电力系统继电保护距离保护.pptx

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1、2022/9/15第四章 电网的距离保护 4.1 4.1 距离保护的基本原理4.2 4.2 阻抗元件的构成原理4.3 4.3 阻抗元件的定值计算4.4 4.4 影响阻抗元件正确动作的因素第1页/共169页2022/9/154.1 距离保护的基本原理电压等级 输送容量 送电距离110kV 1050MW 15050km220kV 100500MW 300100km500kV 10001500MW 850150km第2页/共169页2022/9/15CABQF1QF2QF3第3页/共169页2022/9/15故障点到保护安装处的距离可以用阻抗参数表示（架空线路超过300km）（架空线路在100300

2、km间）（架空线路在100km以内）ZY/2Y/2第4页/共169页2022/9/15测量故障点到保护安装处的线路阻抗 反应故障点到保护安装处的距离第5页/共169页2022/9/15测量故障点到保护安装处的线路阻抗 反应故障点到保护安装处的距离在没有特别说明时，我们都用一次阻抗阐述 虽然使用符号 Zm第6页/共169页2022/9/15CABQF1QF2QF3假设线路单位长度阻抗为我们期望的测量阻抗第7页/共169页2022/9/15CABQF1QF2QF3以QF2处的保护为例RjX0第8页/共169页2022/9/15CABQF1QF2QF3以QF2处的保护为例RjX0正常运行时第9页/共

3、169页2022/9/15距离保护是反应故障点至保护安装点之间的距离（阻抗），距离保护是反应故障点至保护安装点之间的距离（阻抗），并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。CABQF1QF2QF3距离保护的时限特性第10页/共169页2022/9/15距离保护的构成简图距离保护的构成简图1234561启动元件，2测量元件，3振荡闭锁元件，4电压回路断线闭锁元件5逻辑元件，6执行元件第11页/共169页2022/9/154.2 4.2 阻抗元件的构成原理阻抗元件的构成原理阻抗元件（阻抗继电器）距离保护中的测量元件 按加入继电器的补偿电压分类 单相

4、式（第一类）、多相补偿式（第二类）按继电器的动作特性分类 圆特性、非圆特性 按实现方法分类 幅值比较、相位比较第12页/共169页2022/9/15一、测量（计算）阻抗一、测量（计算）阻抗1.1.欧姆计测量阻抗法欧姆计测量阻抗法Mk第13页/共169页2022/9/15一、测量（计算）阻抗一、测量（计算）阻抗1.1.欧姆计测量阻抗法欧姆计测量阻抗法Mk其中第14页/共169页2022/9/15一、测量（计算）阻抗一、测量（计算）阻抗1.1.欧姆计测量阻抗法欧姆计测量阻抗法Mk其中零序补偿系数第15页/共169页2022/9/15一、测量（计算）阻抗一、测量（计算）阻抗1.1.欧姆计测量阻抗法欧

5、姆计测量阻抗法Mk核心问题1：当k点发生短路时，如何测量或计算出正确的阻抗，能够正确反应故障点到保护安装处的距离？阻抗继电器的接线方式？第16页/共169页2022/9/15反应相间短路的阻抗元件反应相间短路的阻抗元件反应接地短路的阻抗元件反应接地短路的阻抗元件思考：（1）当发生某种故障时，那个阻抗元件的测量阻抗正确反应故障点到保护安装处的距离？这个距离是用那个阻抗参数来表征的？（2）某个阻抗元件能正确反应何种故障类型？第17页/共169页2022/9/15 由由单单一一相相（或或相相间间）的的电电压压和和电电流流构构成成的的阻阻抗抗元元件件，称称之之为为单单相相式式阻阻抗抗元元件件。其其主主

6、要要特特点点是是能能够够直直接接测测量量出出故故障障点点到到保保护护安安装装处处的的阻阻抗抗。不不管管哪哪一一个个阻阻抗抗元元件件，都都可可以以用用下下式式来表示：来表示：例如反应例如反应AB相间短路的阻抗元件相间短路的阻抗元件根据故障类型选择恰当的电压、电流第18页/共169页2022/9/15另外，另外，并不是构成单相式阻抗元件仅有的选择。并不是构成单相式阻抗元件仅有的选择。思考：思考：分析分析能够正确反应的故障类型。能够正确反应的故障类型。、第19页/共169页2022/9/15 一个重要的问题：当发生某种类型的故障时，测量阻抗不正一个重要的问题：当发生某种类型的故障时，测量阻抗不正确的

