第三章電網(wǎng)的距離

1、第三章 電網(wǎng)的距離保護(hù)一、距離保護(hù)基本原理一、距離保護(hù)基本原理 二、阻抗繼電器動(dòng)作特性二、阻抗繼電器動(dòng)作特性三、阻抗繼電器實(shí)現(xiàn)方法三、阻抗繼電器實(shí)現(xiàn)方法四、距離保護(hù)的整定計(jì)算及對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià)四、距離保護(hù)的整定計(jì)算及對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià) 五、距離保護(hù)的振蕩閉鎖五、距離保護(hù)的振蕩閉鎖六、故障類(lèi)型判別及故障選相六、故障類(lèi)型判別及故障選相七、距離保護(hù)特殊問(wèn)題的分析七、距離保護(hù)特殊問(wèn)題的分析八、工頻故障分量距離保護(hù)八、工頻故障分量距離保護(hù)第一節(jié) 距離保護(hù)基本原理及構(gòu)成一、距離保護(hù)的基本概念一、距離保護(hù)的基本概念 電流保護(hù)：電流保護(hù)：簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、工作可靠；簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、工作可靠；kmmmlZIUZ1距離保護(hù)：

2、距離保護(hù)：受運(yùn)行方式、線路長(zhǎng)短影響受運(yùn)行方式、線路長(zhǎng)短影響；短路時(shí)電壓、電流同時(shí)變化的特征，短路時(shí)電壓、電流同時(shí)變化的特征，35KV速動(dòng)性不滿(mǎn)足高壓電網(wǎng)要求，速動(dòng)性不滿(mǎn)足高壓電網(wǎng)要求， M N21kkI反映故障點(diǎn)至保護(hù)安裝點(diǎn)之間的距離，反映故障點(diǎn)至保護(hù)安裝點(diǎn)之間的距離，根據(jù)距離的遠(yuǎn)近確定動(dòng)作時(shí)間。根據(jù)距離的遠(yuǎn)近確定動(dòng)作時(shí)間。 M N21setL3KLZSetZRj Xk3ZmmmmmZIUZ依據(jù)測(cè)量阻抗在不同情況下依據(jù)測(cè)量阻抗在不同情況下幅值幅值和和相位相位的的“差異差異”，區(qū)分系統(tǒng)是否發(fā)生故障、故障發(fā)生的范圍。區(qū)分系統(tǒng)是否發(fā)生故障、故障發(fā)生的范圍。2K1Kk1Zk2Z區(qū)內(nèi)：區(qū)內(nèi)：區(qū)外：區(qū)外：

3、setmZZsetmZZ反方向：反方向：），（900m二、距離保護(hù)的接線方式對(duì)接線方式的基本要求：對(duì)接線方式的基本要求：測(cè)量電壓測(cè)量電壓mmmIUZ2 2） Zm與故障類(lèi)型無(wú)關(guān)與故障類(lèi)型無(wú)關(guān), ,ZK選取形式選取形式測(cè)量電流測(cè)量電流1 1）kkmllzZ1 M N211KZK=z1lk）（）（kKkKkKlzIUlzIUlzIU000222111(kIU M N211KkKlzzzzIIU1110033021UUUUkkkkkKlzIlzIlzIlzIlzIU0010101211kKlzIUU1kKlzIKIUU10)3(接地短路接地短路相間短路相間短路相間距離保護(hù)接線方式：相間距離保護(hù)接線方

4、式：CACABCBCABABmmIUIUIUIU1) 1) 三相短路三相短路kABABmmmlzIUIUZ1kmlZ M N21)3(KkIUkKlzIUU1kABkABABlzIUU1=0三個(gè)相間阻抗元件均動(dòng)作三個(gè)相間阻抗元件均動(dòng)作2) 2) 兩相相間短路兩相相間短路（AB, ABG）kABkABABlzIUU1kABABmmmlzIUIUZ1=0kmlZkKlzIUU1一個(gè)相間阻抗元件動(dòng)作一個(gè)相間阻抗元件動(dòng)作 M N21)1 , 1()2(, KKkIU3) 3) 單相接地短路單相接地短路( (A) )kABkABABlzIUU1ABKABkABABmmmIUlzIUIUZ1kKlzIUU

5、1kmlZ=0無(wú)相間阻抗元件動(dòng)作無(wú)相間阻抗元件動(dòng)作 M N21)1(KkIUkmlzZ1接地距離保護(hù)接線方式：接地距離保護(hù)接線方式：000333IKIUIKIUIKIUIUCCBBAAmm1) 1) 三相短路三相短路kAkAAlzIKIUU10)3(kkmllzZ1kklzIKIUU10)3(kAAmmmlzIKIUIUZ103=0三個(gè)接地阻抗元件均動(dòng)作三個(gè)接地阻抗元件均動(dòng)作 M N21)3(KkIU2) 2) 單相接地短路單相接地短路( (A) )kklzIKIUU10)3(kAkAAlzIKIUU10)3(kAAmmmlzIKIUIUZ103kmlZ=0一個(gè)接地阻抗元件動(dòng)作一個(gè)接地阻抗元件

6、動(dòng)作 M N21)1(KkIU3) 3) 兩相接地短路（兩相接地短路（AB）kmlZkklzIKIUU10)3(kAkAAlzIKIUU10)3(kAAmmmlzIKIUIUZ103=0兩個(gè)接地阻抗元件動(dòng)作兩個(gè)接地阻抗元件動(dòng)作 M N21)1 , 1(KkIU4) 4) 兩相相間短路（兩相相間短路（ABAB）01033IKIUlzIKIUIUZAKAkAAmmmkklzIKIUU10)3(kmlZkAkAAlzIKIUU10)3(=0無(wú)接地阻抗元件動(dòng)作無(wú)接地阻抗元件動(dòng)作 M N21)2(KkIU(3)K1)(1,K(1)K(2)K接地短路距離保護(hù)接地短路距離保護(hù)相間短路距離保護(hù)相間短路距離保護(hù)

7、相間短路的故障環(huán)路為相間短路的故障環(huán)路為 相相故障環(huán)路相相故障環(huán)路。 測(cè)量電壓、測(cè)量電流取用了測(cè)量電壓、測(cè)量電流取用了故障環(huán)路（故障電流故障環(huán)路（故障電流流通的回路）流通的回路）電壓、電流量。電壓、電流量。kKlzIUU1kKlzIKIUU10)3(接地短路的故障環(huán)路為接地短路的故障環(huán)路為 相地故障環(huán)路；相地故障環(huán)路；三、距離保護(hù)的構(gòu)成啟動(dòng)部分：判別系統(tǒng)是否發(fā)生故障啟動(dòng)部分：判別系統(tǒng)是否發(fā)生故障, 負(fù)序負(fù)序/零序零序, 電流突變量電流突變量測(cè)量部分：測(cè)量故障距離（阻抗）測(cè)量部分：測(cè)量故障距離（阻抗）, 由阻抗元件構(gòu)成，三段由阻抗元件構(gòu)成，三段振蕩閉鎖：系統(tǒng)振蕩時(shí)，防止距離保護(hù)誤動(dòng)振蕩閉鎖：系統(tǒng)

