電力系統(tǒng)繼電保護(hù)第6章 輸電線路距離保護(hù)

1、第六章 輸電線路距離保護(hù) 6.1 距離保護(hù)概述 1、距離保護(hù)的作用 原因：電流保護(hù)區(qū)隨系統(tǒng)運(yùn)行方式而變化，有時(shí) 電流速斷保護(hù)或限時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍將 變得很小，甚至沒(méi)有保護(hù)區(qū)。 對(duì)長(zhǎng)距離、重負(fù)荷線路，線路的最大負(fù)荷電 流可能與線路末端短路時(shí)的短路電流相差甚微， 采用過(guò)電流保護(hù)，其靈敏性也常常不能滿(mǎn)足要求。 在高電壓、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電網(wǎng)中，自適應(yīng)電流保護(hù)的 優(yōu)點(diǎn)還不能得到充分發(fā)揮。 2、距離保護(hù)的基本原理 工作原理：距離保護(hù)是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處 之間的距離，并根據(jù)該距離的大小確定動(dòng)作時(shí)限 的一種繼電保護(hù)裝置。 特點(diǎn)：故障點(diǎn)距保護(hù)安裝處越近時(shí)，保護(hù)的動(dòng)作 時(shí)限就越短；反之，故障點(diǎn)距保護(hù)安裝處

2、越遠(yuǎn)時(shí)， 保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限就越長(zhǎng)。 6.1 距離保護(hù)概述 故障點(diǎn)總是由離故障點(diǎn)近的保護(hù)首先動(dòng)作切除， 從而保證了在任何形狀的電網(wǎng)中，故障線路都能 有選擇性的被切除。 距離保護(hù)核心元件：阻抗繼電器。 阻抗繼電器：測(cè)量故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離。 方向阻抗繼電器不僅能測(cè)量阻抗的大小，而且還應(yīng) 能測(cè)量出故障點(diǎn)的方向。 6.1 距離保護(hù)概述 原理：測(cè)量故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的阻抗，實(shí)際上 是測(cè)量故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的線路距離。 假設(shè)：電壓、電流互感器變比等于1。加入繼電 器電壓、電流為 、 。 m U m I 測(cè)量阻抗 m m m U Z I 工作電壓： opmmset UUI Z 6.1 距離保護(hù)概述 設(shè)阻抗

3、繼電器安裝在線路M側(cè)： 1 K m I op U opmmset UUI Z set Z Z 2 K op U m Z 0 op U 3 K m Z op U m I 特點(diǎn)：1）正向保護(hù)區(qū)外短路時(shí)，工作電壓大于0。 6.1 距離保護(hù)概述 2）正向保護(hù)區(qū)內(nèi)短路時(shí)，工作電壓小于0。 3）反向短路，工作電壓大于0。 結(jié)論：檢測(cè)工作電壓的相位變化，不僅能測(cè)量出 阻抗的大小，而且還能檢測(cè)出短路故障的方向。 1、極化電壓 設(shè)極化電壓 與測(cè)量電壓 同相位，以極化 電壓作為參考相量。 pol U m U 6.1 距離保護(hù)概述 90 270 pol U op U 區(qū)內(nèi) 270 90 pol U op U 區(qū)外

4、注意：極化電壓只作相位參考量，不參與阻抗 測(cè)量，任何時(shí)候其值不能為零。 6.1 距離保護(hù)概述 動(dòng)作方程 90arg270 op pol U U 或 90arg90 op pol U U 極化電壓作用：1）極化電壓是按相位比較原理工作 的方向阻抗繼電器工作所必須。數(shù)值過(guò)大或過(guò)小都是 不適宜的。 6.1 距離保護(hù)概述 2）可保證方向阻抗繼電器正、反向出口短路故障 時(shí)有明確的方向性 。 3）根據(jù)比相原理的阻抗繼電器性能特點(diǎn)的要求， 極化電壓有不同的構(gòu)成方式，可獲得阻抗繼電器的 不同功能，改善阻抗繼電器性能。 2、插入電壓 in U 令 1inop UUU 2inop UUU 6.1 距離保護(hù)概述 1

