繼電保護(hù)課件（一）

1、第三章回顧相間短路的電流電壓保護(hù)、相間短路的方向電流電壓保護(hù)、接地短路的電流電壓保護(hù)基本原理；整定計(jì)算；保護(hù)構(gòu)成；接線方式；等等輸電線路的電流電壓保護(hù)輸電線路上發(fā)生短路故障時(shí)，線路電流增大，母線電壓下降檢測電流和電壓or保護(hù)動(dòng)作輸電線路的電流電壓保護(hù)三個(gè)特點(diǎn)：構(gòu)成簡單、可靠性好靈敏度受運(yùn)行方式影響大，有些運(yùn)行方式下保護(hù)范圍很小，甚至可能為零整定計(jì)算比較復(fù)雜在中低壓電網(wǎng)中得到較廣泛的應(yīng)用，但是，在110kV及以上網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較復(fù)雜的電網(wǎng)中較難應(yīng)用第四章 輸電線路的距離保護(hù)輸電線路的距離保護(hù)距離保護(hù)，是一種根據(jù)輸電線路上發(fā)生短路時(shí)保護(hù)處測量阻抗減小的特征而設(shè)計(jì)的保護(hù)與電流電壓保護(hù)相比，距離保護(hù)具有

2、下述特點(diǎn)：靈敏度受運(yùn)行方式影響小整定計(jì)算簡單克服了電流電壓保護(hù)的缺點(diǎn)，在110kV及以上的電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用第一節(jié) 距離保護(hù)的作用原理保護(hù)測量阻抗（一）正常運(yùn)行正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)的測量阻抗為負(fù)荷阻抗，角度為負(fù)荷功率因數(shù)角工作電壓負(fù)荷電流負(fù)荷阻抗（二）金屬性短路金屬性短路時(shí)，保護(hù)的測量阻抗為短路點(diǎn)至保護(hù)安裝處的線路阻抗，角度為線路阻抗角殘余電壓短路電流短路阻抗實(shí)例：湖北恩施四川張家壩500kV線路，全長150KMP=1500MW,功率因數(shù)=0.9,V=525kV166歐40歐正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)的測量阻抗為負(fù)荷阻抗。阻抗值較大，角度較小，為負(fù)荷功率因數(shù)角短路時(shí)，保護(hù)的測量阻抗為短路阻抗。阻抗值較小

3、，角度較大，為線路阻抗角短路時(shí)，測量阻抗的大小與短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離成正比正常運(yùn)行金屬性短路根據(jù)保護(hù)的測量阻抗，能夠區(qū)分系統(tǒng)處于正常狀態(tài)還是故障狀態(tài)！測量阻抗的大小與短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離有關(guān)，與系統(tǒng)方式無關(guān)！第一節(jié) 距離保護(hù)的作用原理基于測量阻抗這些的變化特征，可以構(gòu)成根據(jù)保護(hù)處測量阻抗變化而動(dòng)作的保護(hù)，稱其為距離保護(hù)，也稱為阻抗保護(hù)距離保護(hù)具有靈敏度受運(yùn)行方式影響小的特點(diǎn)克服了電流電壓保護(hù)的缺點(diǎn)，在110kV及以上的電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用第一節(jié) 距離保護(hù)的作用原理為了區(qū)分故障點(diǎn)在保護(hù)范圍內(nèi)還是保護(hù)范圍外，可以事先給定一個(gè)保護(hù)范圍，保護(hù)范圍末端到保護(hù)安裝處的線路阻抗即為距離保護(hù)的整定阻

4、抗距離保護(hù)是一種測量阻抗下降而動(dòng)作的保護(hù)，所以又稱為低阻抗保護(hù)三段式距離保護(hù)：I、II段，本線路主保護(hù)；III段，本線路近后備、相鄰線路遠(yuǎn)后備阻抗測量元件啟動(dòng)元件延時(shí)元件閉鎖元件第二節(jié) 阻抗元件的動(dòng)作特性和動(dòng)作方程第二節(jié) 阻抗元件的動(dòng)作特性和動(dòng)作方程一、什么是阻抗元件的動(dòng)作特性和動(dòng)作方程動(dòng)作特性：阻抗元件動(dòng)作范圍的圖形表示動(dòng)作方程：阻抗元件動(dòng)作范圍的數(shù)學(xué)表達(dá)式電壓互感器和電流互感器引入測量誤差短路點(diǎn)發(fā)生非金屬性短路第二節(jié) 阻抗元件的動(dòng)作特性和動(dòng)作方程一、什么是阻抗元件的動(dòng)作特性和動(dòng)作方程圓四邊形蘋果形透鏡形以直線為邊界的半平面區(qū)域第二節(jié) 阻抗元件的動(dòng)作特性和動(dòng)作方程二、圓特性阻抗繼電器的動(dòng)作方