8、振蕩時(shí)，防止距離保護(hù)誤動(dòng)TV 斷線：斷線： 防止由于測(cè)量電壓消失而使測(cè)量部分誤動(dòng)防止由于測(cè)量電壓消失而使測(cè)量部分誤動(dòng)第二節(jié) 阻抗繼電器及其動(dòng)作特性 阻抗繼電器：阻抗繼電器：由于互感器誤差、故障點(diǎn)由于互感器誤差、故障點(diǎn)過(guò)渡電阻，過(guò)渡電阻，Zm落在落在 Zset 附附近的一個(gè)區(qū)域中。近的一個(gè)區(qū)域中。測(cè)量故障環(huán)路的測(cè)量阻抗測(cè)量故障環(huán)路的測(cè)量阻抗Zm，與整定阻抗，與整定阻抗Zset比較，比較，確定故障所處的區(qū)段，決定保護(hù)是否應(yīng)該動(dòng)作。確定故障所處的區(qū)段，決定保護(hù)是否應(yīng)該動(dòng)作。 動(dòng)作區(qū)域動(dòng)作區(qū)域圓形圓形四邊形四邊形蘋(píng)果形蘋(píng)果形橄欖形等橄欖形等LZSetZRj Xk3Zk1Zk2Z M N211kkIse

9、tL2k3k一、一、阻抗繼電器的動(dòng)作特性和動(dòng)作方程阻抗繼電器的動(dòng)作特性和動(dòng)作方程動(dòng)作特性：動(dòng)作區(qū)域的形狀（圓、四邊形等動(dòng)作特性：動(dòng)作區(qū)域的形狀（圓、四邊形等）；）；幾何圖形、動(dòng)作方程幾何圖形、動(dòng)作方程1. 1. 圓特性阻抗繼電器圓特性阻抗繼電器偏移圓、偏移圓、上拋圓、上拋圓、偏轉(zhuǎn)圓偏轉(zhuǎn)圓方向圓、方向圓、全阻抗圓全阻抗圓 M N211kkIsetL2k3kLZSetZRj Xk3Zk1Zk2Z圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)1 1）偏移阻抗圓特性）偏移阻抗圓特性?xún)墒噶磕┒说倪B線作圓兩矢量末端的連線作圓 M N211kkIsetL2k3kRj X1setZ2setZ圓心：圓心：)(21210setsetZ

10、ZZ2121setsetZZR正方向整定阻抗正方向整定阻抗Zset1, 圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū); ;圓外為非動(dòng)作區(qū)。圓外為非動(dòng)作區(qū)。半徑：半徑：Z0反方向整定阻抗反方向整定阻抗Zset2（1 1）幅值比較方式）幅值比較方式RZZm0動(dòng)作方程：動(dòng)作方程：Rj X1setZ2setZZ0Zm0ZZm21212121setsetsetsetmZZZZZ圓周上任何一點(diǎn)到圓心的距離均等于半圓周上任何一點(diǎn)到圓心的距離均等于半徑徑其中其中0Z圓心向量圓心向量 （2 2）相位比較方式）相位比較方式12arg90setmmsetZZZZ動(dòng)作方程：動(dòng)作方程：Rj X1setZ2setZZ0ZmmsetZZ12s

11、etmZZ 0ZZm1290arg90setmmsetZZZZ 當(dāng)測(cè)量阻抗落在右下部分圓周的任一點(diǎn)上時(shí)當(dāng)測(cè)量阻抗落在右下部分圓周的任一點(diǎn)上時(shí) 當(dāng)測(cè)量阻抗落在圓內(nèi)的任一點(diǎn)上時(shí)當(dāng)測(cè)量阻抗落在圓內(nèi)的任一點(diǎn)上時(shí)Zm12arg90setmmsetZZZZ 1setmZZ2msetZZ 當(dāng)測(cè)量阻抗落在左上部分圓周的任一點(diǎn)上時(shí)當(dāng)測(cè)量阻抗落在左上部分圓周的任一點(diǎn)上時(shí)90arg9021setmmsetZZZZ 因而測(cè)量元件的動(dòng)作條件可以表示為因而測(cè)量元件的動(dòng)作條件可以表示為 圓周上任何一點(diǎn)到直徑兩圓周上任何一點(diǎn)到直徑兩端點(diǎn)之間的夾角均等于端點(diǎn)之間的夾角均等于9090 動(dòng)作阻抗動(dòng)作阻抗Z Zopop：使阻抗元件處

12、于臨界動(dòng)作狀態(tài)的阻抗。使阻抗元件處于臨界動(dòng)作狀態(tài)的阻抗。 不同測(cè)量阻抗角所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作阻抗是不同測(cè)量阻抗角所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作阻抗是 不同的。不同的。 最靈敏角：最靈敏角：Rj X1setZ2setZZ0 方向性：方向性：能夠消除方向阻抗元件在正能夠消除方向阻抗元件在正 向出口處的保護(hù)死區(qū)，但同時(shí)反方向向出口處的保護(hù)死區(qū)，但同時(shí)反方向 故障也存在誤動(dòng)的可能，所以沒(méi)有完故障也存在誤動(dòng)的可能，所以沒(méi)有完 全的方向性。全的方向性。 應(yīng)用：應(yīng)用：距離保護(hù)的后備段（第距離保護(hù)的后備段（第III段）段）set1（線路阻抗角）（線路阻抗角）ZOP1ZOP2保護(hù)范圍最長(zhǎng)保護(hù)范圍最長(zhǎng)動(dòng)作阻抗最大動(dòng)作阻抗最大2setZ1s

13、etZZ0setZ2 2）方向阻抗圓特性）方向阻抗圓特性 M N211kkIsetL2k3kRj X圓心：圓心：setZZ210setZR21半徑：半徑：90arg90mmsetZZZ動(dòng)作方程：動(dòng)作方程：setsetmZZZ2121ZmmsetZZ0,21setsetsetZZZ 動(dòng)作阻抗動(dòng)作阻抗Z Zopop： 不同測(cè)量阻抗角所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作阻抗是不同測(cè)量阻抗角所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作阻抗是 不同的。不同的。 最靈敏角：最靈敏角： 方向性：方向性：當(dāng)保護(hù)反方向發(fā)生故障時(shí)不動(dòng)作，阻抗元件當(dāng)保護(hù)反方向發(fā)生故障時(shí)不動(dòng)作，阻抗元件 本身具有方向性。本身具有方向性。 應(yīng)用：應(yīng)用：距離保護(hù)的主保護(hù)段（第距離保護(hù)的主保護(hù)

14、段（第I、II段）段）set線路阻抗角線路阻抗角Z0setZRj XZmmsetZZ動(dòng)作阻抗最大動(dòng)作阻抗最大保護(hù)范圍最保護(hù)范圍最長(zhǎng)長(zhǎng)3 3）全阻抗圓特性）全阻抗圓特性 M N211kkIsetL2k3k圓心：圓心：00ZsetZR 半徑：半徑：動(dòng)作方程：動(dòng)作方程：setmZZsetsetsetsetZZZZ21,Rj XsetZZmmsetZZsetmZZ 90arg90setmmsetZZZZ 動(dòng)作阻抗動(dòng)作阻抗Z Zopop： 不同測(cè)量阻抗角所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作阻抗相同。不同測(cè)量阻抗角所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作阻抗相同。 方向性：方向性：無(wú)方向性。無(wú)方向性。 應(yīng)用：應(yīng)用：?jiǎn)蝹?cè)電源系統(tǒng)中。單側(cè)電源系統(tǒng)中。Rj Xs

15、etZ4 4）上拋圓特性）上拋圓特性 M N211kkIsetL2k3k圓心：圓心：)(21210setsetZZZ半徑：半徑：動(dòng)作方程：動(dòng)作方程：21021setsetZZZRj X2setZ1setZmZ90arg9021setmmsetZZZZ 應(yīng)用：應(yīng)用：發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)。發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)。5 5）特性圓的偏轉(zhuǎn)）特性圓的偏轉(zhuǎn) M N211kkIsetL2k3k動(dòng)作方程：動(dòng)作方程：90arg9021setmmsetZZZZ1setZRj X2setZ0偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)30153015動(dòng)作范圍：動(dòng)作范圍：1801802. 2. 蘋(píng)果圓特性和橄欖形特性蘋(píng)果圓特性和橄欖形特性mmsetZZZarg9090