5、 U op U in U 2 U 區(qū)內(nèi)短路， 大于 。 1 U 2 U 插入電壓一般與測(cè)量電壓同相。 op U 2 U 1 U in U 區(qū)外短路， 小于 。 1 U 2 U 6.1 距離保護(hù)概述 3、距離保護(hù)時(shí)限特性 距離保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限與保護(hù)安裝處到短路點(diǎn)間距 離的關(guān)系，即 的關(guān)系稱(chēng)為時(shí)限特性。與 三段式電流保護(hù)類(lèi)似，具有階梯時(shí)限特性的距離 保護(hù)獲得了廣泛的應(yīng)用。 () opm tf Z 6.1 距離保護(hù)概述 6.2 阻抗繼電器 教學(xué)要求：掌握各種阻抗繼電器特點(diǎn)及應(yīng)用范 圍，整定阻抗、測(cè)量阻抗及動(dòng)作阻抗意義；比 幅與比相間的轉(zhuǎn)換。 阻抗繼電器作用：阻抗繼電器是距離保護(hù)的核心, 其主要作用是測(cè)

6、量短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離。 加入阻抗繼電器的電壓與電流的比值稱(chēng)為 測(cè)量阻抗。 mmm IUZ / 為了方便比較，通常將測(cè)量阻抗與整定阻抗 畫(huà)在同一阻抗復(fù)數(shù)平面上。 6.2 阻抗繼電器 I set Z 所表示的直線段為繼電器動(dòng)作區(qū)，直 線以外的區(qū)域?yàn)榉莿?dòng)作區(qū)。 由于互感器的誤 差，直線形動(dòng)作特性不 能采用的，必須擴(kuò)大保 護(hù)區(qū)。 6.2 阻抗繼電器 一、圓特性阻抗繼電器 1、全阻抗繼電器 jX R set Z m Z 動(dòng)作方程： setm ZZ 特點(diǎn):1)圓的半徑為整定阻抗； 2)圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)； 3)動(dòng)作不具有方向性。 6.2 阻抗繼電器 圓的動(dòng)作方程為： murmuv IKUK 方程兩邊乘以電

7、流,則方程為 setmm ZIU 若令整定阻抗為： uvurset KKZ / 物理意義：正常運(yùn)行時(shí)，電壓為額定電壓、電流是 負(fù)荷電流，方程不滿(mǎn)足條件，即繼電器不動(dòng)作；當(dāng) 在保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)，電壓降低，電流增大， 方程滿(mǎn)足條件，保護(hù)起動(dòng)。 6.2 阻抗繼電器 動(dòng)作方程兩邊同乘以測(cè)量電流,則方程為 setmm ZIU 若令整定阻抗為： uvurset KKZ / 2、方向阻抗繼電器 6.2 阻抗繼電器 set z m Z setm ZZ5 . 0 jX R 動(dòng)作方程： setsetm ZZz 2 1 2 1 6.2 阻抗繼電器 方向阻抗繼電器以電壓形式表示的動(dòng)作方程為： murmurmuv

8、 IKIKUK 2 1 2 1 setsetm ZZZ5 . 05 . 0 特點(diǎn)：1）動(dòng)作具有方向性； 2）圓的直徑為整定阻抗； 3）圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)。 缺點(diǎn)：當(dāng)加入繼電器的電壓等于零 時(shí)，保護(hù)存在動(dòng)作死區(qū)。 6.2 阻抗繼電器 由于在保護(hù)安裝出口處發(fā)生三相短路時(shí)，加入 繼電器的電壓為零，存在動(dòng)作死區(qū)。實(shí)用的方 向元件必須解決保護(hù)動(dòng)作死區(qū)問(wèn)題。 動(dòng)作阻抗：使阻抗繼電器啟 動(dòng)的最大測(cè)量阻抗。 整定阻抗：指保護(hù)安裝處 至保護(hù)區(qū)末端阻抗。 6.2 阻抗繼電器 特點(diǎn)：當(dāng)加入繼電器電壓與電流 之間的相位差為不同數(shù)值時(shí)，動(dòng) 作阻抗也隨之而變。 處于靈敏角狀態(tài)下動(dòng)作阻抗具有最大值，保護(hù) 區(qū)最長(zhǎng)，即最靈敏。 當(dāng)測(cè)

