电力系统继电保护PPT课件第3章电网的距离保护.ppt

第第3 3章章 电网的距离保护电网的距离保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）3.1.1 3.1.1 3.1.1 3.1.1 距离保护的引入距离保护的引入距离保护的引入距离保护的引入 特点：保护安装点到故障点的短路阻抗不变特点：保护安装点到故障点的短路阻抗不变特点：保护安装点到故障点的短路阻抗不变特点：保护安装点到故障点的短路阻抗不变3.1.2 3.1.2 3.1.2 3.1.2 三段式距离保护整定三段式距离保护整定三段式距离保护整定三段式距离保护整定 1 1 1 1 距离距离距离距离I I I I段段段段-其保护范围本回线末端其保护范围本回线末端其保护范围本回线末端其保护范围本回线末端 Z Z Z ZsetsetsetsetI I I I=K=K=K=KrelrelrelrelI I I IZ Z Z ZABABABAB 2 2 2 2 距离距离距离距离IIIIIIII段段段段 本回线路的保护范围不伸出下回线的本回线路的保护范围不伸出下回线的本回线路的保护范围不伸出下回线的本回线路的保护范围不伸出下回线的I I I I段保护区段保护区段保护区段保护区 Z Z Z Zset.2set.2set.2set.2IIIIIIII=K=K=K=KrelrelrelrelII II II II(Z Z Z ZABABABAB+K+K+K+KrelrelrelrelI I I IZ Z Z ZBCBCBCBC）3 3 3 3 距离距离距离距离IIIIIIIIIIII段段段段 躲开正常运行时的最小负荷阻抗整定躲开正常运行时的最小负荷阻抗整定躲开正常运行时的最小负荷阻抗整定躲开正常运行时的最小负荷阻抗整定3.1 3.1 距离保护的原理距离保护的原理距离保护的原理距离保护的原理电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）3.1.3 3.1.3 3.1.3 3.1.3 阻抗继电器阻抗继电器阻抗继电器阻抗继电器 3.1.3.1 3.1.3.1 3.1.3.1 3.1.3.1 对阻抗继电器的要求对阻抗继电器的要求对阻抗继电器的要求对阻抗继电器的要求 线路阻抗角线路阻抗角线路阻抗角线路阻抗角 过渡电阻过渡电阻过渡电阻过渡电阻 负荷阻抗负荷阻抗负荷阻抗负荷阻抗 3.1.3.2 3.1.3.2 3.1.3.2 3.1.3.2 具体的阻抗继电器具体的阻抗继电器具体的阻抗继电器具体的阻抗继电器 如图如图如图如图 A A A AZsetImZsetImZsetImZsetIm B B B BUmUmUmUm|A|A|A|A|B|B|B|B|比幅式比幅式比幅式比幅式|Zm|Zm|Zm|Zm|Zset|Zset|Zset|Zset|如图如图如图如图 C=Um+ZsetImC=Um+ZsetImC=Um+ZsetImC=Um+ZsetIm D=-Um+ZsetIm D=-Um+ZsetIm D=-Um+ZsetIm D=-Um+ZsetIm|arc(C/D)|arc(C/D)|arc(C/D)|arc(C/D)|90 90 90 90 比相式比相式比相式比相式|arc(Zm+Zset)/(Zset-Zm)|arc(Zm+Zset)/(Zset-Zm)|arc(Zm+Zset)/(Zset-Zm)|arc(Zm+Zset)/(Zset-Zm)|90 90 90 90 比相式和比幅式具有相同的阻抗平面特性比相式和比幅式具有相同的阻抗平面特性比相式和比幅式具有相同的阻抗平面特性比相式和比幅式具有相同的阻抗平面特性电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）3.1.3.3 3.1.3.3 3.1.3.3 3.1.3.3 理论依据理论依据理论依据理论依据 已知已知已知已知 A BA BA BA B C=A+B D=A-B C=A+B D=A-B C=A+B D=A-B C=A+B D=A-B 当当当当|A|B|A|B|A|B|A|B|C D C D C D C D 夹角夹角夹角夹角90909090 当当当当|A|=|B|A|=|B|A|=|B|A|=|B|C