16、蘋(píng)果形蘋(píng)果形橄欖形橄欖形抗過(guò)渡電阻能力強(qiáng)，耐過(guò)負(fù)荷能力差抗過(guò)渡電阻能力強(qiáng)，耐過(guò)負(fù)荷能力差抗過(guò)渡電阻能力差，耐過(guò)負(fù)荷能力強(qiáng)抗過(guò)渡電阻能力差，耐過(guò)負(fù)荷能力強(qiáng)j XRsetZRsetZj X3. 3. 直線特性阻抗元件直線特性阻抗元件90arg90setsetmjXjXZj XRsetjXsetXj2mZsetmjXZ setmmXjZZ290arg90setsetmjXjXZsetmXjZ21) 1) 電抗特性電抗特性無(wú)方向性，耐過(guò)渡電阻能力強(qiáng)，重負(fù)荷情況下可能無(wú)方向性，耐過(guò)渡電阻能力強(qiáng)，重負(fù)荷情況下可能誤動(dòng)，一般不單獨(dú)采用（復(fù)合特性元件）。誤動(dòng)，一般不單獨(dú)采用（復(fù)合特性元件）。90arg90se

17、tsetmRRZsetmmRZZ290arg90setsetmRRZ2) 2) 電阻特性電阻特性j XRsetR2setR90arg90setmZZsetmsetmZZZZ3) 3) 方向特性方向特性j XRsetZmZsetZsetmZZ setmZZ 4. 4. 多邊形特性多邊形特性Rj X2134RsetXset745154321克服圓特性的缺點(diǎn)，兼顧耐受過(guò)電阻和過(guò)負(fù)荷的能力克服圓特性的缺點(diǎn)，兼顧耐受過(guò)電阻和過(guò)負(fù)荷的能力5. 5. 復(fù)合特性復(fù)合特性ABCD90arg90DCBAZZZZ二、幅值比較和相位比較之間的關(guān)系22;BADBACDCBDCAZZZZZZZZZZZZBAZZ90arg

18、90DCZZABCD90arg270DCBAZZZZABCD90argDCBAZZZZ90arg9021setmmsetZZZZ21212121setsetsetsetmZZZZZ90arg90mmsetZZZsetsetmZZZ2121setmZZ90arg90setmmsetZZZZj XsetZZ0setZRj XZmmsetZZRj X1setZ2setZZ0第三節(jié) 阻抗繼電器的實(shí)現(xiàn) M N211kkIsetL2k3k動(dòng)作特性的實(shí)現(xiàn)有兩種方法：（1）精確測(cè)量Zm（2）無(wú)需精確測(cè)量Zm，間接判斷故障位置微機(jī)保護(hù);模擬保護(hù)一、絕對(duì)值比較原理的實(shí)現(xiàn)ABZZAmBmZIZIABUU電壓形式的比

19、幅方程（模擬式保護(hù)）電壓形式的比幅方程（模擬式保護(hù)）1. 1. 模擬式保護(hù)中絕對(duì)值比較的實(shí)現(xiàn)模擬式保護(hù)中絕對(duì)值比較的實(shí)現(xiàn)setsetmZZZ2121TA絕絕對(duì)對(duì)值值比比較較回回路路RmIIK21mIIK21mUUKAUBUTVmIAIKU21mUmIBUKIKU21setmsetmmZIZIU2121方向特性阻抗繼電器方向特性阻抗繼電器setUIZKKKI：阻抗量綱KU：無(wú)量綱2. 2. 數(shù)字式保護(hù)中絕對(duì)值比較的實(shí)現(xiàn)數(shù)字式保護(hù)中絕對(duì)值比較的實(shí)現(xiàn)既可用電壓形式實(shí)現(xiàn)，也可用阻抗形式實(shí)現(xiàn)。既可用電壓形式實(shí)現(xiàn)，也可用阻抗形式實(shí)現(xiàn)。ABZZABUU電壓電壓/ /電流采樣值電流采樣值 測(cè)量電壓測(cè)量電壓/

20、/電流基波相量電流基波相量mmIUmmmmmImIRmUmIRmZIUIUZIjIIIUjUUUsetsetmZZZ2121setmsetmmZIZIU2121二、相位比較原理的實(shí)現(xiàn)90arg90DCUU9090mmsetmUUZIarg相相位位比比較較回回路路RmIIKmUUKCUDUTATVmUUK90arg90mUmUmIUKUKIK1. 1. 模擬式保護(hù)中相位比較的實(shí)現(xiàn)模擬式保護(hù)中相位比較的實(shí)現(xiàn).mUK I90arg90setmmZZZ2. 2. 數(shù)字式保護(hù)中相位比較的實(shí)現(xiàn)數(shù)字式保護(hù)中相位比較的實(shí)現(xiàn)（1 1） 阻抗形式阻抗形式90arg90DCUU9090mmsetmUUZIarg90

21、arg90DCZZ90arg90mmsetZZZ（2 2） 電壓形式電壓形式- - 相量比較形式相量比較形式00)cos(DICIDRCRDCDCUUUUUU- - 瞬時(shí)值比較形式瞬時(shí)值比較形式0)()()4()4(nunuNnuNnuDCDC 若用電壓比較算法，又可以分為相量比較和瞬若用電壓比較算法，又可以分為相量比較和瞬時(shí)采樣值比較兩種。時(shí)采樣值比較兩種。 （1 1）相量比較方式。電力系統(tǒng)故障時(shí)，微機(jī)）相量比較方式。電力系統(tǒng)故障時(shí)，微機(jī)保護(hù)裝置首先應(yīng)用傅式算法等計(jì)算方法，求出保護(hù)裝置首先應(yīng)用傅式算法等計(jì)算方法，求出保護(hù)安裝處的測(cè)量電壓保護(hù)安裝處的測(cè)量電壓 和測(cè)量電流和測(cè)量電流 ，然后根據(jù)動(dòng)

22、作特性的要求求出相量然后根據(jù)動(dòng)作特性的要求求出相量 和和 ，既可以用幅值和相角表示為極坐標(biāo)，既可以用幅值和相角表示為極坐標(biāo)形式，也可以用實(shí)部和虛部表示成直角坐標(biāo)的形式，也可以用實(shí)部和虛部表示成直角坐標(biāo)的形式形式.CCCCRCIDDDDRDIUUUjUUUUjU.CU.DU.mU.mI 即即 和和 兩個(gè)比較相量之間的相位差為兩個(gè)比較相量之間的相位差為C C D D。各種不同的相位比較方程，就是判斷該。各種不同的相位比較方程，就是判斷該相位差是否在給定的動(dòng)作邊界和范圍之內(nèi)。相位差是否在給定的動(dòng)作邊界和范圍之內(nèi)。 1）動(dòng)作范圍為）動(dòng)作范圍為-90 90。此時(shí)，相位比。此時(shí)，相位比較動(dòng)作的條件為較動(dòng)作

23、的條件為 即即 比相動(dòng)作的條件可以表示為比相動(dòng)作的條件可以表示為.CU.DU9090CDcos()0CDcoscossinsin0CCDDCCDDCRDRCIDIUUUUU UU U0CRDRCIDIU UU U 由于該式是通過(guò)相角差余弦的形式導(dǎo)出的，所由于該式是通過(guò)相角差余弦的形式導(dǎo)出的，所以它又可以稱(chēng)為余弦型相位比較判據(jù)以它又可以稱(chēng)為余弦型相位比較判據(jù) 還可以用下面的方法導(dǎo)出還可以用下面的方法導(dǎo)出22()()DRDICCRCIDDRDICRDRCIDIDRCICRDIUUjUUUjUU UU Uj UUU UUU22()0DRDICRDRCIDIU UU UUU 2 2）動(dòng)作范圍為）動(dòng)作范