7、结果是否会导致保护不正确的动作行为？确的结果是否会导致保护不正确的动作行为？特别是，在保护范围外部短路时，由于不正确的测量阻抗，特别是，在保护范围外部短路时，由于不正确的测量阻抗，是否会导致保护误动作？是否会导致保护误动作？例如，当发生AB两相接地短路时第20页/共169页2022/9/152.2.解微分方程求阻抗法解微分方程求阻抗法 忽略分布电容的影响，将故障点到保护安装处之间的线路忽略分布电容的影响，将故障点到保护安装处之间的线路看作是具有电阻看作是具有电阻 和电感和电感 集中参数串联的等效电路。集中参数串联的等效电路。根据式根据式 ，可得出基于线路模型的微分方程为可得出基于线路模型的微分

8、方程为ABAB相间短路相间短路A A相接地短路相接地短路其中（自己证明）第21页/共169页2022/9/15两个不同时刻第22页/共169页2022/9/15本节小结：本节小结：（1 1）距离保护的基本原理）距离保护的基本原理（2 2）距离保护的时限特性）距离保护的时限特性（3 3）距离保护的构成）距离保护的构成（4 4）正确求解测量阻抗的方法（阻抗继电器的）正确求解测量阻抗的方法（阻抗继电器的接线方式）接线方式）思考与练习思考与练习分析并总结电流保护与距离保护的异同点。分析并总结电流保护与距离保护的异同点。第23页/共169页2022/9/15二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程二、单相

9、式阻抗元件的动作特性和动作方程BAQF1QF2问题的提出保护的动作判据核心问题2：如何根据正确的测量阻抗确定保护的动作行为？第24页/共169页2022/9/15二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程BAQF1QF2问题的提出保护的动作判据RjX0动作方程动作特性第25页/共169页2022/9/15二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程动作方程RjX0动作特性？幅值比较式动作方程相位比较式动作方程第26页/共169页2022/9/15二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程关于几个

10、阻抗的说明RjX0整定阻抗测量阻抗动作阻抗第27页/共169页2022/9/151 1 圆特性的阻抗元件圆特性的阻抗元件二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程（1 1）全阻抗元件全阻抗元件RjX0第28页/共169页2022/9/151 1 圆特性的阻抗元件圆特性的阻抗元件二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程（1 1）全阻抗元件全阻抗元件RjX0思考：全阻抗元件有什么特点？第29页/共169页2022/9/151 1 圆特性的阻抗元件圆特性的阻抗元件二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程二、单相式阻抗元件的动作特性和

11、动作方程（1 1）全阻抗元件全阻抗元件思考：这两种形式的动作方程有什么本质不同？第30页/共169页2022/9/15 以反应以反应BCBC相间短路的阻抗元件为例，其幅值比较式和相间短路的阻抗元件为例，其幅值比较式和相位比较式的动作方程分别为相位比较式的动作方程分别为二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程第31页/共169页2022/9/15（2 2）方向阻抗元件方向阻抗元件二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程RjXoRjXo第32页/共169页2022/9/15（2 2）方向阻抗元件方向阻抗元件二、单相式阻抗元件的

12、动作特性和动作方程二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程RjXoRjXo思考：方向阻抗元件的特点？第33页/共169页2022/9/15（3 3）偏移特性阻抗元件偏移特性阻抗元件二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程RjXoRjXo第34页/共169页2022/9/15二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程RjXo第35页/共169页2022/9/15二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程（4 4）其他形式的圆特性阻抗元件）其他形式的圆特性阻抗元件（a）右偏移特性（b）苹果特性（c