D C D C D C D 夹角夹角夹角夹角=90=90=90=90 当当当当|A|B|A|B|A|B|A|909090903.1.3.4 3.1.3.4 3.1.3.4 3.1.3.4 阻抗继电器的实现阻抗继电器的实现阻抗继电器的实现阻抗继电器的实现 1 1 1 1 全阻抗继电器全阻抗继电器全阻抗继电器全阻抗继电器 1 1 1 1）比幅式）比幅式）比幅式）比幅式 2 2 2 2）比相式）比相式）比相式）比相式 3)3)3)3)特点：特点：特点：特点：没有方向性；躲过渡电阻的能力强没有方向性；躲过渡电阻的能力强没有方向性；躲过渡电阻的能力强没有方向性；躲过渡电阻的能力强 电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）2 2 2 2 方向阻抗继电器方向阻抗继电器方向阻抗继电器方向阻抗继电器 1 1 1 1）比幅式）比幅式）比幅式）比幅式|Zm-1/2Zset|Zm-1/2Zset|Zm-1/2Zset|Zm-1/2Zset|1/2Zset|1/2Zset|1/2Zset|1/2Zset|Um-1/2ZsetIm|Um-1/2ZsetIm|Um-1/2ZsetIm|Um-1/2ZsetIm|1/2ZsetIm|1/2ZsetIm|1/2ZsetIm|1/2ZsetIm|A=1/2Zset A=1/2Zset A=1/2Zset A=1/2Zset B=B=B=B=Zm-1/2ZsetZm-1/2ZsetZm-1/2ZsetZm-1/2Zset 2 2 2 2）比相式）比相式）比相式）比相式 C=A+B=ZmC=A+B=ZmC=A+B=ZmC=A+B=Zm D=A-B=Zset-Zm D=A-B=Zset-Zm D=A-B=Zset-Zm D=A-B=Zset-Zm|arg(C/D)|arg(C/D)|arg(C/D)|arg(C/D)|90909090 或或或或|arg(D/C)|arg(D/C)|arg(D/C)|arg(D/C)|90909090 3 3 3 3）特点特点特点特点 存在死区存在死区存在死区存在死区电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）3 3 3 3 具有偏移特性的阻抗继电器具有偏移特性的阻抗继电器具有偏移特性的阻抗继电器具有偏移特性的阻抗继电器 设偏移度为设偏移度为设偏移度为设偏移度为 （一般（一般（一般（一般5 5 5 515151515之间）之间）之间）之间）1 1 1 1）比幅式）比幅式）比幅式）比幅式|Zm-|Zm-|Zm-|Zm-(Zset-(Zset-(Zset-(Zset-Zset)|Zset)|Zset)|Zset)|Zset+Zset|Zset+Zset|Zset+Zset|Zset+Zset|2 2 2 2）比相式）比相式）比相式）比相式 很容易得出比相式的表达式很容易得出比相式的表达式很容易得出比相式的表达式很容易得出比相式的表达式 4 4 4 4 最期望的阻抗继电器特性最期望的阻抗继电器特性最期望的阻抗继电器特性最期望的阻抗继电器特性 没有死区又有方向性的保护特性没有死区又有方向性的保护特性没有死区又有方向性的保护特性没有死区又有方向性的保护特性电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）3.2.1 3.2.1 3.2.1 3.2.1 接线方式接线方式接线方式接线方式 0 0 0 0 度接线方式度接线方式度接线方式度接线方式 相间距离：相间距离：相间距离：相间距离：AB AB AB AB 相相相相 UmUmUmUmAB AB AB AB=UA-UB;Im=UA-UB;Im=UA-UB;Im=UA-UB;ImAB AB AB AB=IA-IB=IA-IB=IA-IB=IA-IB BC BC BC BC 相相相相 UmUmUmUmBC BC BC BC=UB-UC;Im=UB-UC;Im=UB-UC;Im=UB-UC;ImAB AB AB AB=IB-IC=IB-IC=IB-IC=IB-IC CA CA CA CA 相相相相 UmUmUmUmCA CA CA CA=UC-UA;Im=UC-UA;Im=UC-UA;Im=UC-UA;ImAB