距离保护的基本原理与构成资料ppt课件.ppt

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1、3 电 网 距 离 保 护内 容 提 要 距离保护的基本原理与构成 阻抗继电器及其动作特性 阻抗继电器的实现方法 距离保护的整定计算与对距离保护的评价 距离保护的振荡闭锁距离保护特殊问题的分析距 离 保 护 的 概 念通过电流大小反应故障（类型、位置）通过电流大小反应故障（类型、位置） 简单、经济、工作可靠，但是，受系统运行方式变化的影简单、经济、工作可靠，但是，受系统运行方式变化的影响较大，难以满足高压和超高压电网快速、有选择性地切响较大，难以满足高压和超高压电网快速、有选择性地切除故障的要求除故障的要求 一般适用于一般适用于35kV35kV及以下电网及以下电网kkZI 利用短路发生时电压、

2、电流同时变化的利用短路发生时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值反应故障点到保护安特征，测量电压与电流的比值反应故障点到保护安装处的距离装处的距离mmkIUZ 距 离 保 护 的 概 念2KL1KL3KL 正方向区内正方向区内 正方向区外正方向区外 反方向反方向测量阻抗及其与故障距离的关系mmmmmmmjXRZIUZ 测量阻抗用来测量阻抗用来 表示，定义为保护安装处测量电压表示，定义为保护安装处测量电压 与测量电流与测量电流 之比：之比：mZmU mI 测量阻抗及其与故障距离的关系mmmmmmmjXRZIUZ 测量阻抗用来测量阻抗用来 表示，定义为保护安装处测量电压表示，定义为保护安

3、装处测量电压 与测量电流与测量电流 之比：之比：mZmU mI 正常运行负荷阻抗幅值较大，相角较小短路故障短路阻抗幅值较小，相角较大mZmZkkkmLjxrLzZZ)(111 金属性短路故障：测量阻抗及其与故障距离的关系kkkmLjxrLzZZ)(111 setsetLzZ1 测量阻抗：测量阻抗：单位长度线路阻抗值21KmlzZ 11 KmlzZ 31 KmlzZ NMLZ3KZMRjX2KZ1KZ似乎设计为这样的判别区域似乎设计为这样的判别区域测量阻抗及其与故障距离的关系NMLZ3KZMRjX2KZ1KZ通常设计为一个区域通常设计为一个区域当测量阻抗落在这个范围内时，阻抗当测量阻抗落在这个范

4、围内时，阻抗元件动作；否则不动作元件动作；否则不动作考虑到二次侧的测量阻抗受下列因素影响：考虑到二次侧的测量阻抗受下列因素影响：1 1）电流、电压互感器误差；电流、电压互感器误差；2 2）输电线路阻抗角的角度差；）输电线路阻抗角的角度差；3 3）过渡电阻的影响等）过渡电阻的影响等距离保护的接线方式三相系统中测量电压和测量电流的选取两个要求：两个要求：G 能够反映短路点到保护安装处的正序阻抗能够反映短路点到保护安装处的正序阻抗A 能适用于各种短路类型能适用于各种短路类型kmmmmmmmLzIZIUIUZ1 对于各种类型的短路故障，对于各种类型的短路故障，通过计算分析找到满足上通过计算分析找到满足

5、上述关系的电压、电流接入述关系的电压、电流接入阻抗继电器阻抗继电器能够正确反映故障的接线方式所选取的测量电压和测量电流必须满足这样的关系 测量电压和测量电流的选取kmmLzIU1 mImUKUKL KLzzz021,测量电压？测量电压？测量电流？测量电流？ACCBBACBAUUUUUUUUU ,0, IIIIIIIIIIACCBBACBA已知：已知：z1z1、z2z2、z0z0较容易从系统中获得的参数：较容易从系统中获得的参数： 测量电压和测量电流的选取kmmLzIU1 mImUKUKL KLzzz021,kAAAAkAkAkAAAkAkAkAkAkAkAkAkAkAkAkAALzzzzIII

6、IULzzzzILzIIIULzILzILzILzILzIULzILzILzIUU1110002111100102100101012110022113)(3)( 3)(3)( K K点发生故障时，把各相电压分别写成故障点电压和线路上点发生故障时，把各相电压分别写成故障点电压和线路上压降之和的形式，并将电流分解成正、负、零序：压降之和的形式，并将电流分解成正、负、零序：（ABCABC）（ABCABC）（ABCABC） 测量电压和测量电流的选取kmmLzIU1 mImUKUKL KLzzz021,（ABCABC）（ABCABC）（ABCABC）1103zzzK kAkAALzIKIUU10)3(