13、）透镜特性（d）上抛特性（）RjXoRjXoRjXoRjXoRjXo（e）套圆特性（阴影为动作区）第36页/共169页2022/9/15二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程2.2.直线特性阻抗元件直线特性阻抗元件（a）电抗型（b）功率方向特性（c）负荷限制特性RjXoRjXoRjXo第37页/共169页2022/9/15二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程二、单相式阻抗元件的动作特性和动作方程3.3.多边形特性阻抗元件多边形特性阻抗元件RjXo第38页/共169页2022/9/15三、阻抗元件的极化电压和补偿电压三、阻抗元件的极化电压和补偿电压观察全阻

14、抗、方向阻抗、偏移阻抗元件的相位比较式动作方程其中极化电压补偿电压还有其它形式第39页/共169页2022/9/15三、阻抗元件的极化电压和补偿电压三、阻抗元件的极化电压和补偿电压补偿电压的意义根据测量的电压、电流，计算 的保护范围末端处的电压。BAQF1QF2是计算值，有时和实际值一致，有时则不一致第40页/共169页2022/9/15三、阻抗元件的极化电压和补偿电压三、阻抗元件的极化电压和补偿电压极化电压的意义以极化电压为参考，测量补偿电压的相位BAQF1QF2以 为极化电压，阻抗元件不动作第41页/共169页2022/9/15三、阻抗元件的极化电压和补偿电压三、阻抗元件的极化电压和补偿电

15、压极化电压的意义以极化电压为参考，测量补偿电压的相位BAQF1QF2以 为极化电压，阻抗元件临界动作第42页/共169页2022/9/15三、阻抗元件的极化电压和补偿电压三、阻抗元件的极化电压和补偿电压极化电压的意义以极化电压为参考，测量补偿电压的相位BAQF1QF2以 为极化电压，阻抗元件动作第43页/共169页2022/9/15三、阻抗元件的极化电压和补偿电压三、阻抗元件的极化电压和补偿电压极化电压的意义以极化电压为参考，测量补偿电压的相位BAQF1QF2以 为极化电压，阻抗元件不动作第44页/共169页2022/9/15三、阻抗元件的极化电压和补偿电压三、阻抗元件的极化电压和补偿电压极化

16、电压的意义以极化电压为参考，测量补偿电压的相位 综合以上分析，以 为极化电压的阻抗元件，只有在保护范围内部发生短路时阻抗元件动作，而在保护范围之外及反方向发生短路时阻抗元件不动作。方向阻抗元件。极化电压选取的不同就得到不同特性的阻抗元件第45页/共169页2022/9/15动作方程动作方程其中：其中：记忆的故障前的电压记忆的故障前的电压 由于故障前的电压由于故障前的电压 和系统的运行方式有关，动和系统的运行方式有关，动作方程不能转化为测量阻抗作方程不能转化为测量阻抗 单一变量的形式，其动单一变量的形式，其动作特性的分析只能根据故障前的状态和具体的故障条件作特性的分析只能根据故障前的状态和具体的

17、故障条件进行分析。进行分析。第二类阻抗元件的共同特点第二类阻抗元件的共同特点第46页/共169页2022/9/15（1 1）正方向短路时的动作特性分析MQF1第47页/共169页2022/9/15（1 1）正方向短路时的动作特性分析MQF1设系统短路前空载运行，设系统短路前空载运行，第48页/共169页2022/9/15（1 1）正方向短路时的动作特性分析MQF1 M第49页/共169页2022/9/15（1 1）正方向短路时的动作特性分析MQF1 M思考：（1）非空载运行对动作特性的影响？（2）反方向短路时，是否会误动作？第50页/共169页2022/9/15（2 2）反方向短路时的动作特性

18、分析MQF1第51页/共169页2022/9/15（2 2）反方向短路时的动作特性分析MQF1设系统短路前空载运行，设系统短路前空载运行，第52页/共169页2022/9/15（2 2）反方向短路时的动作特性分析MQF1 M 以故障前电压为极化电压构成以故障前电压为极化电压构成的阻抗元件，在反方向发生短路时的阻抗元件，在反方向发生短路时不会动作，且具有明确的方向性。不会动作，且具有明确的方向性。第53页/共169页2022/9/15动作方程动作方程其中：其中：保护测量的正序电压保护测量的正序电压第54页/共169页2022/9/15（1 1）正方向短路时的动作特性分析）正方向短路时的动作特性分