AB AB AB=IC-IA=IC-IA=IC-IA=IC-IA 接地距离：接地距离：接地距离：接地距离：A A A A 相相相相 UmUmUmUmA A A A=UA;Im=UA;Im=UA;Im=UA;ImA A A A=IA+K3Io=IA+K3Io=IA+K3Io=IA+K3Io B B B B 相相相相 UmUmUmUmB B B B=UB;Im=UB;Im=UB;Im=UB;ImB B B B=IB+K3Io=IB+K3Io=IB+K3Io=IB+K3Io C C C C 相相相相 UmUmUmUmC C C C=UC;Im=UC;Im=UC;Im=UC;ImC C C C=IC+K3Io=IC+K3Io=IC+K3Io=IC+K3Io 3.2 3.2 阻抗继电器的接线方式阻抗继电器的接线方式阻抗继电器的接线方式阻抗继电器的接线方式电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）3.2.2 3.2.2 3.2.2 3.2.2 相间阻抗继电器的性能分析相间阻抗继电器的性能分析相间阻抗继电器的性能分析相间阻抗继电器的性能分析 3.2.2.1 3.2.2.1 3.2.2.1 3.2.2.1 三相短路三相短路三相短路三相短路K K K K（3 3 3 3）ABABABAB相相相相 ZmZmZmZmABABABAB=Z1=Z1=Z1=Z1 BC BC BC BC相相相相 ZmZmZmZmBCBCBCBC=Z1=Z1=Z1=Z1 CA CA CA CA相相相相 ZmZmZmZmCACACACA=Z1=Z1=Z1=Z1 -用保护安装处到故障点的正序阻抗用保护安装处到故障点的正序阻抗用保护安装处到故障点的正序阻抗用保护安装处到故障点的正序阻抗Z1Z1Z1Z1来反应距离来反应距离来反应距离来反应距离 3.2.2.2 3.2.2.2 3.2.2.2 3.2.2.2 二相短路二相短路二相短路二相短路K K K K（2 2 2 2）不失一般性不失一般性不失一般性不失一般性 设设设设BCBCBCBC相短路相短路相短路相短路 BC BC BC BC 相相相相 U U U UBCBCBCBCZ1IZ1IZ1IZ1IB B B BZ1IZ1IZ1IZ1IC C C C Zm Zm Zm ZmBCBCBCBC=Z1=Z1=Z1=Z1 AB AB AB AB相相相相 ZmZmZmZmABABABAB Z1 Z1 Z1 Z1 由于由于由于由于U U U UABABABAB很高，很高，很高，很高，I I I IA A A A0 0 0 0 CA CA CA CA相相相相 ZmZmZmZmCACACACA Z1 Z1 Z1 Z1 由于由于由于由于U U U UCACACACA很高，很高，很高，很高，I I I IA A A A0 0 0 0电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）3.2.2.3 3.2.2.3 3.2.2.3 3.2.2.3 二相接地短路二相接地短路二相接地短路二相接地短路K K K K（1.11.11.11.1）不失一般性不失一般性不失一般性不失一般性 设设设设BCBCBCBC相接地短路相接地短路相接地短路相接地短路 用序网络分析法分析：用序网络分析法分析：用序网络分析法分析：用序网络分析法分析：U U U U1 1 1 1=U=U=U=Ud1d1d1d1+Z+Z+Z+Z1 1 1 1I I I I1 1 1 1 U U U U2 2 2 2=U=U=U=Ud2d2d2d2+Z+Z+Z+Z2 2 2 2I I I I2 2 2 2 U U U U0 0 0 0=U=U=U=Ud0d0d0d0+Z+Z+Z+Z0 0 0 0I I I I0 0 0 0 BC BC BC BC 相相相相 U U U UB B B B=a=a=a=a2 2 2 2U U U U1 1 1 1+aU+aU+aU+aU2 2 2 2+U+U+U+U0 0 0 0 =a =a =a =a2 2 2 2Z Z Z Z1 1 1 1I I I I1 1 1 1+aZ+aZ+aZ+aZ2 2 2 2I I I I2 2 2 2+Z+Z+Z+Z0 0 0 0I I