9、量阻抗角等于整定阻抗角 時(shí)，此時(shí)動(dòng)作阻抗具有最大值， 將此角度稱(chēng)為靈敏角。 6.2 阻抗繼電器 比幅特性與比相特性間的轉(zhuǎn)換： jX R set Z m Z mset ZZ m Z 動(dòng)作方程為： 90arg90 mset m ZZ Z 6.2 阻抗繼電器 動(dòng)作方程用電壓形式表示時(shí)，其方程為： 9090 muvmur muv UKIK UK 缺點(diǎn)：當(dāng)加入繼電器電壓為零時(shí)，也無(wú)法比相。 存在動(dòng)作死區(qū)。 6.2 阻抗繼電器 3、偏移特性阻抗繼電器 jX R set Z set Z m Z 0 ZZm 0 Z 動(dòng)作方程： 00 ZZZZ setm 6.2 阻抗繼電器 圓的半徑為： 0 ZZset 其中

10、)(5 . 0 0setset ZZZ 動(dòng)作方程可表示為： setsetm ZZZ)1 (5 . 0)1 (5 . 0 6.2 阻抗繼電器 setsetm ZZZ)1 (5 . 0)1 (5 . 0 1 當(dāng) ，方程為： 0當(dāng) ，方程為： setsetm ZZZ5 . 05 . 0 setm ZZ全阻抗繼電器 6.2 阻抗繼電器 偏移特性阻抗繼電器比相形式動(dòng)作方程： jX R m Z set Z set Z C mset ZZC setm ZZD 6.2 阻抗繼電器 以電壓形式表示動(dòng)作方程為： muvmur UKIKC muvmur UKIKD 90arg90 urmuvm uvmurm K I

11、K U K UK I 6.2 阻抗繼電器 小結(jié)：1）測(cè)量阻抗：由測(cè)量電壓與測(cè)量電流的 比值，大小與短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處遠(yuǎn)近有關(guān)； 2）整定阻抗：一般取保護(hù)安裝點(diǎn)到保護(hù)范圍 末端線路的阻抗； 3）動(dòng)作阻抗：使阻抗繼電器動(dòng)作的最大測(cè)量 阻抗。 6.2 阻抗繼電器 二、多邊形阻抗繼電器 多邊型阻抗繼電器反應(yīng)故障點(diǎn)過(guò)渡電阻能力強(qiáng)、 躲過(guò)負(fù)荷能力好，在微機(jī)保護(hù)中應(yīng)用的相對(duì)廣泛。 1、四邊形阻抗繼電器 6.2 阻抗繼電器 動(dòng)作方程： 12setmset XXX 12setmset RRR 特點(diǎn)：測(cè)量阻抗落入四邊形區(qū)域內(nèi)，保護(hù)動(dòng)作。 但保護(hù)不具方向性。 6.2 阻抗繼電器 2、方向性多邊形阻抗繼電器 為了減小

12、過(guò)渡電阻對(duì)阻抗保護(hù)的影響，各邊都 采用了傾斜角，特性如圖所示。 6.2 阻抗繼電器 動(dòng)作方程： tgRXXtgR ctgXRRtgX msetmm msetmm 15 6015 方向判別的動(dòng)作方程為： 1490 I U arg14 r r 6.2 阻抗繼電器 4.2 阻抗繼電器 3、零序電抗繼電器 為克服單相接地短路時(shí)過(guò)渡電阻對(duì)保護(hù)區(qū) 的影響，使阻抗繼電器動(dòng)作特性適應(yīng)附加測(cè)量 阻抗的變化、保護(hù)區(qū)穩(wěn)定不變，零序電抗繼電 器是廣泛采用的一種阻抗繼電器。 其動(dòng)作特性是過(guò)整定阻抗端點(diǎn)有一個(gè)傾角的直 線。 送電側(cè) 受電側(cè) 若附加測(cè)量阻抗角等于傾斜角，則動(dòng)作特性與附 加阻抗平行。則保護(hù)區(qū)不受過(guò)渡電阻的影響

13、。 6.2 阻抗繼電器 動(dòng)作方程為： 360)arg(180 setm ZZ 6.2 阻抗繼電器 小結(jié)：（1）多邊形特性阻抗繼電器與直線形零 序電抗繼電器在微機(jī)保護(hù)中被廣泛應(yīng)用； （2）其最大優(yōu)點(diǎn)是躲過(guò)過(guò)渡電阻能力比較強(qiáng)； （3）同時(shí)可以采用帶方向性。 6.2 阻抗繼電器 6.3 阻抗繼電器接線 1、對(duì)阻抗繼電器接線要求 ）阻抗繼電器的測(cè)量阻抗應(yīng)正比于短路點(diǎn)到保 護(hù)安裝處之間的距離； ）阻抗繼電器的測(cè)量阻抗應(yīng)與故障類(lèi)型無(wú)關(guān)， 也就是保護(hù)范圍不隨故障類(lèi)型而變化； 3）阻抗繼電器的測(cè)量阻抗應(yīng)不受短路故障點(diǎn)過(guò) 渡電阻的影響。 2、反映相間短路故障接線 1cos當(dāng) 時(shí)，加在繼電器端子上電壓與 電流的相