19、析MQF1两相短路时两相短路时三相短路时三相短路时 M第55页/共169页2022/9/15（2 2）反方向短路时的动作特性分析）反方向短路时的动作特性分析MQF1两相短路时两相短路时三相短路时三相短路时 M第56页/共169页2022/9/15动作方程其中分别为用以构成反应A、B、C相接地短路的阻抗元件第57页/共169页2022/9/15例：图示单侧电源系统，当发生例：图示单侧电源系统，当发生A A相接地短路时，分析以零相接地短路时，分析以零序电流为极化量的阻抗元件的动作特性。序电流为极化量的阻抗元件的动作特性。MQF1反应A A相接地短路的阻抗元件的动作方程为：第58页/共169页202

20、2/9/15例：图示单侧电源系统，当发生例：图示单侧电源系统，当发生A A相接地短路时，分析以零相接地短路时，分析以零序电流为极化量的阻抗元件的动作特性。序电流为极化量的阻抗元件的动作特性。MQF1第59页/共169页2022/9/15例：图示单侧电源系统，当发生例：图示单侧电源系统，当发生A A相接地短路时，分析以零相接地短路时，分析以零序电流为极化量的阻抗元件的动作特性。序电流为极化量的阻抗元件的动作特性。MQF1第60页/共169页2022/9/15例：图示单侧电源系统，当发生例：图示单侧电源系统，当发生A A相接地短路时，分析以零相接地短路时，分析以零序电流为极化量的阻抗元件的动作特性

21、。序电流为极化量的阻抗元件的动作特性。MQF1而单侧电源系统发生单相接地短路时，而单侧电源系统发生单相接地短路时，第61页/共169页2022/9/15例：图示单侧电源系统，当发生例：图示单侧电源系统，当发生A A相接地短路时，分析以零相接地短路时，分析以零序电流为极化量的阻抗元件的动作特性。序电流为极化量的阻抗元件的动作特性。MQF1该阻抗元件没有方向性第62页/共169页2022/9/15一、故障分量的特点一、故障分量的特点（a）MQF1N（b）MQF1N第63页/共169页2022/9/15一、故障分量的特点一、故障分量的特点（b）MQF1NMQF1N（c）第64页/共169页2022/

22、9/15MQF1N（c）MQF1N（d）MQF1N（e）第65页/共169页2022/9/15MQF1N（e）由故障附加网络得到的量由故障附加网络得到的量故障分量故障分量正常运行时不存在的量正常运行时不存在的量故障附加网络故障附加网络第66页/共169页2022/9/15MQF1N（e）一、故障分量的特点一、故障分量的特点故障分量可以分为两类：故障分量可以分为两类：一是稳定的故障分量，如零序和负序分量；一是稳定的故障分量，如零序和负序分量；二是突变量。如二是突变量。如第67页/共169页2022/9/15一、故障分量的特点一、故障分量的特点突变量的提取突变量的提取第68页/共169页2022/

23、9/15一、故障分量的特点一、故障分量的特点突变量的提取突变量的提取实际上，实际上，不能无限取值。不能无限取值。通常利用突变量构成快速动作的保护。通常利用突变量构成快速动作的保护。第69页/共169页2022/9/15 （1 1）故故障障分分量量仅仅在在故故障障后后存存在在，非非故故障障状状态态下下不不存存在在故故障障分量，因而，利用故障分量构成的保护灵敏性高。分量，因而，利用故障分量构成的保护灵敏性高。（2 2）故故障障点点的的故故障障分分量量电电压压最最高高，系系统统中中性性点点的的故故障障分分量量电电压压为为零零，利利用用故故障障分分量量构构成成的的保保护护可可以以消消除除出出口口附附近

24、近短短路路时时保护动作的死区。保护动作的死区。（3 3）当当正正方方向向发发生生短短路路时时，故故障障分分量量电电压压和和电电流流的的相相位位关关系系，取取决决于于保保护护安安装装处处背背后后系系统统的的阻阻抗抗角角，与与两两侧侧系系统统的的电电势势夹角、故障点远近以及是否有过渡电阻无关。夹角、故障点远近以及是否有过渡电阻无关。（4 4）利利用用稳稳定定的的故故障障分分量量构构成成的的保保护护不不反反应应负负荷荷和和系系统统振振荡荡，当当然然也也不不反反应应三三相相短短路路。利利用用突突变变量量构构成成的的保保护护受受系系统统振振荡的影响较小，但能够反应三相短路。荡的影响较小，但能够反应三相短