5、程全阻抗繼電器的動(dòng)作方程：絕對(duì)值比較式第二節(jié) 阻抗元件的動(dòng)作特性和動(dòng)作方程二、圓特性阻抗繼電器的動(dòng)作方程全阻抗繼電器的動(dòng)作方程：相位比較式第二節(jié) 阻抗元件的動(dòng)作特性和動(dòng)作方程二、圓特性阻抗繼電器的動(dòng)作方程方向阻抗繼電器的動(dòng)作方程第二節(jié) 阻抗元件的動(dòng)作特性和動(dòng)作方程二、圓特性阻抗繼電器的動(dòng)作方程透鏡形阻抗繼電器的動(dòng)作方程第二節(jié) 阻抗元件的動(dòng)作特性和動(dòng)作方程二、圓特性阻抗繼電器的動(dòng)作方程其他圓特性及其動(dòng)作方程第二節(jié) 阻抗元件的動(dòng)作特性和動(dòng)作方程三、直線特性阻抗元件及其動(dòng)作方程電抗型阻抗元件的動(dòng)作特性第二節(jié) 阻抗元件的動(dòng)作特性和動(dòng)作方程三、直線特性阻抗元件及其動(dòng)作方程電阻型阻抗元件的動(dòng)作特性第二節(jié)

6、阻抗元件的動(dòng)作特性和動(dòng)作方程三、直線特性阻抗元件及其動(dòng)作方程功率方向測量元件的動(dòng)作特性上一堂課回顧距離保護(hù)的作用原理與構(gòu)成距離保護(hù)的作用原理距離保護(hù)的構(gòu)成距離保護(hù)的延時(shí)特性阻抗元件的動(dòng)作特性與動(dòng)作方程什么是阻抗元件的動(dòng)作特性和動(dòng)作方程圓特性阻抗繼電器的動(dòng)作方程直線特性阻抗元件的動(dòng)作方程第二節(jié) 阻抗元件的動(dòng)作特性和動(dòng)作方程四、四邊形特性阻抗元件第三節(jié) 阻抗元件的接線方式及精工電流、電壓一、相間短路單相式阻抗元件的00接線方式阻抗元件的接線方式：接入阻抗元件的測量電壓和測量電流應(yīng)該取什么電壓和電流接線原則：使測量阻抗正確反映故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離，且準(zhǔn)確度不受故障類型的影響相間短路的阻抗測量元件

7、：00接線方式阻抗元件1阻抗元件2阻抗元件3UmUABUBCUCAImIA-IBIB-ICIC-IA第三節(jié) 阻抗元件的接線方式及精工電流、電壓一、相間短路單相式阻抗元件的00接線方式各種相間短路和兩相短路接地的測量阻抗值Kab(2)Kbc(2)Kca(2)Kab(2,0)ZkZkZkZkZkZkZkZkZkZkZkZkKbc(2,0)Kca(2,0)K(3)Ka,Kb,KcZkZkZkZkZkZkZkZkZkZkZkZk對(duì)于三相短路，0度接線的各相阻抗元件均能夠正確測量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的線路距離對(duì)于兩相短路和兩相接地短路，總有一相阻抗元件能夠正確測量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的線路距離，而另外兩相阻

8、抗元件給出了較正確阻抗大的測量阻抗對(duì)于單相接地，0度接線的各相阻抗元件均不能正確測量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的線路距離第三節(jié) 阻抗元件的接線方式及精工電流、電壓二、接地短路阻抗元件的接線方式帶補(bǔ)償電流的00接線方式：其中，第三節(jié) 阻抗元件的接線方式及精工電流、電壓三、阻抗繼電器的精工電流和精工電壓精工電流：當(dāng)阻抗元件的動(dòng)作阻抗Zop=0.9Zset時(shí)，加入阻抗元件的電流Im稱為阻抗元件的最小精確工作電流，用Iacmin表示，簡稱為精工電流上一堂課回顧阻抗元件的動(dòng)作特性：四邊形阻抗特性元件阻抗元件的接線方式及精工電流、精工電壓相間短路的0度接線方式接地短路的帶補(bǔ)償電流的0度接線方式精工電流和精工電壓阻

9、抗元件的實(shí)現(xiàn)方法方向阻抗元件的絕對(duì)值比較動(dòng)作方程的實(shí)現(xiàn)電路第五節(jié) 阻抗元件的實(shí)現(xiàn)方法一、阻抗元件電路的構(gòu)成方法第五節(jié) 阻抗元件的實(shí)現(xiàn)方法二、極化電壓的獲取方法為了消除方向阻抗元件的死區(qū)，可以引入與測量電壓同相位的電壓Up，稱為極化電壓極化電壓應(yīng)滿足以下要求：與測量電壓同相位應(yīng)有足夠的大小和維持時(shí)間，保證距離保護(hù)第I段能夠可靠動(dòng)作第五節(jié) 阻抗元件的實(shí)現(xiàn)方法二、極化電壓的獲取方法正常運(yùn)行時(shí)，諧振回路呈純電阻，Rj上電流與Uab同相位，所以，Up也與Uab同相位外加電壓消失時(shí)，借助于諧振，電壓Up在一定時(shí)間內(nèi)保持原有相位不變引入第三相電壓，保證保護(hù)反方向出口兩相短路時(shí)阻抗元件仍然能夠正確動(dòng)作第六節(jié)