24、圍為0 0 180180。此時(shí)，相位比較。此時(shí)，相位比較動(dòng)作的條件為動(dòng)作的條件為 即即 比相動(dòng)作的條件可以表示為比相動(dòng)作的條件可以表示為 由于該式是通過(guò)相角差正弦的形式導(dǎo)出的，所由于該式是通過(guò)相角差正弦的形式導(dǎo)出的，所以它又可以稱(chēng)為正弦型相位比較判據(jù)以它又可以稱(chēng)為正弦型相位比較判據(jù)0180CDsin()0CDsincoscossin0CCDDCCDDCIDRCRDIUUUUU UU U0CIDRCRDIU UU U（2 2）瞬時(shí)采樣值比較方式。）瞬時(shí)采樣值比較方式。與比較電壓對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)電壓可以表示為與比較電壓對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)電壓可以表示為若當(dāng)前的采樣時(shí)刻為若當(dāng)前的采樣時(shí)刻為n n，則當(dāng)前時(shí)刻的采樣值

25、表示，則當(dāng)前時(shí)刻的采樣值表示為為工頻工頻1/41/4周期以前時(shí)刻的采樣值表示為周期以前時(shí)刻的采樣值表示為2sin()2sin()CCCDDDuUtuUt( )2sin()( )2sin()CCnCDDnDunUtunUt(/4)2sin (/4)2cos()(/4)2sin (/4)2cos()CCnCCnCDDnDCnDu nNUtTUtunNUtTUt 對(duì)應(yīng)項(xiàng)平方相加對(duì)應(yīng)項(xiàng)平方相加 將對(duì)應(yīng)項(xiàng)相除，則將對(duì)應(yīng)項(xiàng)相除，則 若令若令222222( )(/4)2( )(/4)2CCCDDDununNUununNU( )tan()(/4)( )tan()(/4)CnCCDnDDuntunNuntunN

26、( ),(/4)( ),(/4)CICCRCDIDDRDUun UunNUun UunN 則則 這種算法只需要采用相隔這種算法只需要采用相隔1/4工頻周期的兩個(gè)采工頻周期的兩個(gè)采樣值就可以完成比相，故可稱(chēng)為比相的樣值就可以完成比相，故可稱(chēng)為比相的兩點(diǎn)積算兩點(diǎn)積算法。法。22222222CDCICRDIDRUUUUUUtan()tan()CInCCRDInDDRUtUUtU(/4)(/4)( )( )0(/4)( )( )(/4)0CDCDCDCDunNunNun ununNunun unN 三、比較工作電壓相位法實(shí)現(xiàn)的故障區(qū)段判斷三、比較工作電壓相位法實(shí)現(xiàn)的故障區(qū)段判斷 通過(guò)比較工作電壓相位的

27、原理實(shí)現(xiàn)故障區(qū)段測(cè)量通過(guò)比較工作電壓相位的原理實(shí)現(xiàn)故障區(qū)段測(cè)量和判斷的方法。和判斷的方法。 1 1、比較工作電壓相位法的基本原理、比較工作電壓相位法的基本原理 在距離保護(hù)中，工作電壓又稱(chēng)為補(bǔ)償電壓，通常在距離保護(hù)中，工作電壓又稱(chēng)為補(bǔ)償電壓，通常用用 表表示，定義為保護(hù)安裝處測(cè)量電壓示，定義為保護(hù)安裝處測(cè)量電壓 與測(cè)量電流與測(cè)量電流 的線性組合，即的線性組合，即 按照如圖所示的參考方向，在系統(tǒng)正常時(shí)，上式按照如圖所示的參考方向，在系統(tǒng)正常時(shí)，上式中的補(bǔ)償電壓就是線路上中的補(bǔ)償電壓就是線路上z z點(diǎn)的運(yùn)行電壓，它在點(diǎn)的運(yùn)行電壓，它在量值上接近額定電壓，相位上基本與測(cè)量電壓同量值上接近額定電壓，相位

28、上基本與測(cè)量電壓同相位。相位。OPmmsetUUI ZOPUmUmI 正方向區(qū)外正方向區(qū)外k2點(diǎn)短路點(diǎn)短路時(shí)，時(shí)， 為為母線母線M處的殘余電壓處的殘余電壓而而是整定點(diǎn)是整定點(diǎn)z點(diǎn)的殘余點(diǎn)的殘余電壓。兩者相位相同。電壓。兩者相位相同。 反方向反方向k3點(diǎn)短路時(shí)，點(diǎn)短路時(shí)， 分別為分別為N側(cè)電源在側(cè)電源在M、z處的殘余電壓，兩者相處的殘余電壓，兩者相位相同。位相同。2mmkUI ZOPmmsetUUI Z3mmkUI Z 3()OPmksetUIZZ 正方向區(qū)內(nèi)正方向區(qū)內(nèi)k1點(diǎn)短路時(shí)，點(diǎn)短路時(shí)， 母線母線M處的殘余電壓處的殘余電壓 系統(tǒng)中沒(méi)有任何一點(diǎn)的實(shí)際電壓與工作電壓系統(tǒng)中沒(méi)有任何一點(diǎn)的實(shí)際電壓

29、與工作電壓 相對(duì)應(yīng)，此時(shí)相對(duì)應(yīng)，此時(shí) 與與 相位相反。相位相反。 結(jié)論：以測(cè)量電壓為參考相量，工作電壓相位關(guān)結(jié)論：以測(cè)量電壓為參考相量，工作電壓相位關(guān)系：系： 保護(hù)區(qū)內(nèi)短路故障，工作電壓小于保護(hù)區(qū)內(nèi)短路故障，工作電壓小于0，工作電壓，工作電壓與測(cè)量電壓反相位；與測(cè)量電壓反相位； 而而保護(hù)外或反方向短路故障，工作電壓大于保護(hù)外或反方向短路故障，工作電壓大于0，工作電壓與測(cè)量電壓同相位。工作電壓與測(cè)量電壓同相位。 1mmkUI Z1()OPmsetkUIZZ OPUOPUmU M N211kkIsetL2k3kz z正常運(yùn)行：正常運(yùn)行：K2：K3：K1：mresetmmopUUZIUU不同地點(diǎn)短路

30、時(shí)，工作電壓和參考電壓的相位關(guān)系：不同地點(diǎn)短路時(shí)，工作電壓和參考電壓的相位關(guān)系：Z點(diǎn)電壓，接近額定電壓，基本同相點(diǎn)電壓，接近額定電壓，基本同相Z點(diǎn)殘余電壓，基本同相點(diǎn)殘余電壓，基本同相Z點(diǎn)殘余電壓，基本同相點(diǎn)殘余電壓，基本同相無(wú)物理意義，無(wú)物理意義， 基本反相基本反相mUopUmUopUmUopU90arg270reopUU 在實(shí)際的系統(tǒng)中，由于互感器誤差、過(guò)渡電阻等在實(shí)際的系統(tǒng)中，由于互感器誤差、過(guò)渡電阻等因素的存在，區(qū)內(nèi)故障時(shí)測(cè)量電壓和工作電壓之因素的存在，區(qū)內(nèi)故障時(shí)測(cè)量電壓和工作電壓之間的相位也并不一定正好相反，區(qū)外故障時(shí)也并間的相位也并不一定正好相反，區(qū)外故障時(shí)也并不一定正好相同。不一