25、路。一、故障分量的特点一、故障分量的特点第70页/共169页2022/9/15二、工频变化量阻抗元件的构成原理二、工频变化量阻抗元件的构成原理 MQF1NQF2 设短路前系统处于空载状态，则故障前系统各点的电压设短路前系统处于空载状态，则故障前系统各点的电压为电源的电势，即为电源的电势，即考查不同地点发生短路时，补偿电压突变量的变化，即计算考查不同地点发生短路时，补偿电压突变量的变化，即计算第71页/共169页2022/9/15二、工频变化量阻抗元件的构成原理二、工频变化量阻抗元件的构成原理 MQF1NQF2第72页/共169页2022/9/15二、工频变化量阻抗元件的构成原理二、工频变化量阻

26、抗元件的构成原理 MQF1NQF2第73页/共169页2022/9/15二、工频变化量阻抗元件的构成原理二、工频变化量阻抗元件的构成原理 MQF1NQF2第74页/共169页2022/9/15二、工频变化量阻抗元件的构成原理二、工频变化量阻抗元件的构成原理 MQF1NQF2第75页/共169页2022/9/15二、工频变化量阻抗元件的构成原理二、工频变化量阻抗元件的构成原理 MQF1NQF2 由以上分析，工频变化量阻抗元件的动作方程为由以上分析，工频变化量阻抗元件的动作方程为第76页/共169页2022/9/15二、工频变化量阻抗元件的构成原理二、工频变化量阻抗元件的构成原理 反应相间短路的工

27、频变化量的阻抗元件的动作判据为反应相间短路的工频变化量的阻抗元件的动作判据为反应接地短路的工频变化量的阻抗元件的动作判据为反应接地短路的工频变化量的阻抗元件的动作判据为第77页/共169页2022/9/15三、工频变化量阻抗元件的动作特性分析三、工频变化量阻抗元件的动作特性分析 MQF1NQF21 1正方向短路第78页/共169页2022/9/15三、工频变化量阻抗元件的动作特性分析三、工频变化量阻抗元件的动作特性分析1 1正方向短路 M第79页/共169页2022/9/15三、工频变化量阻抗元件的动作特性分析三、工频变化量阻抗元件的动作特性分析 MQF1NQF22 2反方向短路第80页/共1

28、69页2022/9/15三、工频变化量阻抗元件的动作特性分析三、工频变化量阻抗元件的动作特性分析2 2反方向短路 M显然，在反方向显然，在反方向发生短路时阻抗发生短路时阻抗元件不会动作。元件不会动作。第81页/共169页2022/9/15本节小结：本节小结：（1 1）单相式阻抗元件的动作方程（幅值比较式、）单相式阻抗元件的动作方程（幅值比较式、相位比较式）和动作特性。相位比较式）和动作特性。（2 2）阻抗元件（继电器）的极化电压和补偿电）阻抗元件（继电器）的极化电压和补偿电压。压。（3 3）以故障前电压为极化量的阻抗元件构成原）以故障前电压为极化量的阻抗元件构成原理及动作特性分析方法。理及动作

29、特性分析方法。（4 4）其它常用阻抗元件简介。）其它常用阻抗元件简介。第82页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算AQF1BQF2QF3QF4CQF5QF6 1 2 3 4核心问题3：如何确定保护的定值？电流保护定值整定计算的基本思想在这里同样适用第83页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算AQF1BQF2QF3QF4CQF5QF6 1 2 3 4一、距离一、距离I I段段I段不能保护线路全长其中其中被保护线路的正序阻抗（被保护线路的正序阻抗（）可靠系数，取可靠系数，取第84页/共169页2022/9/154.