I I0 0 0 0+(a+(a+(a+(a2 2 2 2U U U Ud1d1d1d1+aU+aU+aU+aUd2d2d2d2+U+U+U+Ud0d0d0d0)=a =a =a =a2 2 2 2Z Z Z Z1 1 1 1I I I I1 1 1 1+aZ+aZ+aZ+aZ2 2 2 2I I I I2 2 2 2+Z+Z+Z+Z0 0 0 0I I I I0 0 0 0 =Z=Z=Z=Z1 1 1 1(a(a(a(a2 2 2 2I I I I1 1 1 1+aI+aI+aI+aI2 2 2 2+I+I+I+I0 0 0 0-I-I-I-I0 0 0 0)+Z)+Z)+Z)+Z0 0 0 0I I I I0 0 0 0 =Z=Z=Z=Z1 1 1 1(I(I(I(IB B B B-I-I-I-I0 0 0 0)+Z)+Z)+Z)+Z0 0 0 0I I I I0 0 0 0=Z=Z=Z=Z1 1 1 1I I I IB B B B+(Z+(Z+(Z+(Z0 0 0 0-Z-Z-Z-Z1 1 1 1)I)I)I)I0 0 0 0 U U U UC C C C=Z=Z=Z=Z1 1 1 1I I I Ic c c c+(Z+(Z+(Z+(Z0 0 0 0-Z-Z-Z-Z1 1 1 1)I)I)I)I0 0 0 0 U U U UBCBCBCBC=U=U=U=UB B B B-U-U-U-UC C C C=Z=Z=Z=Z1 1 1 1(I(I(I(IB B B B-I-I-I-IC C C C)Z Z Z ZmBCmBCmBCmBC=Z=Z=Z=Z1 1 1 1 电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）AB AB AB AB相相相相 ZmZmZmZmABABABAB Z1 Z1 Z1 Z1 由于由于由于由于U U U UABABABAB很高，很高，很高，很高，I I I IA A A A0 0 0 0 CA CA CA CA相相相相 ZmZmZmZmCACACACA Z1 Z1 Z1 Z1 由于由于由于由于U U U UCACACACA很高，很高，很高，很高，I I I IA A A A0 0 0 0电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）3.2.2.4 3.2.2.4 3.2.2.4 3.2.2.4 单相接地短路单相接地短路单相接地短路单相接地短路K K K K（1 1 1 1）不失一般性不失一般性不失一般性不失一般性 设设设设A A A A相接地短路相接地短路相接地短路相接地短路 ABABABAB相相相相 ZmZmZmZmABABABAB Z1 Z1 Z1 Z1 由于由于由于由于U U U UABABABAB很高，很高，很高，很高，I I I IB B B B0 0 0 0 BC BC BC BC相相相相 ZmZmZmZmBCBCBCBC Z1 Z1 Z1 Z1 由于由于由于由于U U U UBCBCBCBC很高，很高，很高，很高，I I I IB B B B0 0 0 0，I I I IC C C C0 0 0 0 CA CA CA CA相相相相 ZmZmZmZmCACACACA Z1 Z1 Z1 Z1 由于由于由于由于U U U UCACACACA很高，很高，很高，很高，I I I IC C C C0 0 0 0电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）3.2.3 3.2.3 3.2.3 3.2.3 接地阻抗继电器的性能分析接地阻抗继电器的性能分析接地阻抗继电器的性能分析接地阻抗继电器的性能分析 3.2.3.1 3.2.3.1 3.2.3.1 3.2.3.1 单相接地短路单相接地短路单相接地短路单相接地短路K K K K（1 1 1 1）不失一般性不失一般性不失一般性不失一般性 设设设设A A A A相接地短路相接地短路相接地短路相接地短路 用序网络分析法分析：用序网络分析法分析：用序网络分析法分析：用序网络分析法分析：U U U U1 1 1 1=U=U=U=Ud1d1d1d1+Z+Z+Z+Z1 1 1 1I I I I1 1 1 1 U U U