31、定正好相同。 為保證區(qū)內(nèi)故障時(shí)可靠動(dòng)作，只要測(cè)量電壓與工為保證區(qū)內(nèi)故障時(shí)可靠動(dòng)作，只要測(cè)量電壓與工作電壓之間相位差在作電壓之間相位差在180度左右的一個(gè)范圍內(nèi)，度左右的一個(gè)范圍內(nèi)，測(cè)量元件就應(yīng)該動(dòng)作，而在測(cè)量元件就應(yīng)該動(dòng)作，而在0度左右的一個(gè)范圍度左右的一個(gè)范圍內(nèi)時(shí)，應(yīng)該可靠不動(dòng)作。這樣，測(cè)量元件動(dòng)作的內(nèi)時(shí)，應(yīng)該可靠不動(dòng)作。這樣，測(cè)量元件動(dòng)作的條件可以表示為條件可以表示為12180arg180opmUU 若取若取1= 2 = 90，則，則 分子分母同除以分子分母同除以所以對(duì)應(yīng)的特性也是方向圓特性。所以對(duì)應(yīng)的特性也是方向圓特性。 優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)作具備方向性。優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)作具備方向性。 缺點(diǎn)：方向阻抗繼電器

32、出現(xiàn)缺點(diǎn)：方向阻抗繼電器出現(xiàn)“電壓死區(qū)電壓死區(qū)” （保（保護(hù)正向附近三相短路護(hù)正向附近三相短路 ） 消除方法：引入第三相電壓消除方法：引入第三相電壓90arg270mmsetmUI ZUmI90arg90setmmZZZ9090mmsetmUUZIarg270arg90msetmmUZIUopU工作電壓（補(bǔ)償電壓）reU參考電壓（極化電壓）270arg90reopUU2. 以正序電壓為參考電壓的測(cè)量元件以正序電壓為參考電壓的測(cè)量元件90arg270msetmmUZIU M N211kkIsetL2k3kz z保護(hù)正方向出口短路，保護(hù)正方向出口短路，能否正確動(dòng)作？能否正確動(dòng)作？不能，不能，Um=

33、0相位不隨故障位置變化相位不隨故障位置變化出口短路時(shí)不為零出口短路時(shí)不為零參考電壓參考電壓除了三相短路外，出口短路時(shí)正序電壓不為零。除了三相短路外，出口短路時(shí)正序電壓不為零。相當(dāng)于引入了非故障相電壓。相當(dāng)于引入了非故障相電壓。mreUU1mreUU 對(duì)于不同類(lèi)型和相別的故障，應(yīng)取故障環(huán)路上的對(duì)于不同類(lèi)型和相別的故障，應(yīng)取故障環(huán)路上的電壓、電流作為繼電器的測(cè)量電壓和測(cè)量電流。電壓、電流作為繼電器的測(cè)量電壓和測(cè)量電流。同樣，構(gòu)成參考電壓的正序電壓，也應(yīng)該取故障同樣，構(gòu)成參考電壓的正序電壓，也應(yīng)該取故障環(huán)路上的電壓。例如在接地距離保護(hù)接線下，環(huán)路上的電壓。例如在接地距離保護(hù)接線下，A相測(cè)量元件中相測(cè)

34、量元件中 應(yīng)選取應(yīng)選取A正序電壓作為參考電壓正序電壓作為參考電壓 而在相間距離接線方式下，而在相間距離接線方式下，BC相測(cè)量元件中相測(cè)量元件中 則應(yīng)選取參考電壓為則應(yīng)選取參考電壓為mAUU1refAUUmBCUU111refBCBCUUUU (1)不同故障情況下正序參考電壓的變化分析：不同故障情況下正序參考電壓的變化分析： 以最嚴(yán)重的出口短路為例，假設(shè)短路前后非故障以最嚴(yán)重的出口短路為例，假設(shè)短路前后非故障相的電壓不變。相的電壓不變。 1）A相單相接地短路。出口相單相接地短路。出口A相單相接地短路時(shí)，相單相接地短路時(shí)，保護(hù)安裝處的三相電壓為保護(hù)安裝處的三相電壓為 出口單相接地故障時(shí)，故障相正序

35、電壓的相位與出口單相接地故障時(shí)，故障相正序電壓的相位與該相故障前電壓的相位相同，幅值等于該相故障該相故障前電壓的相位相同，幅值等于該相故障前電壓的前電壓的2/3000BCABCUUUUU202001112()(0)333BCAAABCUUUUUUU 2)A、B相兩相接地短路。出口相兩相接地短路。出口A、B相兩相接地相兩相接地短路時(shí)，短路時(shí)， 即出口兩相接地故障時(shí)，兩故障相正序電壓的相即出口兩相接地故障時(shí)，兩故障相正序電壓的相位都與對(duì)應(yīng)相故障前電壓的相位相同，幅值等于位都與對(duì)應(yīng)相故障前電壓的相位相同，幅值等于故障前電壓的故障前電壓的1/3,兩故障相間正序電壓的相位兩故障相間正序電壓的相位與該兩相

36、故障前相間電壓的相位相同，幅值等于與該兩相故障前相間電壓的相位相同，幅值等于故障前電壓的故障前電壓的1/3。000CABCUUUU22001111()(00)333CAAABCUUUUUU2001111()(00)333CBBABCUUUUUU011113ABABABUUUU 3)A、B相兩相不接地短路。出口相兩相不接地短路。出口A、B相兩相不相兩相不接地短路時(shí)，接地短路時(shí)， 即出口兩相不接地故障時(shí)，兩故障相正序電壓的即出口兩相不接地故障時(shí)，兩故障相正序電壓的相位都與對(duì)應(yīng)相故障前電壓的相位相同，幅值等相位都與對(duì)應(yīng)相故障前電壓的相位相同，幅值等于故障前電壓的于故障前電壓的1/2,兩故障相間正序電

37、壓的相兩故障相間正序電壓的相位與該兩相故障前相間電壓的相位相同，幅值等位與該兩相故障前相間電壓的相位相同，幅值等于故障前電壓的于故障前電壓的1/2。060012ACiABCUUUeUU2060060200111 111()()33 222AACAiiAABCUUUUU eU eUU2206006000111 111()()33 222AACBiiBABCUUUUU eU eUU011112ABABABUUUU 4)A、B、C相三相對(duì)稱(chēng)短路。出口相三相對(duì)稱(chēng)短路。出口A、B 、C相相三相對(duì)稱(chēng)短路三相對(duì)稱(chēng)短路 即出口三相對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，各正序電壓都為即出口三相對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，各正序電壓都為0，正，正序參考電

38、壓將無(wú)法應(yīng)用。序參考電壓將無(wú)法應(yīng)用。 但但當(dāng)發(fā)生非出口三相短路時(shí)，正序電壓將不再為當(dāng)發(fā)生非出口三相短路時(shí)，正序電壓將不再為0，變成相應(yīng)相或相間的殘余電壓，如果殘余電，變成相應(yīng)相或相間的殘余電壓，如果殘余電壓不低于額定電壓的壓不低于額定電壓的1015，正序參考電，正序參考電壓可以使用。壓可以使用。 在出口發(fā)生各種不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，故障環(huán)路上的正在出口發(fā)生各種不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，故障環(huán)路上的正序電壓都有較大的量值。序電壓都有較大的量值。 正序正序參考電壓可以使用。參考電壓可以使用。0ABCUUU1110ABCUUU1110ABBCCAUUU M N211kmIMENE（1）不同故障情況下正序參考電壓的變化分

