距離保護(hù)原理

1、 距離愛(ài)護(hù)原理系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，不行能總工作于最大運(yùn)行方式下，因此當(dāng)運(yùn)行方式變小時(shí)，電流愛(ài)護(hù)的愛(ài)護(hù)范圍將縮短，靈敏度降低；而距離愛(ài)護(hù)，顧名思義它測(cè)量的是短路點(diǎn)至愛(ài)護(hù)安裝處的距離，受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響較小，愛(ài)護(hù)范圍穩(wěn)定。常用于線路愛(ài)護(hù)。距離愛(ài)護(hù)的具體實(shí)現(xiàn)方法是通過(guò)測(cè)量短路點(diǎn)至愛(ài)護(hù)安裝處的阻抗實(shí)現(xiàn)的，由于線路的阻抗成正比于線路長(zhǎng)度。在前面的分析中大家已經(jīng)知道：愛(ài)護(hù)安裝處的電壓等于故障點(diǎn)電壓加上線路壓降，即UKM=UK+U；其中線路壓降U并不單純是線路阻抗乘以相電流，它等于正、負(fù)、零序電流在各序阻抗上的壓降之和，即U=IK1*X1+ IK2*X2+ IK0*X0 。接下來(lái)我們先以A相接地短路故障將愛(ài)護(hù)

2、安裝處母線電壓重新推導(dǎo)一下。由于在發(fā)生單相接地短路時(shí)，3IO等于故障相電流IKA；同時(shí)考慮線路X1=X2 則有：UKAM=UKA+IKA1* X LM1+ IKA2* X LM2+ IKA0* X LM0=UKA+IKA1*X LM1+ IKA2*X LM1+ IKA0*X LM0+ (IKA0* X LM1IKA0* X LM1)=UKA+ X LM1(IKA1+ IKA2+ IKA0)+ IKA0（X LM0X LM1）=UKA+X LM1*IKA+ 3IKA0（X LM0X LM1）*X LM1/3X LM1=UKA+X LM1*IKA1+（X LM0X LM1）/3X LM1令 K=（

3、X LM0X LM1）/3X LM1則有 UKAM=UKA+IKA*X LM1(1+K)或 UKAM=UKA+IKA*X LM1(1+K)=UKA+X LM1(IKA+KIKA)=UKA+X LM1(IKA+K3I KA0)同理可得 UKBM=UKB+ X LM1(IKB+K3I KB0)UKCM=UKC+ X LM1(IKC+K3I KC0)這樣我們就可得到母線電壓計(jì)算得一般公式：UKΦM=UKΦ+ X LM1(IKΦ+K3I0)該公式適用于任何母線電壓的計(jì)算，對(duì)于相間電壓，只不過(guò)因兩相相減將同相位的零序重量K3I KC0減去了而已。一、接地阻

4、抗繼電器的測(cè)量阻抗我們期望，故障時(shí)加入阻抗繼電器的電壓、電流測(cè)量值ZJ=UJ/IJ正好成正比于愛(ài)護(hù)安裝處至短路點(diǎn)的線路阻抗Z LM 對(duì)于單相接地阻抗繼電器來(lái)說(shuō)，假如按相電壓、相電流方式接線，則故障時(shí)繼電器的測(cè)量阻抗ZJ=UJ/IJ=Z LM(IKΦ+K3I0)/IKΦ 當(dāng)金屬性單相接地短路時(shí)UKΦ=0= (1+K)Z LM它不能正確反映愛(ài)護(hù)安裝處至短路點(diǎn)的線路阻抗Z LM那么為了使阻抗繼電器測(cè)量阻抗ZJ正好等于愛(ài)護(hù)安裝處至短路點(diǎn)的線路阻抗Z LM我們可以在構(gòu)成阻抗繼電器上做文章，使ZJ=Z LM(IKΦ+K3I0)/(IK&