U2 2 2 2=U=U=U=Ud2d2d2d2+Z+Z+Z+Z2 2 2 2I I I I2 2 2 2 U U U U0 0 0 0=U=U=U=Ud0d0d0d0+Z+Z+Z+Z0 0 0 0I I I I0 0 0 0 A A A A相相相相 U U U UA A A A=U=U=U=U1 1 1 1+U+U+U+U2 2 2 2+U+U+U+U0 0 0 0 =Z =Z =Z =Z1 1 1 1I I I I1 1 1 1+Z+Z+Z+Z2 2 2 2I I I I2 2 2 2+Z+Z+Z+Z0 0 0 0I I I I0 0 0 0+(U+(U+(U+(Ud1d1d1d1+U+U+U+Ud2d2d2d2+U+U+U+Ud0d0d0d0)=Z =Z =Z =Z1 1 1 1I I I I1 1 1 1+Z+Z+Z+Z2 2 2 2I I I I2 2 2 2+Z+Z+Z+Z0 0 0 0I I I I0 0 0 0 =Z=Z=Z=Z1 1 1 1(I(I(I(I1 1 1 1+I+I+I+I2 2 2 2+I+I+I+I0 0 0 0-I-I-I-I0 0 0 0)+Z)+Z)+Z)+Z0 0 0 0I I I I0 0 0 0 =Z=Z=Z=Z1 1 1 1(I(I(I(IA A A A-I-I-I-I0 0 0 0)+Z)+Z)+Z)+Z0 0 0 0I I I I0 0 0 0=Z=Z=Z=Z1 1 1 1I I I IA A A A+(Z+(Z+(Z+(Z0 0 0 0-Z-Z-Z-Z1 1 1 1)I)I)I)I0 0 0 0 =Z=Z=Z=Z1 1 1 1（I I I IA A A A+(Z+(Z+(Z+(Z0 0 0 0-Z-Z-Z-Z1 1 1 1)/Z)/Z)/Z)/Z1 1 1 1I I I I0 0 0 0)=Z =Z =Z =Z1 1 1 1（I I I IA A A A+K3I+K3I+K3I+K3I0 0 0 0)K=(Z)K=(Z)K=(Z)K=(Z0 0 0 0-Z-Z-Z-Z1 1 1 1)/(3Z)/(3Z)/(3Z)/(3Z1 1 1 1)=Const)=Const)=Const)=Const Zm Zm Zm ZmA A A A=Z1=Z1=Z1=Z1 B B B B相相相相 ZmZmZmZmB B B B Z1 Z1 Z1 Z1 由于由于由于由于U U U UB B B B很高，很高，很高，很高，I I I IB B B B0 0 0 0 C C C C相相相相 ZmZmZmZmC C C C Z1 Z1 Z1 Z1 由于由于由于由于U U U UC C C C很高，很高，很高，很高，I I I IC C C C0 0 0 0电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）3.2.3.2 3.2.3.2 3.2.3.2 3.2.3.2 三相短路三相短路三相短路三相短路K K K K（3 3 3 3）A A A A相相相相 ZmZmZmZmA A A A=Z1=Z1=Z1=Z1 B B B B相相相相 ZmZmZmZmB B B B=Z1=Z1=Z1=Z1 C C C C相相相相 ZmZmZmZmC C C C=Z1=Z1=Z1=Z13.2.3.3 3.2.3.3 3.2.3.3 3.2.3.3 二相短路二相短路二相短路二相短路K K K K（2 2 2 2）不失一般性不失一般性不失一般性不失一般性 设设设设BCBCBCBC相短路相短路相短路相短路 A A A A相相相相 ZmZmZmZmA A A A Z1 Z1 Z1 Z1 由于由于由于由于U U U UA A A A很高，很高，很高，很高，I I I IA A A A0 0 0 0 B B B B相相相相 ZmZmZmZmB B B B Z1 Z1 Z1 Z1 由于由于由于由于U U U UB B B B很高很高很高很高 C C C C相相相相 ZmZmZmZmC C C C Z1 Z1 Z1 Z1 由于由于由于由于U U U UC C C C很高很高很高很高电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）3.2.3.4 3.2.3.4 