39、析）不同故障情況下正序參考電壓的變化分析結(jié)論：結(jié)論：在出口發(fā)生各種不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，故障環(huán)路上的正序在出口發(fā)生各種不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，故障環(huán)路上的正序電壓都有較大的量值，相位與故障前的環(huán)路電壓相同。電壓都有較大的量值，相位與故障前的環(huán)路電壓相同。單相接地單相接地A A：0132AAUU兩相接地兩相接地ABAB：0131AAUU0131BBUU0131ABABUU兩相相間兩相相間ABAB：0121AAUU0121BBUU0121ABABUU三相短路三相短路：0111CBAUUU0111CABCABUUU (2)以正序電壓為參考電壓的測(cè)量元件的動(dòng)作特以正序電壓為參考電壓的測(cè)量元件的動(dòng)作特性性 正序電壓作為參

40、考電壓時(shí)，有兩種應(yīng)用方式：正序電壓作為參考電壓時(shí)，有兩種應(yīng)用方式： 一種是參考電壓等于相應(yīng)相或相間的正序電一種是參考電壓等于相應(yīng)相或相間的正序電壓壓 ， 另一種是令參考電壓等于其負(fù)值另一種是令參考電壓等于其負(fù)值 。 或或1refmUU1refmUU 121argopmUU121argopmUU1122180180 如果如果 則上述兩式中所代表的動(dòng)作特性相同。因此可以則上述兩式中所代表的動(dòng)作特性相同。因此可以應(yīng)用兩式中的任何一個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的特性。應(yīng)用兩式中的任何一個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的特性。 令令 動(dòng)作方程為動(dòng)作方程為 對(duì)于按接地距離接線方式接線的對(duì)于按接地距離接線方式接線的相測(cè)量元件來(lái)相測(cè)量元件來(lái)說(shuō)說(shuō)

41、1122180180129090190arg90opmUU01(3)90arg90setUIKIZUmUU11mUU 設(shè)系統(tǒng)的正序、負(fù)序阻抗相等，則保護(hù)安裝處故設(shè)系統(tǒng)的正序、負(fù)序阻抗相等，則保護(hù)安裝處故障相的電壓和正序電壓可分別表示為障相的電壓和正序電壓可分別表示為 0m(3 )UIKIZ11 M 11MM 1102MMMEUEI ZECZZZ1MM11101MM10M1m10(1)2(1)(3)()2MCZUEZZCZIKIZZZZME式 中 ：M側(cè)系統(tǒng)電源的電動(dòng)勢(shì)側(cè)系統(tǒng)電源的電動(dòng)勢(shì) 動(dòng)作條件表示為動(dòng)作條件表示為190arg90msetMmZZZZ-（）190arg90setmMmZZZZ（

42、）01(3)90arg90setUIKIZU0m0set(3 )(3 )opUIK I ZIK I Z 1MM110(1)2CCZKZZ（2）以正序電壓為參考電壓的測(cè)量元件的動(dòng)作特性）以正序電壓為參考電壓的測(cè)量元件的動(dòng)作特性90arg901msetmmUZIU90arg90reopUU正方向單相接地正方向單相接地90)3(arg9010UZIKIUset接地距離元件：接地距離元件：90arg901MmsetmZZZZZset-ZM1結(jié)論：動(dòng)作區(qū)域包含坐標(biāo)原點(diǎn)（保護(hù)出口）結(jié)論：動(dòng)作區(qū)域包含坐標(biāo)原點(diǎn)（保護(hù)出口）； 耐過(guò)渡電阻能力增強(qiáng)；耐過(guò)渡電阻能力增強(qiáng)； 不失方向性。不失方向性。 M N211km

43、IMENE反方向單相接地反方向單相接地90)3(arg9010UZIKIUset90)(arg901NZZZZmsetm結(jié)論：動(dòng)作區(qū)域?yàn)樯蠏亪A，保護(hù)反方向出口短路結(jié)論：動(dòng)作區(qū)域?yàn)樯蠏亪A，保護(hù)反方向出口短路 不誤動(dòng)。不誤動(dòng)。Zset1NZ M N211kmIMENE111MNNNZZZZm 按相間距離接線的相（可取按相間距離接線的相（可取AB、BC、CA）測(cè)量）測(cè)量元件來(lái)說(shuō)，元件來(lái)說(shuō)， 比相動(dòng)作的條件為比相動(dòng)作的條件為mUU11mUU190arg90setUIZU-3. 以記憶電壓為參考電壓的測(cè)量元件以記憶電壓為參考電壓的測(cè)量元件針對(duì)：針對(duì)：出口三相短路的電壓死區(qū)。出口三相短路的電壓死區(qū)。 M

44、N211kmIMENE措施：措施：利用記憶電壓作為參考電壓。利用記憶電壓作為參考電壓。分析：分析：以以AB相間阻抗元件為例相間阻抗元件為例90arg90msetmmUZIU90)(arg900ABsetBAABUZIIU90arg901MZZZZmmsetZset-ZM1正正向向短短路路mBAABZIIU)()(10MmBAABZZIIEUAB2k反反向向短短路路 M N211kmIMENE90arg90msetmmUZIU90)(arg900ABsetBAABUZIIUZset1NZZm初態(tài)特性：初態(tài)特性：上述偏移圓特性、上拋圓特性?xún)H在故障發(fā)上述偏移圓特性、上拋圓特性?xún)H在故障發(fā) 生后最初的一

45、段時(shí)間成立。生后最初的一段時(shí)間成立。mBAABZIIU)()(10NmBAABZZIIEUAB/190arg90()setmNmZZZZ說(shuō)明以記憶電壓為參考電壓的測(cè)量元件也具有明確的方向性。說(shuō)明以記憶電壓為參考電壓的測(cè)量元件也具有明確的方向性。/1ABNEZN系統(tǒng)電源的電動(dòng)勢(shì)側(cè)系統(tǒng)的正序阻抗與線路正序阻抗之和 在傳統(tǒng)的模擬式距離保護(hù)中，記憶電壓是通過(guò)在傳統(tǒng)的模擬式距離保護(hù)中，記憶電壓是通過(guò)LC諧振記憶回路獲得的，諧振記憶回路獲得的， 即系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，測(cè)量電壓為額定電壓，即系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，測(cè)量電壓為額定電壓，LC諧振回路儲(chǔ)存一定的電磁能量；諧振回路儲(chǔ)存一定的電磁能量； 系統(tǒng)出口短路時(shí)，測(cè)量電壓

46、變?yōu)橄到y(tǒng)出口短路時(shí)，測(cè)量電壓變?yōu)?，依靠，依靠LC回路回路的的自由振蕩，記憶故障前的測(cè)量電壓。的的自由振蕩，記憶故障前的測(cè)量電壓。 由于由于回路電阻的存在，記憶是逐漸衰減的，故障回路電阻的存在，記憶是逐漸衰減的，故障一定時(shí)間后，記憶電壓將衰減到故障后的測(cè)量電一定時(shí)間后，記憶電壓將衰減到故障后的測(cè)量電壓，動(dòng)作特性將變成經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的方向圓特性。壓，動(dòng)作特性將變成經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的方向圓特性。 四、阻抗繼電器的精確工作電流與精確工作電壓四、阻抗繼電器的精確工作電流與精確工作電壓為保證動(dòng)作的可靠性，實(shí)現(xiàn)絕對(duì)值比較原理的比為保證動(dòng)作的可靠性，實(shí)現(xiàn)絕對(duì)值比較原理的比較電路有一定的動(dòng)作門(mén)檻，較電路有一定的動(dòng)作門(mén)檻，即

