电网距离保护.ppt

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1、第三章电网距离保护3.1距离保护的基本原理与构成3.1.1距离保护的概念距离保护（distanceprotection）是利用短路发生时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，该比值反应故障点到保护安装处的距离，如果短路点距离小于整定值则动作的保护。整定距离故障距离故障距离故障距离3.1.2测量阻抗及其与故障距离的关系在距离保护中，测量阻抗Zm来表示，它定义为保护安装处测量电压与测量电流之比，即在电力系统正常运行时，Um近似为额定电压，Im为负荷电流，Zm为负荷阻抗。电力系统发生金属性短路时，Zm变为短路点与保护安装处之间的线路阻抗Zk。与短路距离Lk

2、成线性正比关系，即短路阻抗的阻抗角就等于输电线路的阻抗角，数值较大（对于220kv及以上电压等级的线路，阻抗角一般不低于75°)，阻抗性质以电感性为主。正常运行时阻抗角为数值较小的功率因数角短路阻抗的阻抗角整定阻抗保护区内保护区外保护区外3.1.3三相系统中测量电压和测量电流的选取+IA0Z1LK-IA0Z1LK故障环路的概念在系统中性点直接接地系统中故障电流流通的通路称为故障环路单相接地短路：故障电流在故障相与大地之间流通；（相一地）两相接地短路:故障电流在两个故障相与大地之间、以及两个故障相之间流通；（相一地）（相一相）两相短路时:故障电流在两个故障相之间

3、流通；（相一相）三相短路时:故障电流在三相之间流通。（相一地）（相一相）为保护接地短路，取接地短路的故障环路为相一地故障环路，测量电压为保护安装处故障相对地电压，测量电流为带有零序电流补偿的故障相电流。称为接地距离保护接线方式。对于相间短路，故障环路为相一相故障环路，取测量电压为保护安装处两故障相的电压差，测量电流为两故障相的电流差，称为相间距离保护接线方式。常用接线方式各种短路故障只有符合：才能得到正确的故障阻抗在三相短路时，三个继电器的测量阻抗均等于短路点到保护安装地点的线路正序阻抗。三个继电器均能正确动作。在两相短路时，只有接于故障环路的阻抗继电器的测量

4、阻抗等于短路点到保护安装地点的线路正序阻抗。其余两只阻抗继电器的测量阻抗较大，不会误动作。这也就是为什么要用三个阻抗继电器并分别接于不同相间的原因在两相接地短路时，只有接于故障环路的阻抗继电器的测量阻抗等于短路点到保护安装地点的线路正序阻抗。其余两只阻抗继电器的测量阻抗较大，不会误动作。相间距离保护：0°接线方式可以正确反应三相短路、两相短路、两相接地短路，不能正确反应单相接地短路。1．单相接地短路以A相单相接地短路故障为例A相测量阻抗能够正确反应故障的距离非故障相B，C的UKB与UKC不为0.测量阻抗接近负荷阻抗，测量距离大于整定距离，不会动作。具有零序电流

5、补偿的0°接线方式的分析2．两相接地短路以BC两相接地故障为例B、C能够正确地反应故障距离非故障相A相由于UKA不能够正确地反应故障距离3．两相不接地短路以BC两相故障为例接地距离保护：带零序电流补偿的接线方式不能正确反应两相短路。4．三相对称短路任何一相的电压、电流或任何两相的相间电压、两相电流差作为距离保护的测量电压和电流，都可以用来进行故障判断。两种接线方式的阻抗继电器在各种不同类型的短路时动作情况，见表3.1思考：若要反映各种故障，实际接线中要采用多少个继电器？为什么？3.1.4距离保护的延时特性：时限整定同三段式保护3.1.5距离保护的构成1．启动部

6、分：来判别电力系统是否发生故障2．测量部分：测定出故障方向和距离并与预先设定的保护范围相比较。3．振荡闭锁部分：防止出现保护误动4．电压回路断线部分：防止出现保护误动5．配合逻辑部分：6．出口部分3.2阻抗继电器及其动作特性3.2.1阻抗继电器动作区域的概念阻抗继电器的作用通过测量故障环路上的测量阻抗Zm，并将它与整定阻抗Zset相比较，以确定故障所处的区段，在保护范围内部故障时，给出动作信号。Zm一般并不能严格地落在与Zset相同的直线上，而是落在该直线附近的一个区域中。在阻抗复平面上，其动作的范围应该是一个包括Zset对应线段在内，但在Zset的方向上不超

7、过Zset的区域.区域以内时，判断为区内故障区域以外时，判断为区外故障，区域的边界就是阻抗继电器的临界动作边界。3.2.2阻抗继电器的动作特性和动作方程阻抗继电器在阻抗复平面动作区域的形状，称为动作特性.1．圆特性阻抗继电器偏移圆特性、方向圆特性、全阻抗圆特性和上抛圆特性偏移圆特性:圆内为动作区，圆外为非动作区.绝对值比较原理正方向整定阻抗反方向整定阻抗圆心测量点到圆心的距离≤半径相位比较动作方程当测量阻抗落在右下部分圆周的任一点上时，有当测量阻抗落在左上部分圆周的任一点上时，有当测量阻抗落在圆内任一点时，有当测量阻抗Zm的阻抗角与正向整定阻抗Zset1的阻抗

8、角相等时，此时继电器最为灵敏，所以Zs