10、影響阻抗元件測量阻抗精度的因素一、短路點(diǎn)過渡電阻對(duì)測量阻抗的影響第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的因素一、短路點(diǎn)過渡電阻對(duì)測量阻抗的影響短路過渡電阻可能導(dǎo)致保護(hù)發(fā)生不正確動(dòng)作，過渡電阻越大，對(duì)保護(hù)的影響越大由于過渡電阻一般隨短路時(shí)間增長而增大，短路過渡電阻對(duì)阻抗保護(hù)第II段測量阻抗產(chǎn)生影響較大采用承受過渡電阻能力強(qiáng)的阻抗元件，例如蘋果型阻抗元件、電抗型阻抗元件、四邊形阻抗元件采用瞬時(shí)測量裝置，固定短路開始時(shí)過渡電阻很小時(shí)的測量阻抗及動(dòng)作狀態(tài)上一堂課回顧極化電壓的獲取方法影響阻抗元件測量精度的因素短路點(diǎn)過渡電阻對(duì)測量阻抗的影響短路過渡電阻可能導(dǎo)致保護(hù)發(fā)生不正確動(dòng)作，過渡電阻越大，對(duì)保護(hù)的影響越大

11、減小過渡電阻影響的辦法：采用承受過渡電阻能力強(qiáng)的阻抗元件、采用瞬時(shí)測量裝置電力系統(tǒng)振蕩對(duì)測量阻抗的影響第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的因素二、電力系統(tǒng)振蕩對(duì)測量阻抗的影響第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的因素二、電力系統(tǒng)振蕩對(duì)測量阻抗的影響第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的因素二、電力系統(tǒng)振蕩對(duì)測量阻抗的影響第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的因素二、電力系統(tǒng)振蕩對(duì)測量阻抗的影響第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的因素二、電力系統(tǒng)振蕩對(duì)測量阻抗的影響在振蕩期間，阻抗元件的測量阻抗可能進(jìn)入特性圓，距離保護(hù)可能誤動(dòng)作在電力系統(tǒng)中，振蕩中心處的保護(hù)受振蕩的影響最嚴(yán)重，離振蕩中心越遠(yuǎn)的保護(hù)受振蕩的影響越

12、小第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的因素二、電力系統(tǒng)振蕩對(duì)測量阻抗的影響可以用降低整定值或者延長動(dòng)作時(shí)間的方法來減少振蕩的影響。但是，這樣將嚴(yán)重影響距離保護(hù)的靈敏度和速動(dòng)性保護(hù)中一般都裝設(shè)了專門的振蕩閉鎖裝置。當(dāng)振蕩發(fā)生時(shí)，使距離保護(hù)退出工作第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的因素二、電力系統(tǒng)振蕩對(duì)測量阻抗的影響振蕩閉鎖裝置的構(gòu)成原理：利用電氣量變化速度不同構(gòu)成。電力系統(tǒng)振蕩時(shí)，電氣量周期性緩慢變化，變化速率??；電力系統(tǒng)短路時(shí)，電氣量突變，變化速率大利用短路時(shí)出現(xiàn)負(fù)序分量或零序分量的特點(diǎn)構(gòu)成。系統(tǒng)振蕩時(shí)，三相對(duì)稱，不存在負(fù)序或者零序分量；系統(tǒng)短路時(shí)，出現(xiàn)負(fù)序分量第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的

13、因素三、保護(hù)與故障點(diǎn)間分支電路對(duì)測量阻抗的影響第六節(jié) 影響阻抗元件測量阻抗精度的因素四、電壓互感器二次斷線的影響磁平衡原理的斷線閉鎖裝置第七節(jié) 相間距離保護(hù)的整定計(jì)算及評(píng)價(jià)一、相間距離保護(hù)的整定計(jì)算普通線路線路變壓器組I段：按躲本線路末端相間故障整定第七節(jié) 相間距離保護(hù)的整定計(jì)算及評(píng)價(jià)一、相間距離保護(hù)的整定計(jì)算1) 相鄰線路2) 相鄰變壓器II段：與相鄰出線或者變壓器在動(dòng)作定值和動(dòng)作時(shí)間上配合相鄰元件有多個(gè)時(shí)，取所有與相鄰元件配合計(jì)算值中動(dòng)作定值的最小者和動(dòng)作時(shí)間的最長者作為最終定值若靈敏度不滿足要求，則與相鄰線路II段配合第七節(jié) 相間距離保護(hù)的整定計(jì)算及評(píng)價(jià)一、相間距離保護(hù)的整定計(jì)算III段：首先與相鄰出線II段配合；若靈敏度不滿足要求，則與相鄰出線III段配合對(duì)于相鄰變壓器，首先與縱差保護(hù)配合，如果不能滿足靈敏度要求，則與變壓器相間短路后備保護(hù)配合由于相間距離III段保護(hù)定值靈敏度較高，因此，保護(hù)定值應(yīng)該躲過被保護(hù)線路的最小負(fù)荷阻抗第七節(jié) 相間距離保護(hù)的整定計(jì)