距離保護的基本原理與構成解析課件

3電網(wǎng)的距離保護——距離保護的基本原理與構成——阻抗繼電器的動作特性——阻抗繼電器的實現(xiàn)方法——距離保護的整定計算——距離保護的振蕩閉鎖——故障類型判別和故障選相——工頻分量的距離保護3電網(wǎng)的距離保護——距離保護的基本原理與構成13.1距離保護的基本原理與構成——距離保護的概念——測量阻抗與故障距離的關系——三相系統(tǒng)中測量電壓和測量電流的選取——距離保護的延時特性——距離保護的構成3.1距離保護的基本原理與構成——距離保護的概念23.1.1距離保護的概念

電壓、電流保護主要優(yōu)點是簡單、經(jīng)濟、可靠，主要用于35kV及以下電網(wǎng)中。缺點是受系統(tǒng)運行方式的影響大，難以滿足更高等級的復雜電網(wǎng)的要求。因此需要采用更完善的繼電保護裝置，距離保護就是其中一種。距離保護是利用短路發(fā)生時電壓、電流同時變化的特征，測量電壓和電流的比值，該比值反應了故障點到保護安裝處的距離，如果短路點距離小于整定值，則保護動作。3.1.1距離保護的概念電壓、電流保護主要優(yōu)點是簡單、經(jīng)3××12k1k2距離保護的整定值：k1點短路時：<，保護1動作。k2點短路時：>，保護1不動作。k3點短路時：為區(qū)外故障，保護1不動作。?如何測量故障點距離？××12k1k2距離保護的整定值：k1點短路時：<，保護43.1.2測量阻抗及其與故障距離的關系1.測量阻抗

測量阻抗（MeasuringImpedance)用來表示，定義為保護安裝處的電壓和電流之比，即：測量電阻測量電抗幅值阻抗角3.1.2測量阻抗及其與故障距離的關系1.測量阻抗測量電阻5×1LDk輸電線路單位長度的阻抗。當系統(tǒng)正常運行時，近似為額定電壓，為負荷電流，此時電壓和電流的比值就是負荷阻抗。負荷阻抗的功率因素一般不低于0.9，所以的幅值較大，阻抗角較?。ㄒ话悴淮笥?5.8°）。當出現(xiàn)短路時，減小，增大。此時電壓和電流的比值為保護安裝處到短路點的輸電線路的阻抗。因為輸電線路的電抗參數(shù)一般遠大于其電阻參數(shù)，所以此時的幅值較正常負荷為小，且阻抗角較大。此時：×1LDk輸電線路單位長度的阻抗。當系統(tǒng)正常運行時，6因為測量阻抗和整定阻抗均和輸電線路的長度成正比，因此，判斷故障距離是否小于整定距離，可以通過判斷測量阻抗是否小于整定阻抗來實現(xiàn)?！痢?2k1k2因為測量阻抗和整定阻抗均和輸電線路73.1.3三相系統(tǒng)中測量電壓和測量電流的選擇單相系統(tǒng)的測量電壓和測量電流在單相系統(tǒng)中，測量電壓選擇保護安裝處的電壓，測量電流取被保護元件中的電流，發(fā)生金屬性短路時，有：當測量電壓和測量電流滿足類似上述正比關系時，才可以通過測量阻抗來反映故障距離。3.1.3三相系統(tǒng)中測量電壓和測量電流的選擇單相系統(tǒng)的測量8三相系統(tǒng)的電壓和電流關系在三相系統(tǒng)的情況下，可能發(fā)生不同類型的故障。在各種不對稱短路時，故障相和非故障相的電壓和電流的關系是不一樣的，所以首先利用對稱分量法討論出現(xiàn)故障時三相的電壓和電流關系，再單獨討論每一種短路類型下電壓電流的選擇方法。三相系統(tǒng)的電壓和電流關系9××12M同理：