3.2.3.4 3.2.3.4 二相接地短路二相接地短路二相接地短路二相接地短路K K K K（1.11.11.11.1）不失一般性不失一般性不失一般性不失一般性 设设设设BCBCBCBC相接地短路相接地短路相接地短路相接地短路 用序网络分析法分析：用序网络分析法分析：用序网络分析法分析：用序网络分析法分析：U U U U1 1 1 1=U=U=U=Ud1d1d1d1+Z+Z+Z+Z1 1 1 1I I I I1 1 1 1 U U U U2 2 2 2=U=U=U=Ud2d2d2d2+Z+Z+Z+Z2 2 2 2I I I I2 2 2 2 U U U U0 0 0 0=U=U=U=Ud0d0d0d0+Z+Z+Z+Z0 0 0 0I I I I0 0 0 0 B B B B 相相相相 U U U UB B B B=a=a=a=a2 2 2 2U U U U1 1 1 1+aU+aU+aU+aU2 2 2 2+U+U+U+U0 0 0 0 =a =a =a =a2 2 2 2Z Z Z Z1 1 1 1I I I I1 1 1 1+aZ+aZ+aZ+aZ2 2 2 2I I I I2 2 2 2+Z+Z+Z+Z0 0 0 0I I I I0 0 0 0+(a+(a+(a+(a2 2 2 2U U U Ud1d1d1d1+aU+aU+aU+aUd2d2d2d2+U+U+U+Ud0d0d0d0)=a =a =a =a2 2 2 2Z Z Z Z1 1 1 1I I I I1 1 1 1+aZ+aZ+aZ+aZ2 2 2 2I I I I2 2 2 2+Z+Z+Z+Z0 0 0 0I I I I0 0 0 0 =Z=Z=Z=Z1 1 1 1(a(a(a(a2 2 2 2I I I I1 1 1 1+aI+aI+aI+aI2 2 2 2+I+I+I+I0 0 0 0-I-I-I-I0 0 0 0)+Z)+Z)+Z)+Z0 0 0 0I I I I0 0 0 0 =Z=Z=Z=Z1 1 1 1(I(I(I(IB B B B-I-I-I-I0 0 0 0)+Z)+Z)+Z)+Z0 0 0 0I I I I0 0 0 0=Z=Z=Z=Z1 1 1 1I I I IB B B B+(Z+(Z+(Z+(Z0 0 0 0-Z-Z-Z-Z1 1 1 1)I)I)I)I0 0 0 0 Z Z Z Z1 1 1 1(I(I(I(IB B B B+K3I+K3I+K3I+K3I0 0 0 0)Z Z Z ZmBmBmBmB=Z=Z=Z=Z1 1 1 1 C C C C 相相相相 同样分析可得同样分析可得同样分析可得同样分析可得 Z Z Z ZmCmCmCmC=Z=Z=Z=Z1 1 1 1 电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）A A A A相相相相 ZmZmZmZmA A A A Z1 Z1 Z1 Z1 由于由于由于由于U U U UA A A A很高，很高，很高，很高，I I I IA A A A0 0 0 0电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）3.2.4 3.2.4 3.2.4 3.2.4 正确测量的阻抗继电器总结正确测量的阻抗继电器总结正确测量的阻抗继电器总结正确测量的阻抗继电器总结 只有故障相的继电器可以正确测量距离只有故障相的继电器可以正确测量距离只有故障相的继电器可以正确测量距离只有故障相的继电器可以正确测量距离 故障相应理解为故障回路，而不是一般意义上的故障相。故障相应理解为故障回路，而不是一般意义上的故障相。故障相应理解为故障回路，而不是一般意义上的故障相。故障相应理解为故障回路，而不是一般意义上的故障相。