第3章 电网的距离保护ppt课件.ppt

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1、第三章电网的距离保护TranmissionLineDistanceProtection3.1距离保护的基本原理与构成3.1.1距离保护的概念为了适应容量大、电压高（110KV以上）和结构复杂的网络对保护的要求，必须采用性能更加完善的保护装置，距离保护就是适应这种要求的一种保护。距离保护：反应保护安装地点至故障点之间的距离，并根据距离的远近而确定动作时限的一种保护装置。图3.1Lset，正方向3.1距离保护的基本原理与构成3.1.2测量阻抗与故障距离的关系定义测量阻抗Zm：式中Um——被保护线路母线的相电压，测量电压；Im——被保

2、护线路的电流，测量电流；或表示为：3.1距离保护的基本原理与构成3.1.2测量阻抗与故障距离的关系正常时：幅值较大，阻抗角不大于25.8̊（cosφ=0.9）短路时：幅值较小，阻抗角不低于75̊（220kV以上线路）当短路点在保护范围以外时，即>继电器不动。当短路点在保护范围内，即<继电器动作。3.1距离保护的基本原理与构成3.1.3三相系统中测量电压和电流的选取根据距离保护的工作原理，加入继电器的电压和电流应满足：1）测量阻抗应能准确判断故障地点，即与故障点至保护安装处的距离成正比。2）测量阻抗应与故障类型无关，即保护范围不随

3、故障类型而变化。3.1距离保护的基本原理与构成3.1.3三相系统中测量电压和电流的选取图3.3一般z1=z23.1.3三相系统中测量电压和电流的选取零序补偿系数（3.6）3.1.3三相系统中测量电压和电流的选取1、单相接地短路故障例：A相令：则：此时，A相测量阻抗能正确反应故障的距离，而B、C两相其电压和电流均接近于正常，测量的阻抗不能正确反应故障的距离，大于整定距离值，保护不动作。3.1.3三相系统中测量电压和电流的选取2、两相接地短路故障例1：B、C相按（3.6）式令：则：因此B、C相测量阻抗能正确反应故障的距离，非故障A相

4、其电压和电流均接近于正常，测量的阻抗不能正确反应故障的距离，大于整定距离值。3.1.3三相系统中测量电压和电流的选取2、两相接地短路故障例2：B、C相把（3.6b）、（3.6c）式相减令：则：因此以上测量阻抗能正确反应故障的距离，而其他两相测量的量则不能3.1.3三相系统中测量电压和电流的选取3、两相不接地短路故障例：B、C相把（3.6b）、（3.6c）式相减令：则：同上，因此以上测量阻抗能正确反应故障的距离，而其他两相测量的量则不能3.1.3三相系统中测量电压和电流的选取4、三相短路故障三相对称：可以采用：任何一相的电压、电流

5、或任何两相的相间电压、两相电流差作为距离保护的电压、电流量：都可以正确反应故障的距离。3.1.3三相系统中测量电压和电流的选取5、故障环路的概念---故障电流可以流通的通路。1）相-地故障环路---接地距离保护接线方式--相对地电压、带零序电流补偿的故障相电流---2）相-相故障环路---相间距离保护接线方式---故障相间电压、故障相电流差---3.1.3三相系统中测量电压和电流的选取表3.13.1.4距离保护的时限特性目前广泛应用的是三段式的阶梯型时限特性:距离保护的Ⅰ段无延时速动、Ⅱ段带固定时限的速动、Ⅲ段与相邻II或III

6、配合，加Δt。图3.4三段式距离保护装置一般由以下四种元件组成，其逻辑关系如下图所示。3.1.5距离保护的构成3.2.1阻抗继电器动作区域的概念阻抗继电器主要作用是测量短路点到保护安装处之间的距离，并与整定阻抗值进行比较，以确定保护是否应该动作。由于互感器误差、故障点过渡电阻、分布电容等因素，继电器实际测量到的一般并不能严格的落在与同向的直线上，而是落在该直线附近的一个区域中。因此为了尽量简化继电器接线，且便于制造和调试，把继电器的动作特性扩大为一个圆。在阻抗复平面上，其动作区域应该是包括对应线段在内的，但在的方向上不超过的区域

7、，如圆形、四边形、苹果形、橄榄形区域等，在区域内动作，区域外不动作。3.2阻抗继电器及其动作特性阻抗继电器动作区域的形状，称为动作特性。1、圆特性阻抗继电器（1）偏移圆特性图3.5幅值比较动作方程：（到圆心的距离小于等于圆的半径）3.2.2阻抗继电器的动作特性和动作区域1、圆特性阻抗继电器（1）偏移圆特性相位比较动作方程：图3.63.2.2阻抗继电器的动作特性和动作区域（1）偏移圆特性最灵敏角：的阻抗角动作阻抗最大动作阻抗最小应用：距离保护的后备段（III段）3.2.2阻抗继电器的动作特性和动作区域（2）方向圆特性图3.7幅值比

8、较动作方程：（到圆心的距离小于等于圆的半径）相位比较动作方程：3.2.2阻抗继电器的动作特性和动作区域（2）方向圆特性动作阻抗最大不会动作，具有方向性应用：距离保护的主保护（I和II段）3.2.2阻抗继电器的动作特性和动作区域（3）全阻抗圆特性图3.8幅值比较动