零序電流補償系數(shù)××12M同理：零序電流補償系數(shù)101.單相接地短路設A相接地短路，則。此時，A相的方程變?yōu)椋喝羧tA相的方程可寫為：這說明A相可通過測量阻抗判斷故障范圍。1.單相接地短路11對非故障相(B相和C相)而言不等于0，所以公式無法寫成正比形式，即無法通過測量電壓和電流的比值來判斷故障距離。實際中，非故障相的電壓和電流接近正常工作時的情況，所以其測量電壓和電流的比值應接近正常負荷，一般大于距離保護的整定值，保護裝置一般都不會動作。對非故障相(B相和C相)而言不等于0，所以公式無法寫成正比形122.兩相接地短路設B、C兩相接地短路，則，對B、C兩相有：?。簞tB、C相測量電壓和電流的關系可寫為：說明故障相的測量電壓和電流的比值能夠反映故障距離。2.兩相接地短路說明故障相的測量電壓和電流13對非故障相A相而言：所以無法寫成正比形式，故而A相的測量電壓和電流無法反映故障的距離。實際中，A相的電壓和電流都接近正常工作時的情況，所以由算出的距離一般都大于距離保護的整定值，保護不會動作。對非故障相A相而言：14對B、C兩相接地短路，還有另一種選擇測量電壓和電流的方法，即將B、C兩相的方程相減，有說明故障相的測量電壓之差和測量電流之差的比值也能夠反映故障距離。對B、C兩相接地短路，還有另一種選擇測量電壓和電流的方法，即15對于兩相接地短路故障，距離保護的輸入信號（測量電壓和測量電流）可以有兩種選擇：（1）任一故障相的電壓和電流；（2）故障兩相的電壓差和電流差。對于兩相接地短路故障，距離保護的輸入信號（測量電壓和163.兩相不接地短路設B、C兩相短路，則，對B、C兩相有：將B、C的方程相減，有：單獨取一相的電壓電流相除無法反映故障距離。兩相不接地短路時只能用電壓/電流的差值作為測量值。3.兩相不接地短路單獨取一相的電壓電流相除兩相不接地短路時174.三相對稱短路三相對稱短路時，由于故障點處的各相電壓相等，且三相對稱時都等于零，即所以此時三相的方程變?yōu)椋嚎梢?，無論是任取一相的電壓、電流相除還是取任意兩相之間的電壓、電流之差相除，均可算出故障距離。4.三相對稱短路可見，無論是任取一相的電壓、電流相185.故障環(huán)路和測量電壓/電流的選擇故障環(huán)路——故障電流可以流通的通路稱為故障環(huán)路。用故障環(huán)路上的電壓作為測量電壓，環(huán)路中流通的電流作為測量電流，它們之間的關系滿足：由此計算出的測量阻抗，能夠正確反映保護安裝處到故障點的距離。5.故障環(huán)路和測量電壓/電流的選擇故障環(huán)路——故障電流可以流19ABCABCABCABC或故障環(huán)路：ABCABCABCABC或故障環(huán)路：205.測量電壓和電流的選擇方法距離保護裝置應取故障環(huán)路上的電壓、電流來計算故障距離，非故障環(huán)路的電壓、電流計算出的距離一般都大于保護裝置的整定距離。（1）接地距離保護：測量電壓取保護安裝處故障相的對地電壓，測量電流為帶零序電流補償?shù)墓收舷嚯娏?。?）相間距離保護：測量電壓取保護安裝處兩故障相的電壓差，測量電流為兩故障相的電流差。5.測量電壓和電流的選擇方法213.1.4距離保護的延時特性距離I段保護：和電流速斷保護類似距離II段保護：和限時電流速斷保護類似距離III段保護：和過電流保護類似3.1.4距離保護的延時特性距離I段保護：和電流速斷保223.1.5距離保護的構成距離保護裝置啟動部分：判別電力系統(tǒng)是否發(fā)生故障；測量部分：(核