表格：能正确测量的阻抗继电器表格：能正确测量的阻抗继电器表格：能正确测量的阻抗继电器表格：能正确测量的阻抗继电器 数字保护经常采用选择故障相的方法来减少数字保护经常采用选择故障相的方法来减少数字保护经常采用选择故障相的方法来减少数字保护经常采用选择故障相的方法来减少CPUCPUCPUCPU的运行负担的运行负担的运行负担的运行负担 电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）3.3.1 3.3.1 3.3.1 3.3.1 问题的提出问题的提出问题的提出问题的提出 方向阻抗继电器，比相式：方向阻抗继电器，比相式：方向阻抗继电器，比相式：方向阻抗继电器，比相式：C=UmC=UmC=UmC=Um D=ZsetIm-Um D=ZsetIm-Um D=ZsetIm-Um D=ZsetIm-Um|arc(C/D)|arc(C/D)|arc(C/D)|arc(C/D)|90909090 或或或或|arc(D/C)|arc(D/C)|arc(D/C)|arc(D/C)|90909090保护安装点出口处发生故障时保护安装点出口处发生故障时保护安装点出口处发生故障时保护安装点出口处发生故障时 UmUmUmUm0 0 0 0 无法比相无法比相无法比相无法比相死区是由于死区是由于死区是由于死区是由于UmUmUmUm的消失而产生的。的消失而产生的。的消失而产生的。的消失而产生的。如果如果如果如果UmUmUmUm不消失则问题就可能解决不消失则问题就可能解决不消失则问题就可能解决不消失则问题就可能解决 3.3 3.3 具有记忆作用的方向阻抗继电器具有记忆作用的方向阻抗继电器具有记忆作用的方向阻抗继电器具有记忆作用的方向阻抗继电器电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）3.3.2 Um 3.3.2 Um 3.3.2 Um 3.3.2 Um 方向的分析方向的分析方向的分析方向的分析 以以以以K K K K（2 2 2 2）为例为例为例为例 UmUmUmUm的方向和的方向和的方向和的方向和U U U Um0m0m0m0相同相同相同相同 C=UC=UC=UC=Um0m0m0m0 D=ZsetIm-Um D=ZsetIm-Um D=ZsetIm-Um D=ZsetIm-Um3.3.3 U3.3.3 U3.3.3 U3.3.3 Um0m0m0m0 方向的实现方向的实现方向的实现方向的实现 a a a a）U U U Um m m m较大时，较大时，较大时，较大时，U U U Um m m m起主导作用起主导作用起主导作用起主导作用 b b b b）引入非故障相电压）引入非故障相电压）引入非故障相电压）引入非故障相电压 c c c c）近处三相短路时，无死区）近处三相短路时，无死区）近处三相短路时，无死区）近处三相短路时，无死区 A)A)A)A)如图如图如图如图 R5R5R5R5很大，很大，很大，很大，XcXcXcXcXlXlXlXl 分析：三相短路，谐振回路记住了故障前的相位分析：三相短路，谐振回路记住了故障前的相位分析：三相短路，谐振回路记住了故障前的相位分析：三相短路，谐振回路记住了故障前的相位 分析：二相短路，非故障相电压产生的电压方向和分析：二相短路，非故障相电压产生的电压方向和分析：二相短路，非故障相电压产生的电压方向和分析：二相短路，非故障相电压产生的电压方向和UmUmUmUm相同相同相同相同 IpIpIpIpj(Xj(Xj(Xj(Xl l l l/Rp)*I/Rp)*I/Rp)*I/Rp)*IR5R5R5R5 B)UB)UB)UB)UBC.m0=BC.m0=BC.m0=BC.m0=U U U UBCBCBCBC+U U U UA A A Ae e e e-j90 -j90 -j90 -j90 C)C)C)C)数字保护中采用故障前的记忆电压数字保护中采用故障前的记忆电压数字保护中采用故障前的记忆电压数字保护中采用故障前的记忆电压 电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）3.3.4 3.3.4 3.3.4 3.3.4 具有记忆作用的方向阻抗继电器性能具有记忆作用的方向阻抗继电器性能具有记忆作用的方向阻抗继电器性能具有记忆作用的方向阻抗继电器性能分析分析分析分析3.3.4.1 3.3.4.1 3.3.4.1 3.3.4.1 正前方发生故障正前方发生故障正前方发生故障正前方发生故障如图如图如图如图 Im=E/(Zs+Zm)Im=E/(Zs+Zm)Im=E/(Zs+Zm)Im=E/(Zs+Zm)Um=ZmIm=(Zm/(Zs+Zm)E Um=ZmIm=(Zm/(Zs+Zm)E Um=ZmIm=(Zm/(Zs+Zm)E