30、34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算AQF1BQF2QF3QF4CQF5QF6 1 2 3 4一、距离一、距离I I段段第85页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算AQF1BQF2QF3QF4CQF5QF6 1 2 3 4二、距离二、距离IIII段段（1 1）与相邻线路保护的）与相邻线路保护的I I段整定（以保护段整定（以保护1 1为例）为例）第86页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算AQF1BQF2QF3QF4CQF5QF6 1 2 3 4二、距离二、距离IIII段段（1 1）与相邻线路保护的）与相

31、邻线路保护的I I段配合整定（以保护段配合整定（以保护1 1为例）为例）通常采用通常采用第87页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算AQF1BQF2QF3QF4CQF5QF6 1 2 3 4二、距离二、距离IIII段段（2 2）躲过线路末端连接的变电所变压器低压侧短路时的阻抗值）躲过线路末端连接的变电所变压器低压侧短路时的阻抗值（以保护（以保护1 1为例）为例）第88页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算AQF1BQF2QF3QF4CQF5QF6 1 2 3 4二、距离二、距离IIII段段 取（取（1 1）、（

32、）、（2 2）中数值较小的值作为定值，并进行灵敏）中数值较小的值作为定值，并进行灵敏系数校验。系数校验。线路线路第89页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算AQF1BQF2QF3QF4CQF5QF6 1 2 3 4二、距离二、距离IIII段段（3 3）若灵敏系数校验不满足要求。考虑和相邻线路保护的）若灵敏系数校验不满足要求。考虑和相邻线路保护的IIII段配合。段配合。按（按（1 1）、（）、（2 2）原则整定时，保护的动作时延整定为）原则整定时，保护的动作时延整定为按（按（3 3）原则整定时，保护的动作时延整定为）原则整定时，保护的动作时延整定为第90

33、页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算AQF1BQF2QF3QF4CQF5QF6 1 2 3 4三、距离三、距离IIIIII段段（1 1）与相邻线路保护的）与相邻线路保护的IIII段配合整定段配合整定近后备保护灵敏系数校验近后备保护灵敏系数校验远后备保护灵敏系数校验远后备保护灵敏系数校验第91页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算AQF1BQF2QF3QF4CQF5QF6 1 2 3 4二、距离二、距离IIIIII段段（2 2）若（）若（1 1）的灵敏系数不满足要求，应与相邻线路保护的）的灵敏系数不满足要求，应

34、与相邻线路保护的IIIIII段配合整定段配合整定近后备保护灵敏系数校验近后备保护灵敏系数校验远后备保护灵敏系数校验远后备保护灵敏系数校验第92页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算AQF1BQF2QF3QF4CQF5QF6 1 2 3 4二、距离二、距离IIIIII段段（3 3）无论是按（）无论是按（1 1）还是按（）还是按（2 2）计算距离）计算距离IIIIII段定值，都必段定值，都必须躲过正常运行时的最小负荷阻抗。须躲过正常运行时的最小负荷阻抗。第93页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算二、距离二、距离I

35、IIIII段段（3 3）无论是按（）无论是按（1 1）还是按（）还是按（2 2）计算距离）计算距离IIIIII段定值，都必段定值，都必须躲过正常运行时的最小负荷阻抗。须躲过正常运行时的最小负荷阻抗。全阻抗元件全阻抗元件RjX0第94页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算二、距离二、距离IIIIII段段（3 3）无论是按（）无论是按（1 1）还是按（）还是按（2 2）计算距离）计算距离IIIIII段定值，都必段定值，都必须躲过正常运行时的最小负荷阻抗。须躲过正常运行时的最小负荷阻抗。方向阻抗元件方向阻抗元件RjXo第95页/共169页2022/9/154

36、.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算二、距离二、距离IIIIII段段（3 3）无论是按（）无论是按（1 1）还是按（）还是按（2 2）计算距离）计算距离IIIIII段定值，都必段定值，都必须躲过正常运行时的最小负荷阻抗。须躲过正常运行时的最小负荷阻抗。多边形特性阻抗元件多边形特性阻抗元件RjXo第96页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算二、距离二、距离IIIIII段段（4 4）距离）距离IIIIII段的动作时限的确定，遵循下列原则：段的动作时限的确定，遵循下列原则：（a a）与与被被配配合合段段的的保保护护配配合合，在在其其动动作作时时限限