14、位差為零。 0 接線定義： 加入相電壓與同相電流時(shí)： 6.3 阻抗繼電器接線 K k I 測(cè)量阻抗 mkk mk kk UI Z ZZ II 可正確反應(yīng)三相短路故障。 6.3 阻抗繼電器接線 )2( k I 故障相電壓為： kkkF UZIU )2( )2( / kkkm IUZZ 測(cè)量阻抗為： 6.3 阻抗繼電器接線 k I 保護(hù)安裝處相間電壓為： kkmbc ZIU 2 測(cè)量阻抗為： k cb kk m Z II ZI Z 2 6.3 阻抗繼電器接線 為了正確反映保護(hù)安裝處到短路點(diǎn)之間的距離， 必須加入相間電壓與同名相的兩相電流差。 繼電器1 繼電器2 繼電器3 BA UU BA II C

15、B UU CB II AC UU AC II 6.3 阻抗繼電器接線 各種相間短路故障時(shí)的測(cè)量阻抗: 1、三相短路 保護(hù)安裝處母線電壓為： kMBkMABAAB LZILZIUUU 1 )3( 1 )3( 6.3 阻抗繼電器接線 阻抗繼電器1測(cè)量阻抗為： kMBkMABAAB LZILZIUUU 1 )3( 1 )3( k BA BA m LZ II UU Z 1 說(shuō)明在被保護(hù)線路發(fā)生三相金屬性短路故障 時(shí)，三個(gè)阻抗繼電器的測(cè)量阻抗均等于短路點(diǎn)到 保護(hù)安裝處的阻抗。 6.3 阻抗繼電器接線 2、兩相短路（BC） 故障相間電壓為： kMCkMBCBBC LZILZIUUU 1 )2( 1 )2(

16、 6.3 阻抗繼電器接線 4.3 阻抗繼電器接線 阻抗繼電器2的測(cè)量阻抗為： k CB CB m LZ II UU Z 1 保護(hù)區(qū)內(nèi)BC兩相短路時(shí)，阻抗繼電器2能正確 地測(cè)量保護(hù)安裝處至短路點(diǎn)間的阻抗。 阻抗繼電器1、3所加電壓有一相非故障相 電壓，電流只有一相故障電流，其測(cè)量阻抗 較大。 3、兩相接地短路 保護(hù)安裝處故障相電壓 kMMBkLMCC kMMCkLMBB LZILZIU LZILZIU )1 . 1()1 . 1( )1 . 1()1 . 1( 6.3 阻抗繼電器接線 阻抗繼電器2測(cè)量阻抗為： ) 1 . 1 () 1 . 1 ( ) 1 . 1 () 1 . 1 ( )( MC

17、MB kMLMCMB CB CB m II LZZII II UU Z k LZ1 上式可見(jiàn)，BC兩相接地短路故障時(shí)，阻抗 繼器2能正確測(cè)量短路點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離。 6.3 阻抗繼電器接線 將故障點(diǎn)電壓和電流分解為序分量，則 )1( 0 )1( 2 )1( 1 )1( 021 KAKAKAKA KAKAKAKA IIII UUUU 3、反映接地接線 6.3 阻抗繼電器接線 kKKAA kKKAA kKKAA LZIUU LZIUU LZIUU 0000 1222 1111 保護(hù)安裝處三序分量電壓為 6.3 阻抗繼電器接線 保護(hù)安裝處A相電壓為： 021AAAA UUUU kKKKKAKAKA

18、 LZIZIZIUUU)()( 001211021 )( 1 0 0211 Z Z IIILZ KKKk )( 1 10 01 Z ZZ IILZ KAk 6.3 阻抗繼電器接線 若加入繼電器電壓、電流為 Ar UU Ar II 則測(cè)量阻抗為 k A K km LZZ I I LZZ)( 10 0 1 6.3 阻抗繼電器接線 為了正確測(cè)量阻抗，加入繼電器電壓、電流 應(yīng)為： 0 3 IKII UU Ar Ar 1 10 3Z ZZ K 其中： 測(cè)量阻抗 k A kA m LZ IKI LZIKI Z 1 0 10 3 )3( 6.3 阻抗繼電器接線 顯然，加入相電壓、帶零序電流補(bǔ)償?shù)南嚯?流，阻