Um=ZmIm=(Zm/(Zs+Zm)Earg(C/D)=arg(Uarg(C/D)=arg(Uarg(C/D)=arg(Uarg(C/D)=arg(Um0m0m0m0/(ZsetIm-Um)/(ZsetIm-Um)/(ZsetIm-Um)/(ZsetIm-Um)=arg(Zm+Zs)/(Zset-Zm)+arg(U=arg(Zm+Zs)/(Zset-Zm)+arg(U=arg(Zm+Zs)/(Zset-Zm)+arg(U=arg(Zm+Zs)/(Zset-Zm)+arg(Um0m0m0m0/E)/E)/E)/E)U U U Um0m0m0m0和和和和E E E E基本同相：基本同相：基本同相：基本同相：arg(Uarg(Uarg(Uarg(Um0m0m0m0/E)/E)/E)/E)0 0 0 0|arg(Zm+Zs)/(Zset-Zm)arg(Zm+Zs)/(Zset-Zm)arg(Zm+Zs)/(Zset-Zm)arg(Zm+Zs)/(Zset-Zm)|90 90 90 90 偏移特性园偏移特性园偏移特性园偏移特性园 电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）3.3.4.2 3.3.4.2 3.3.4.2 3.3.4.2 反方向发生故障反方向发生故障反方向发生故障反方向发生故障如图如图如图如图 Im=Im=Im=Im=E E E E/(Zs/(Zs/(Zs/(Zs+(-Zm)(Zs+(-Zm)(Zs+(-Zm)(Zs+(-Zm)(Zs 含线路阻抗）含线路阻抗）含线路阻抗）含线路阻抗）=E=E=E=E/(Zm-Zs/(Zm-Zs/(Zm-Zs/(Zm-Zs)Um=ZmIm Um=ZmIm Um=ZmIm Um=ZmImarg(C/D)=arg(Uarg(C/D)=arg(Uarg(C/D)=arg(Uarg(C/D)=arg(Um0m0m0m0/(ZsetIm-Um)/(ZsetIm-Um)/(ZsetIm-Um)/(ZsetIm-Um)=arg(Zm-Zs=arg(Zm-Zs=arg(Zm-Zs=arg(Zm-Zs)/(Zset-Zm)+arg(U)/(Zset-Zm)+arg(U)/(Zset-Zm)+arg(U)/(Zset-Zm)+arg(Um0m0m0m0/E/E/E/E)U U U Um0m0m0m0和和和和E E E E 基本同相：基本同相：基本同相：基本同相：arg(Uarg(Uarg(Uarg(Um0m0m0m0/E/E/E/E)0 0 0 0|arg(Zm-Zsarg(Zm-Zsarg(Zm-Zsarg(Zm-Zs)/(Zset-Zm)/(Zset-Zm)/(Zset-Zm)/(Zset-Zm)|90 90 90 90 上抛特性园上抛特性园上抛特性园上抛特性园 电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保护 （第（第（第（第3 3 3 3章章章章 电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）电网的距离保护）3.4.1 3.4.1 3.4.1 3.4.1 戴维南叠加原理戴维南叠加原理戴维南叠加原理戴维南叠加原理3.4.2 3.4.2 3.4.2 3.4.2 保护原理保护原理保护原理保护原理 Uop=Uop=Uop=Uop=Um-Um-Um-Um-ImZset ImZset ImZset ImZset Uop Uop Uop Uop有明确的物理观念：保护范围末的故障分量电压有明确的物理观念：保护范围末的故障分量电压有明确的物理观念：保护范围末的故障分量电压有明确的物理观念：保护范围末的故障分量电压动作方程：动作方程：动作方程：动作方程：|Uop|Uop|Uop|Uop|U|U|U|UE0E0E0E0|正常时：正常时：正常时：正常时：|U|U|U|UE0E0E0E0|E|E|E|E|因此动作方程可表达为：因此动作方程可表达为：因此动作方程可表达为：因此动作方程可表达为：|Uop|Uop|Uop|Uop|E|E|E|E|3.4 3.4 工频变化量距离保护工频变化量距离保护工频变化量距离保护工频变化量距离保护电力系统继电保护电力系统继电保护电力系统继电保