47、即只有只有 與與 之差大于一個(gè)固定門(mén)檻值之差大于一個(gè)固定門(mén)檻值U0時(shí)才會(huì)時(shí)才會(huì)動(dòng)作。動(dòng)作。對(duì)于對(duì)于具有圓特性的方向阻抗繼電器來(lái)說(shuō)，具有圓特性的方向阻抗繼電器來(lái)說(shuō)，.AU.BU.1122mmABmIIUUK IUK IK U.01122mmmIIUK IK IK UU01122setsetmUmUZZZK I.mUK IIsetUKZKmmmUZI 在保護(hù)區(qū)的末端附近金屬性短路的情況下，測(cè)量在保護(hù)區(qū)的末端附近金屬性短路的情況下，測(cè)量阻抗的阻抗角與整定阻抗的阻抗角相等，且測(cè)量阻抗的阻抗角與整定阻抗的阻抗角相等，且測(cè)量阻抗的阻抗值大于整定值的阻抗的阻抗值大于整定值的1/2，這時(shí)上式中的，這時(shí)上式中的

48、則則使繼電器的測(cè)量阻抗處于臨界動(dòng)作狀態(tài)，就是繼使繼電器的測(cè)量阻抗處于臨界動(dòng)作狀態(tài)，就是繼電器的動(dòng)作阻抗電器的動(dòng)作阻抗,記為記為ZOP，顯然，顯然1122setmsetmZZZZ0msetUmUZZK I0OPsetUmUZZK I M N211kmIMENE 理論上此時(shí)的整定阻抗處于繼電器的動(dòng)作邊緣，理論上此時(shí)的整定阻抗處于繼電器的動(dòng)作邊緣，繼電器的整定阻抗應(yīng)該等于動(dòng)作阻抗，但是由于繼電器的整定阻抗應(yīng)該等于動(dòng)作阻抗，但是由于誤差及動(dòng)作門(mén)檻，繼電器實(shí)際的動(dòng)作阻抗與輸入誤差及動(dòng)作門(mén)檻，繼電器實(shí)際的動(dòng)作阻抗與輸入電流的關(guān)系如圖所示。電流的關(guān)系如圖所示。 由圖可見(jiàn)，當(dāng)繼電器由圖可見(jiàn)，當(dāng)繼電器 測(cè)量電流

49、較小時(shí)，動(dòng)測(cè)量電流較小時(shí)，動(dòng) 作阻抗將比整定阻抗作阻抗將比整定阻抗 明顯減小，即實(shí)際的明顯減小，即實(shí)際的 保護(hù)范圍將比整定范保護(hù)范圍將比整定范 圍小，這將影響到與它相鄰圍小，這將影響到與它相鄰 的保護(hù)的配合，而可能引起非選擇性動(dòng)作。的保護(hù)的配合，而可能引起非選擇性動(dòng)作。0OPsetUmUZZK IIOP.min是使動(dòng)作阻抗降為是使動(dòng)作阻抗降為0對(duì)應(yīng)的測(cè)量電流，稱(chēng)對(duì)應(yīng)的測(cè)量電流，稱(chēng)為最小動(dòng)作電流。為最小動(dòng)作電流。 實(shí)際電流小于最小動(dòng)作電流時(shí)無(wú)論測(cè)量阻抗為多實(shí)際電流小于最小動(dòng)作電流時(shí)無(wú)論測(cè)量阻抗為多少時(shí)，測(cè)量元件都不會(huì)動(dòng)作。少時(shí)，測(cè)量元件都不會(huì)動(dòng)作。Iac.min 和和 Iac.max 都是使動(dòng)作

50、阻抗降為都是使動(dòng)作阻抗降為0.9 ZSet 對(duì)應(yīng)的測(cè)量電流，對(duì)應(yīng)的測(cè)量電流， 每個(gè)阻抗繼電器都有它實(shí)際的每個(gè)阻抗繼電器都有它實(shí)際的 曲線，曲線，為了把動(dòng)作阻抗與整定阻抗的差距限制在一定的為了把動(dòng)作阻抗與整定阻抗的差距限制在一定的范圍內(nèi)，規(guī)定了精確工作電流這項(xiàng)指標(biāo)。范圍內(nèi)，規(guī)定了精確工作電流這項(xiàng)指標(biāo)。()OPmZf IIac.min為阻抗繼電器最小精確工作電流，指當(dāng)動(dòng)為阻抗繼電器最小精確工作電流，指當(dāng)動(dòng)作阻抗等于作阻抗等于0.9倍的整定阻抗倍的整定阻抗ZSet時(shí)，流入繼電時(shí)，流入繼電器的最小電流，當(dāng)測(cè)量電流大于時(shí)，保證繼電器器的最小電流，當(dāng)測(cè)量電流大于時(shí)，保證繼電器的起動(dòng)阻抗與整定阻抗的誤差在的

51、起動(dòng)阻抗與整定阻抗的誤差在10%以?xún)?nèi)以?xún)?nèi) Iac.max為阻抗繼電器最大精確工作電流為阻抗繼電器最大精確工作電流,則則 最小精確工作電流與整定阻抗值的乘積，稱(chēng)為阻最小精確工作電流與整定阻抗值的乘積，稱(chēng)為阻抗繼電器的最小精確工作電壓，用抗繼電器的最小精確工作電壓，用Uac.min表示表示0.min0.9OPsetsetUacUZZZK I0.min0.1setUacUZK I0.min.min10acacsetUUUIZK 只有實(shí)際的測(cè)量電流在最小和最大精確工作電流只有實(shí)際的測(cè)量電流在最小和最大精確工作電流之間、測(cè)量電壓在最小精確工作電壓以上時(shí)，三之間、測(cè)量電壓在最小精確工作電壓以上時(shí)，三段式距

52、離保護(hù)才能準(zhǔn)確地配合工作，其誤差已被段式距離保護(hù)才能準(zhǔn)確地配合工作，其誤差已被考慮在可靠系數(shù)中?？紤]在可靠系數(shù)中。 最小最小精確工作電流是距離保護(hù)測(cè)量元件的一個(gè)重精確工作電流是距離保護(hù)測(cè)量元件的一個(gè)重要參數(shù)，越小越好。要參數(shù)，越小越好。 校驗(yàn)測(cè)量元件精確電流：一般是指對(duì)最小精確工校驗(yàn)測(cè)量元件精確電流：一般是指對(duì)最小精確工作電流的校驗(yàn)。作電流的校驗(yàn)。 要求要求在保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生短路時(shí)，通入繼電器的最小在保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生短路時(shí)，通入繼電器的最小電流不小于最小精確工作電流，并留有一定的裕電流不小于最小精確工作電流，并留有一定的裕度，裕度系數(shù)不小于度，裕度系數(shù)不小于1.52，即，即.min.min1.5kma

53、racIKI第四節(jié) 距離保護(hù)的整定計(jì)算及評(píng)價(jià) 一、距離保護(hù)的整定計(jì)算CABDRjX12ABCD保護(hù)為三段式：保護(hù)為三段式：I、II段：方向特性段：方向特性 III段：偏移特性段：偏移特性距離保護(hù)的整定計(jì)算，就是根距離保護(hù)的整定計(jì)算，就是根據(jù)被保護(hù)電力系統(tǒng)的實(shí)際情據(jù)被保護(hù)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，確定計(jì)算出距離保護(hù)況，確定計(jì)算出距離保護(hù)段、段、段和段和段測(cè)量元件的段測(cè)量元件的整定阻抗以及整定阻抗以及段和段和段的段的動(dòng)作時(shí)限。動(dòng)作時(shí)限。1. 1. 距離一段距離一段ABABIrelIsetZZKZ)85. 08 . 0(1 .%85%minl12ABCDBCBCIrelIsetZZKZ)85. 08 .

