。返回4.1距离保护的原理与构成4.1.2距离保护的作用原理ABCZ正常情况下：测量阻抗k故障时：测量阻抗1234图4-1距离保护接线原理图距离保护的实质是用测量阻抗与被保护线路的整定阻抗比较。当短路点在保护范围以外时，即时，继电器不动作；当短路点在保护范围以内时，即时，继电器动作。距离保护又称为低阻抗保护.图4

5、-1距离保护接线原理图Z1234mZk使距离保护装置刚能动作的最大测量阻抗。三个重要的基本概念整定阻抗Zset：测量阻抗Zm：加入继电器的电压、电流的比值。起动阻抗Zop指编制整定方案时，根据保护范围给出的阻抗。发生短路时，当测量阻抗等于或小于整定阻抗时继电器动作。4.1.3距离保护的构成跳闸起动ZⅠZⅡZⅢtⅡtⅢ≥1&出口图4－2三段式距离保护组成的单相逻辑框图振荡闭锁元件PT二次断线闭锁元件≥1起动元件——故障瞬间起动整套保护装置,根据被保护线路的不同，可选用过电流继电器、低阻抗继电器。距离元件（阻抗

6、元件）——测量短路点到保护安装处的距离（即测量阻抗)。时间元件——按照故障点到保护安装处的远近，根据预定的时间特性确定动作的时限，以保证动作的选择性，一般采用时间继电器。返回阻抗继电器阻抗继电器是距离保护装置的核心元件，其主要作用是测量短路点到保护安装处的阻抗，并与整定阻抗值进行比较，以确定保护是否动作。阻抗继电器按其构成方式的不同可分为单相式和多相式两种。何谓单相式阻抗继电器和多相补偿式阻抗继电器？返回阻抗继电器阻抗继电器是距离保护装置的核心元件，其主要作用是测量短路点到保护安装处的阻抗，并与整定阻抗值进

7、行比较，以确定保护是否动作。阻抗继电器按其构成方式的不同可分为单相式和多相式两种。单相式阻抗继电器中加入继电器的只有一个电压(可以是相电压或线电压)和一个电流（可以是相电流或两相电流之差）的阻抗继电器，和的比值称为继电器的测量阻抗，即：Zm可以写成R+jX的复数形式，所以可以利用复数平面来分析继电器的动作特性，并用一定的几何图形把它表示出来。多相补偿式阻抗继电器则是一种多相式继电器，加入继电器的是几个相的补偿后电压，它的主要优点是可反映不同相别组合的相间或接地短路，但由于加入继电器的不是单一的电压和电流，因

8、此就不能利用测量阻抗的概念来分析它的特性，而必须结合给定的系统、给定的短路点和给定的故障类型对其动作特性进行具体的分析。下面我们将主要讨论单相式阻抗继电器。AB321ZZZC距离保护分为三段式：Ⅰ段：ZIset.3=(0.8~0.85)ZAB瞬时动作Ⅱ段：ZIIset.3=Krel(ZAB+KrelZIset.2)Ⅲ段：躲最小负荷阻抗，阶梯时限特性————后备保护主保护4.1.4三段式距离保护的时限特性图4-3单