19、抗繼電器就能正確測(cè)量保護(hù)安裝處至短路 點(diǎn)間距離。 繼電器1 繼電器2 繼電器3 A U B U C U 0 3 IKI A 0 3 IKIB 0 3 IKIC 6.3 阻抗繼電器接線 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 1、系統(tǒng)振蕩時(shí)電氣量變化特點(diǎn) 特點(diǎn):電力系統(tǒng)振蕩時(shí)兩側(cè)等效電動(dòng)勢(shì)間的夾角 在 作周期性變化。 3600 產(chǎn)生振蕩原因：由于切除短路故障時(shí)間過(guò)長(zhǎng)引起 系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定破壞，在聯(lián)系較弱的系統(tǒng)中，也可 能由于誤操作、發(fā)電廠失磁或故障跳閘、斷開(kāi)某 一線路或設(shè)備、過(guò)負(fù)荷等造成系統(tǒng)振蕩。 定義：并列運(yùn)行的系統(tǒng)或發(fā)電廠失去同步的現(xiàn) 象稱(chēng)為振蕩。 振蕩造成影響：將引起電壓、電流大幅度變化，對(duì) 用戶(hù)產(chǎn)生嚴(yán)重影

20、響。 設(shè) ， EEE NM NM EE /arg 要求：在振蕩過(guò)程中不允許保護(hù)發(fā)生誤動(dòng)作。 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 系統(tǒng)振蕩時(shí)，設(shè) 超前 的相位為 ，兩 側(cè)電勢(shì)相等，系統(tǒng)中各元件阻抗角相等，振蕩 電流為： M E N E 11 )1 ( Z eE Z EE I j NM swi 若EEE NM ，正常運(yùn)行時(shí)夾角為 ， 0 負(fù)荷電流為： 2 sin 2 0 1 Z E I L 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 系統(tǒng)M、N點(diǎn)的電壓為： )( 111 1 LMswiMNswiNN MswiMM ZZIEZIEU ZIEU 當(dāng) 180 1 max. 2 Z E Iswi 最大。 Z U 稱(chēng)為振蕩中心 6.4

21、 距離保護(hù)振蕩閉鎖 M E N E M M U N N U Z Z點(diǎn)位于 1 5 . 0 Z 處。 swi I P Q 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 特點(diǎn)：正常運(yùn)行時(shí)負(fù)荷電流幅值保持不變，振 蕩電流幅值作周期變化。 1M j swi 1MswiM swi M m Z e1 Z I ZIE I U Z swi I 22j sin)cos1( sinj)cos1( sinj)cos1( 1 e1 1 cos1 sin 2 1 j 2 1 )cos1( 2 sinj)cos1( 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 2 cos 2 sin2sin 2 sin2cos1 2 2 ctg 2 1 j 2 1 e1 1

22、j 1Mm ZZ) 2 ctg 2 1 j 2 1 (Z Z 2 ctg 2 1 jZ)m 2 1 ( mZZ 1M 其中： 則測(cè)量阻抗變化軌跡為直線。 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 當(dāng)m具有不同值時(shí),直線位置不同。 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 2、全相振蕩時(shí)，系統(tǒng)保持對(duì)稱(chēng)性，系統(tǒng)中不含負(fù) 序、零序分量，只有正序分量。短路時(shí)，一般將 出現(xiàn)負(fù)序分量或零序分量。 3、系統(tǒng)電壓作大幅度變化 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 2 cos _ EOZ 圖中 2 sin2 _ EPQ 2 sin _ EPZ 、令 11 / ZZm M 則 _ / PQPMm 2 sin2 _ mEPM ，所以 2 sinE)m21(P