54、0(2 .sttIII012距離保護(hù)距離保護(hù)段為無(wú)延時(shí)的速動(dòng)段，它應(yīng)該只反應(yīng)本線路段為無(wú)延時(shí)的速動(dòng)段，它應(yīng)該只反應(yīng)本線路的故障，下級(jí)線路出口發(fā)生短路故障時(shí)，應(yīng)可靠不動(dòng)的故障，下級(jí)線路出口發(fā)生短路故障時(shí)，應(yīng)可靠不動(dòng)作。所以其測(cè)量元件的整定阻抗，應(yīng)該按躲過(guò)本線路作。所以其測(cè)量元件的整定阻抗，應(yīng)該按躲過(guò)本線路末端短路時(shí)的測(cè)量阻抗來(lái)整定。以末端短路時(shí)的測(cè)量阻抗來(lái)整定。以A處保護(hù)為例，測(cè)處保護(hù)為例，測(cè)量元件的整定阻抗為。原則：按躲過(guò)線路末端故障整量元件的整定阻抗為。原則：按躲過(guò)線路末端故障整定。定。2. 2. 距離二段距離二段8 . 0)(2 .1 .IIrelIsetABIIrelIIsetKZZKZ

55、kbABABkBCABABABAmZKZIZIZIIUZ1)(2 .min.1 .IsetbABIIrelIIsetZKZKZ12AB1k12ABC1k助增：使測(cè)量阻抗增大助增：使測(cè)量阻抗增大外汲：使測(cè)量阻抗減小外汲：使測(cè)量阻抗減小1) 1) 與相鄰線路一段配合與相鄰線路一段配合12ABCD 在圖（在圖（a）中）中 其值大于其值大于1， 使得使得保護(hù)保護(hù)1測(cè)量到的阻抗大于從測(cè)量到的阻抗大于從A母線處到故障點(diǎn)母線處到故障點(diǎn)之間的阻抗之間的阻抗ZA-BZK 。這種使測(cè)量阻抗變大的分。這種使測(cè)量阻抗變大的分支，稱(chēng)為助增分支，對(duì)應(yīng)的電流稱(chēng)為助增電流支，稱(chēng)為助增分支，對(duì)應(yīng)的電流稱(chēng)為助增電流1332111

56、1bIIIIKIII 在圖（在圖（b）中）中 其值小于其值小于1，使使 得保護(hù)得保護(hù)1測(cè)量到的阻抗小于從測(cè)量到的阻抗小于從A母線處到故障母線處到故障點(diǎn)之間的阻抗點(diǎn)之間的阻抗ZA-BZK 。這種使測(cè)量阻抗變小。這種使測(cè)量阻抗變小的分支，稱(chēng)為外汲分支，對(duì)應(yīng)的電流稱(chēng)為外汲的分支，稱(chēng)為外汲分支，對(duì)應(yīng)的電流稱(chēng)為外汲電流。電流。13321111bIIIIKIII 原則原則2：與相鄰變壓器的快速保護(hù)相配合。當(dāng)被：與相鄰變壓器的快速保護(hù)相配合。當(dāng)被保護(hù)線路的末端接有變壓器時(shí)，距離保護(hù)保護(hù)線路的末端接有變壓器時(shí)，距離保護(hù)段段應(yīng)與變壓器的快速保護(hù)（一般是差動(dòng)保護(hù)）相應(yīng)與變壓器的快速保護(hù)（一般是差動(dòng)保護(hù)）相配合，其

57、動(dòng)作范圍不應(yīng)超出變壓器快速保護(hù)的配合，其動(dòng)作范圍不應(yīng)超出變壓器快速保護(hù)的范圍。范圍。 （考慮到變壓器阻抗誤差較大）（考慮到變壓器阻抗誤差較大） 當(dāng)被保護(hù)線路末端既有出線又有變壓器時(shí)，當(dāng)被保護(hù)線路末端既有出線又有變壓器時(shí)，取上述兩項(xiàng)中數(shù)值小者作為保護(hù)取上述兩項(xiàng)中數(shù)值小者作為保護(hù)II段整定阻抗段整定阻抗 .1.min()IIIIsetrelA BbtZKZKZ0.70.75IIrelK12AB1k1kstII15 . 012) 2) 與相鄰變壓器的快速保護(hù)配合與相鄰變壓器的快速保護(hù)配合75. 07 . 0)(min.1 .IIreltbABIIrelIIsetKZKZKZ)(2 .min.1 .I

58、setbABIIrelIIsetZKZKZ12AB1k1k取小值作為定值取小值作為定值25. 11 .ABIIsetsenZZK靈敏度校驗(yàn)：靈敏度校驗(yàn)：l按本線路末端故障校驗(yàn)靈敏度。按本線路末端故障校驗(yàn)靈敏度。若靈敏度不滿(mǎn)足要求，應(yīng)與相鄰線路距離保護(hù)若靈敏度不滿(mǎn)足要求，應(yīng)與相鄰線路距離保護(hù)II段配合。段配合。 （4）動(dòng)作時(shí)間的整定：）動(dòng)作時(shí)間的整定： 距離距離段的動(dòng)作時(shí)間整定，應(yīng)比與之配合的相段的動(dòng)作時(shí)間整定，應(yīng)比與之配合的相鄰元件的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間大一個(gè)時(shí)間級(jí)差鄰元件的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間大一個(gè)時(shí)間級(jí)差t t 式中式中 與本保護(hù)配合的相鄰元件保護(hù)段（與本保護(hù)配合的相鄰元件保護(hù)段（x x為為或或段）最大的

59、動(dòng)作時(shí)間段）最大的動(dòng)作時(shí)間( )120.5IIxttts ( )2xt 3、距離保護(hù)、距離保護(hù)III段整定段整定 (1)整定阻抗整定阻抗 1）按與相鄰下級(jí)線路距離保護(hù)）按與相鄰下級(jí)線路距離保護(hù)段或段或III段配段配合整定。合整定。 在與相鄰下級(jí)線路距離保護(hù)在與相鄰下級(jí)線路距離保護(hù)段配合時(shí)，段配合時(shí)， III段的整定阻抗為段的整定阻抗為 可靠系數(shù)的取法與整定中類(lèi)似，分支系數(shù)應(yīng)取可靠系數(shù)的取法與整定中類(lèi)似，分支系數(shù)應(yīng)取各種情況下的最小值。各種情況下的最小值。 若靈敏度不滿(mǎn)足要求，應(yīng)與相鄰線路距離保護(hù)若靈敏度不滿(mǎn)足要求，應(yīng)與相鄰線路距離保護(hù)III段配合。段配合。.1.min.2()IIIIIIIIs

60、etrelA BbsetZKZKZ12ABCD3. 3. 距離三段距離三段2) 2) 與相鄰變壓器的電流、電壓保護(hù)配合與相鄰變壓器的電流、電壓保護(hù)配合12AB1k式中式中Zmin電流、電壓保護(hù)的最小保護(hù)范圍對(duì)應(yīng)的阻電流、電壓保護(hù)的最小保護(hù)范圍對(duì)應(yīng)的阻抗值?？怪?。.1.minmin()IIIIIIsetrelA BbZKZKZ3) 3) 躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)的最小負(fù)荷阻抗躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)的最小負(fù)荷阻抗12AB1kM25. 115. 1:5 . 25 . 1:25. 12 . 1:ressrelKKKIIIopZ1 .LkIIIsetZ1 .min.1 .1LressrelIIIsetZKKKZ)cos(