5、;Phi;+K3I0)=Z LM也就是說(shuō)使繼電器的計(jì)算用電壓等于相電壓、計(jì)算用電流等于IKΦ+K3I0，常規(guī)繼電器構(gòu)成上可以接受IKΦ+K3I0復(fù)合濾序器實(shí)現(xiàn)，微機(jī)愛(ài)護(hù)更簡(jiǎn)潔，直接通過(guò)軟件算法實(shí)現(xiàn)。ZJ=UJ/(IKΦ+K3I0)的接線方式稱為帶零序電流補(bǔ)償?shù)慕拥刈杩估^電器。接地阻抗愛(ài)護(hù)一般接受該種接線。二、相間阻抗繼電器的測(cè)量阻抗在前面兩相短路的分析中，我們得出：IKABM=2IKAMUKABM=2IKAM*X1M則有母線處測(cè)量阻抗ZJ=2IKAM*X1M/2IKAM=X1M因此對(duì)于相間阻抗繼電器來(lái)說(shuō)，假如按相間電壓、對(duì)應(yīng)相間電流方式接線，則故

6、障時(shí)繼電器的測(cè)量阻抗ZJΦΦ=UJΦΦ/IJΦΦ= 2IKΦ*Z LM/2 IKΦ=Z LM能夠正確反映愛(ài)護(hù)安裝處至短路點(diǎn)的線路阻抗Z LMZJΦΦ=UJΦΦ/IJΦΦ的接線方式稱為相間阻抗繼電器的0。接線，相間距離一般接受該種接線。三、正、反向短路故障測(cè)量阻抗比較假設(shè)為金屬性短路，故障點(diǎn)電壓為零規(guī)定正方向：電流由母線指向線路為正方向；電壓以電壓升為正方向如下圖示：1、 正

7、方向短路故障測(cè)量阻抗：ZJ=UJ/IJ=ZLM2、 反方向短路故障測(cè)量阻抗：ZJ=UJ/IJ=ZLM由上式可以看出：在特定的正方向下，測(cè)量阻抗具有明顯的方向性；也就是說(shuō)正向故障實(shí)際上是由愛(ài)護(hù)裝置背側(cè)電源作用的結(jié)果；而反向故障是由對(duì)側(cè)電源作用的結(jié)果。四、距離愛(ài)護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法不論是常規(guī)愛(ài)護(hù)還是微機(jī)愛(ài)護(hù)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備的愛(ài)護(hù)，首先要依據(jù)我們的意愿確定一個(gè)固定的動(dòng)作特性（相對(duì)應(yīng)有一個(gè)動(dòng)作方程），若計(jì)算出的測(cè)量阻抗ZJ落在動(dòng)作特性內(nèi)部，繼電器就動(dòng)作。阻抗繼電器一般應(yīng)包含兩個(gè)量 1）補(bǔ)償電壓或工作電壓2）極化電壓或參考電壓工作電壓UOP=UJIJZZD通過(guò)這個(gè)等式可以看出，IJZZD實(shí)際上是愛(ài)護(hù)安裝處至整

8、定點(diǎn)的壓降。那么母線電壓減去愛(ài)護(hù)安裝處至整定點(diǎn)的壓降實(shí)際上就是整定點(diǎn)的電壓。即愛(ài)護(hù)范圍末端的電壓?，F(xiàn)在我們結(jié)合下圖來(lái)看一下工作電壓UOP在正向區(qū)內(nèi)、正向區(qū)外及反方向故障時(shí)同測(cè)量電壓UJ測(cè)量的相位關(guān)系。在正向區(qū)內(nèi)K1點(diǎn)發(fā)生短路，ZJ<ZZD則UOP=UJIJZZD=IJ(ZZDZJ)UJ=IJZJUOP與UJ反向；在正向區(qū)外K2點(diǎn)發(fā)生短路，ZJ>ZZD則UOP=UJIJZZD=IJ(ZJZZD)UJ=IJZJUOP與UJ同向；在反方向K3點(diǎn)發(fā)生短路，ZJ>ZZD則UOP=UJIJZZD=IJ(ZJ+ZZD)UJ=IJZJUOP與UJ同向；所以可以通過(guò)比較UOP與UJ的相位關(guān)系來(lái)推斷區(qū)內(nèi)、區(qū)外及反向故障。只要是按動(dòng)作方程實(shí)現(xiàn)的距離愛(ài)護(hù)就肯定含有工作電壓這一項(xiàng)。極化電壓是與工作電壓比較的參考電壓，選用不同的極化電壓可以獲得不同的動(dòng)作特性。例如：選用UJ為極化電壓可構(gòu)成方向阻抗繼電器、選用UJ+IJZZD為極化電壓可構(gòu)成全阻抗繼電器、選用IJRZD為極化電壓可構(gòu)成電抗性阻抗繼電器、選用IJXZD為