23、MPZZM _ 22 2 sin)21() 2 cos( EmEU M 2 sin)1 (41 2 mmE 于是 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 0 EU M 有 ，M母線電壓最高。 當(dāng) 時(shí)， 180EmU M ) 12( 當(dāng)m=0.5時(shí)，M母線電壓為零。 M越趨近0.5。變化幅度越大。 22 2 sin)21() 2 cos( EmEU M 2 sin)1 (41 2 mmE 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 設(shè)系統(tǒng)總阻抗角與被保護(hù)線路阻抗角相等，則可 在保護(hù)安裝處測(cè)得振蕩中心電壓。 )90cos( MZ UU swiM IU /arg 1 arg Z M E N E M U P Q N N U Z sw

24、i I 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 設(shè)兩側(cè)電源不相等，設(shè) j NeM eEKE 保護(hù)安裝處電壓、電流表示為： 1Mswi j NeM ZIeEKU ) 1( 1 j e N swi eK Z E I 設(shè)電勢(shì)相等，則 ) 21 2 ( m ctg arctg ) /1 1 arg() 1 arg(arg 1 1 m Ke Z eK eKZ I U e j M j e j e swi M 相角差為： 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 求得系統(tǒng)振蕩時(shí) 角的變化率為 ) 21 2 ( m ctg arctg dt d mm m dt d 2 sin)1 (41 1 2 21 2 若用電壓標(biāo)幺值，上式可寫(xiě)成 dt

25、 d U m dt d M 2 2 21 或 s M U m dt d 2 2 21 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 當(dāng)振蕩中心離保護(hù)安裝處不遠(yuǎn)時(shí)，在振蕩過(guò)程中激烈 變化必然造成 較大幅度變化。因母線電壓很容易 檢測(cè)到，所以檢測(cè) 值可檢測(cè)出系統(tǒng)是否振蕩。 dtd/ dtd/ （4）振蕩時(shí)電氣量變化速度與短路故障時(shí)不同， 短路故障時(shí)電氣量變化是突變的。 （5）短路與振蕩流過(guò)被保護(hù)線路兩側(cè)電流方向、 大小是不相同的。 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 2、系統(tǒng)振蕩時(shí)測(cè)量阻抗特性分析 （1）測(cè)量阻抗變化軌跡 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 4.7 距離保護(hù)振蕩閉鎖 P Q M N 1M Z 1L Z1N Z swi M

26、 I U swi N I U 圖中P、M、N、Q四定點(diǎn)由阻抗 1M Z、 1L Z 、 1N Z值確定相對(duì)位置。 M側(cè)測(cè)量阻抗為： swi M m I U Z 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 （2）測(cè)量阻抗變化率 )( 11LNswiNM ZZIEU 1 /)( ZEEI NMswi 1 1 11 j LN swi M m e Z ZZ I U Z 其中： NM EE dt d e e jZ dt dZ j j m 2 1 ) 1( 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 2 sin21 j et s 0 s dtd/ s m Z dt dZ 2 sin4 2 1 180 時(shí)，阻抗變化率最小，即 s m Z dt

27、 dZ 4 1 min 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 swi s T 2 因 ，據(jù)統(tǒng)計(jì)，振蕩周 期最大值為3s，于是 3 2 min s 測(cè)量阻抗變化率為 dt dZ m 6 1 Z只要適當(dāng)選擇保護(hù) 開(kāi)放條件，可保證 保護(hù)不誤動(dòng)。 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 3、短路與振蕩的區(qū)分 要求：短路時(shí)應(yīng)開(kāi)放保護(hù)；振蕩時(shí)可靠閉鎖保護(hù)； 振蕩過(guò)程中發(fā)生短路，保護(hù)能正確動(dòng)作；振蕩平息 后自動(dòng)復(fù)歸。 （1）利用電氣量變化速度不同區(qū)分短路故障和振蕩 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 (2)判別測(cè)量阻抗變化率檢測(cè)振蕩 6 1 Z 系統(tǒng)振蕩測(cè)量阻抗變化率必大于 ，正常運(yùn)行時(shí)測(cè)量阻抗 變化率為零（負(fù)荷阻抗為定值）。 m mmmm

28、t XXRR 2 0 2 0 )()( 阻抗變化率 若滿(mǎn)足 6 1 Z，則系統(tǒng)振蕩。 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 4、振蕩過(guò)程中對(duì)稱(chēng)短路故障的識(shí)別 1 .Larc ZIUU )( 11 .MLarc ZZIUE 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 由上圖可得: arc U)90cos( 1L U I U arg 90 1 . L cosUUarc 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 若取 EU arc 05. 0 )(05. 0 05. 0 1 .1LM arc arc ZZ I E I U R )(05. 0 1 .11 .1 .LMLLarcm ZZZZR I U Z N U03. 0 cosU N U08.