7、kBkBBLzIKIUU10)3( kCkCCLzIKIUU10)3( 保护保护1 1安装安装处各相电压处各相电压上述表达式对四种故障类型均使用，且不满足能正确反映上述表达式对四种故障类型均使用，且不满足能正确反映故障的通用表达式的形式。还需要逐个对各种故障根据故故障的通用表达式的形式。还需要逐个对各种故障根据故障边界条件进行分析障边界条件进行分析 测量电压和测量电流的选取kmmLzIU1 kAkAALzIKIUU10)3( kBkBBLzIKIUU10)3( kCkCCLzIKIUU10)3( 保护保护1 1安装处安装处各相电压各相电压单相接地短路：单相接地短路：0,0 CBkAIIUkAA

8、LzIKIU10)3( kkBBLzIKUU103 kkCCLzIKUU103 形式相同测量电压测量电压故障相电压故障相电压测量电流测量电流带有零序补偿的故障相电流带有零序补偿的故障相电流 测量电压和测量电流的选取kmmLzIU1 kAkAALzIKIUU10)3( kBkBBLzIKIUU10)3( kCkCCLzIKIUU10)3( 保护保护1 1安装处安装处各相电压各相电压两相接地短路：两相接地短路：0 kCkBUU形式相同测量电压测量电压故障相电压故障相电压/ /故障相电压之差故障相电压之差测量电流测量电流带有零序补偿的故障相电流带有零序补偿的故障相电流/ /故障相电流之差故障相电流之

9、差kBBLzIKIU10)3( kCCLzIKIU10)3( kCBCBLzIIUU1)( 测量电压和测量电流的选取kmmLzIU1 kAkAALzIKIUU10)3( kBkBBLzIKIUU10)3( kCkCCLzIKIUU10)3( 保护保护1 1安装处安装处各相电压各相电压两相不接地短路：两相不接地短路：kBkAUU 形式相同测量电压测量电压故障相电压之差故障相电压之差测量电流测量电流故障相电流之差故障相电流之差kCBCBLzIIUU1)( 测量电压和测量电流的选取kmmLzIU1 kAkAALzIKIUU10)3( kBkBBLzIKIUU10)3( kCkCCLzIKIUU10)

10、3( 保护保护1 1安装处安装处各相电压各相电压三相短路：三相短路：0 kCkBkAUUU形式相同kLzIIUU12121)( kLzIKIU10)3( 测量电压测量电压故障相电压故障相电压/ /故障相电压之差故障相电压之差测量电流测量电流带有零序补偿的故障相电流带有零序补偿的故障相电流/ /故障相电流之差故障相电流之差 测量电压和测量电流的选取kmmLzIU1 只有采用与故障回路相关的电流、电压才能实现距离的只有采用与故障回路相关的电流、电压才能实现距离的测量测量故障回路在相间时，故障回路在相间时，采用保护安装处的故障相相间电压采用保护安装处的故障相相间电压和故障相间电流差可以反映故障距离，

11、称为相间距离和故障相间电流差可以反映故障距离，称为相间距离当故障回路经大地才能构成回路时，采用保护安装处的当故障回路经大地才能构成回路时，采用保护安装处的相电压和经零序补偿的相电流可以反映故障距离，称为相电压和经零序补偿的相电流可以反映故障距离，称为接地距离接地距离有几个故障回路，就有几个阻抗继电器可以实现阻抗测有几个故障回路，就有几个阻抗继电器可以实现阻抗测量量 测量电压和测量电流的选取kmmLzIU1 03IkIUAA 03IkIUBB 03IkIUCC BAABIIU CBBCIIU ACCAIIU 测量电压和测量电流的选取kmmLzIU1 )0,2(K)3(K)0, 1(K)2(K接地

12、距离的接地距离的0 0接线方式接线方式相间距离的相间距离的0 0接线方式接线方式接线方式可以反映的故障类型：接线方式可以反映的故障类型：阻抗元件为阻抗元件为“欠量动作欠量动作”在一些特殊情况下，当故障相的测量阻抗动作时，非故障相的测量阻抗在一些特殊情况下，当故障相的测量阻抗动作时，非故障相的测量阻抗（包含非故障相电气量的测量阻抗）有可能也会动作，为此，在单相故（包含非故障相电气量的测量阻抗）有可能也会动作，为此，在单相故障需要仅跳开单一的故障相时，还需要采用选相元件予以辅助确定。障需要仅跳开单一的故障相时，还需要采用选相元件予以辅助确定。距离保护的延时特性三段式距离保护：三段式距离保护：距 离 保 护 如 何 构 成？11 KmlzZ 21 KmlzZ 31 KmlzZ 正方向区内正方向区内 正方向区外正方向区外 反方向反方向启动部分、测量部分（阻抗继电器）；振荡闭锁部分；启动部分、测量部分（阻抗继电器）；振荡闭锁部分；电压回路断线；配合逻辑部分；出口部分电压回路断线；配合逻辑部分；出口部分距 离 保 护 如 何 构 成？IZIIIZIIItIIZIIt启动部分、测量部分（阻抗继电器）；振荡闭锁部分；启动部分、测量部分（阻抗继电器）；振荡闭锁部分；电压回路断线；配合逻辑部分；出口部分电压回路断线；配合逻辑部分；出口部分