29、0 設(shè) cosU的范圍為 振蕩中心測(cè)量阻抗變化軌跡如圖 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 1）利用檢測(cè)振蕩中心電壓來(lái)識(shí)別 PQ Z swi M I E swi M I E swi N I E swi N I E n m swi N I U03. 0 swi N I U08. 0 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 振中電壓表達(dá)式 )90cos( MZ UU 電弧電壓表達(dá)式 arc U)90cos( U 若發(fā)生三相短路，電弧電壓不超過(guò)額定電壓的 6%，振蕩中心電壓是變化。 6.4 距離保護(hù)振蕩閉鎖 目前相間距離保護(hù)多采用階段式保護(hù)，三段式 距離保護(hù)（包括接地距離保護(hù)）的整定計(jì)算原則 與三段式電流保護(hù)的整定計(jì)算原則

30、基本相同。 1、相間距離保護(hù)第段的整定 相間距離保護(hù)第段的整定值主要是按躲過(guò) 本線路末端相間短路故障條件來(lái)選擇 。 6.5 距離保護(hù)的整定計(jì)算 線路AB保護(hù)1相間距離保護(hù)第段的動(dòng)作阻抗 ： AB I rel I op ZKZ 1 . I rel K 可靠系數(shù)，取0.80.85； AB Z 線路AB的正序阻抗。 6.5 距離保護(hù)的整定計(jì)算 若被保護(hù)對(duì)象為線路變壓器組，則送電側(cè)線路距離 保護(hù)第段可按保護(hù)范圍伸入變壓器內(nèi)部整定 ： TrelL I rel I op ZKZKZ 1 . I rel K 可靠系數(shù)，取0.80.85； rel K 伸入變壓器部分可靠系數(shù)，取0.75； T Z線路末端變壓器

31、阻抗。 6.1 距離保護(hù)概述 2、相間距離保護(hù)第段的整定 相間距離保護(hù)第段應(yīng)與 相鄰線路相間距離第段 或與相鄰元件（變壓器） 速動(dòng)保護(hù)配合 。 （1）與相鄰線路相間距離保護(hù)第段配合 I opbrelAB II rel II op ZKKZKZ 2 .min.1 . 6.5 距離保護(hù)的整定計(jì)算 I opbrelAB II rel II op ZKKZKZ 2 .min.1 . II rel K 距離保護(hù)第段可靠系數(shù)，取0.80.85； rel K 距離保護(hù)第段的可靠系數(shù)，取8 . 0； min. b K 最小分支系數(shù)。 (2)與相鄰變壓器速動(dòng)保護(hù)配合 . minmin.1 .TbrelAB II

32、 rel II op ZKKZKZ 6.5 距離保護(hù)的整定計(jì)算 . minmin.1 .TbrelAB II rel II op ZKKZKZ II rel K 距離保護(hù)第段可靠系數(shù)，取0.80.85； rel K 距離保護(hù)第段的可靠系數(shù)，取7 . 0； min. b K 最小分支系數(shù)。 min.T Z 相鄰變壓器正序最小阻抗（應(yīng)計(jì)及調(diào) 壓、并聯(lián)運(yùn)行等因素）。 取上述兩條件較小值為動(dòng)作值。 6.1 距離保護(hù)概述 相間距離保護(hù)第段的動(dòng)作時(shí)間為： tt II op 1 . 相間距離保護(hù)第段的靈敏度 ： AB II op II sen Z Z K 1 . 5 . 13 . 1 當(dāng)靈敏度不滿(mǎn)足要求時(shí)，可與相鄰線路相間距離 第段配合 ： II opbrelAB II rel II op ZKKZKZ 2 .min.1 . 6.5 距離保護(hù)的整定計(jì)算 II opbrelAB II rel II op ZKKZKZ 2 .min.1 . II rel K 距離保護(hù)第段可靠系數(shù)，取0.80.85； rel K 距離保護(hù)第段的可靠系數(shù)，取8 . 0； 保護(hù)距離動(dòng)作時(shí)間 ： ttt II op II op 2 .1 . 6.5 距離保護(hù)的整定計(jì)算 3、相間距離保護(hù)第段的整定 （1）按躲過(guò)最小負(fù)荷阻抗整定 max, min min. L w L I U Z min.w U最小工作電