37、的的基基础础上上增加一个增加一个 。（b b）保保护护范范围围伸伸出出线线路路末末端端连连接接的的变变电电所所变变压压器器低低压压侧侧母母线线时时，要要考考虑虑和和变变压压器器的的相相间间短短路路的的后后备备保保护护动动作作时时限限相相配合。配合。（c c）当当不不经经振振荡荡闭闭锁锁控控制制时时，其其动动作作时时延延应应大大于于可可能能最长的振荡周期。最长的振荡周期。第97页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算AQF1BQF2QF3QF4CQF5QF6 1 2 3 4RjXABC第98页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗

38、元件的定值计算AQF1BQF2QF3QF4C 1 2 3 4如图所示系统，当如图所示系统，当C C母线发生母线发生A A相接地短路时相接地短路时（1 1）计算保护1 1的测量阻抗。（2 2）说明接地距离保护整定计算的特殊之处。第99页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算图示系统，保护图示系统，保护1 1与保护与保护6 6配合时，分析最大、最小分支系配合时，分析最大、最小分支系数计算的条件。数计算的条件。AQF1BQF2QF3QF4C 1 6QF5QF6 计计算算最最小小分分支支系系数数时时，系系统统A A、C C取取最最大大运运行行方方式式，系系统统B

39、 B取取最最小小运运行行方方式式，断断开开QF5,QF5,短短路路点点选选择择在在BCBC线线路路末末端端；计计算算最最大大分分支支系系数数时时，系系统统A A取取最最小小运运行行方方式式，系系统统B B取取最最大大运运行行方式，短路点选择在方式，短路点选择在C C母线。母线。第100页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算图示系统，保护图示系统，保护7 7与保护与保护1 1配合时，分析最大、最小分支系配合时，分析最大、最小分支系数计算的条件。数计算的条件。计计算算最最小小分分支支系系数数时时，系系统统D D取取最最大大运运行行方方式式，环环网网闭闭环环

40、运运行行，系系统统C C取取最最小小运运行行方方式式，短短路路点点选选择择在在ABAB线线路路末末端端，若若ACAC线线路路的的电电流流是是从从C C流流向向A A，则则断断开开QF3,QF3,最最小小分分支支系系数数为为1 1；计计算算最最大大分分支支系系数数时时，系系统统D D取取最最小小运运行行方方式式，系系统统C C取取最最大大运运行行方方式式，断开断开QF5QF5，短路点选择在，短路点选择在B B母线。母线。AQF1BQF2QF3QF4C7 1QF5QF6QF7QF8D第101页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算例例题题：对对保保护护1 1

41、的的相相间间距距离离进进行行整整定定计计算算，已已知知各各段段阻阻抗抗元元件件均采用单相式园特性的方向阻抗元件。均采用单相式园特性的方向阻抗元件。QF1BQF2QF3QF4C 1QF5I 段：II 段：III段：（1 1）计算保护）计算保护1 1的的I I段定值段定值第102页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算QF1BQF2QF3QF4C 1QF5I 段：II 段：III段：（2 2）计算保护）计算保护1 1的的IIII段定值段定值1 1）和保护）和保护5 5的距离的距离I I段配合段配合第103页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的

42、定值计算阻抗元件的定值计算QF1BQF2QF3QF4C 1QF5I 段：II 段：III段：（2 2）计算保护）计算保护1 1的的IIII段定值段定值2 2）和保护）和保护4 4的距离的距离I I段配合段配合第104页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算QF1BQF2QF3QF4C 1QF5I 段：II 段：III段：（2 2）计算保护）计算保护1 1的的IIII段定值段定值第105页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算QF1BQF2QF3QF4C 1QF5I 段：II 段：III段：（3 3）计算保护）计算保

43、护1 1的的IIIIII段定值段定值按躲过最小负荷阻抗整定按躲过最小负荷阻抗整定第106页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算QF1BQF2QF3QF4C 1QF5I 段：II 段：III段：（3 3）计算保护）计算保护1 1的的IIIIII段定值段定值近后备保护灵敏系数为近后备保护灵敏系数为远后备保护灵敏系数为远后备保护灵敏系数为第107页/共169页2022/9/154.34.3阻抗元件的定值计算阻抗元件的定值计算QF1BQF2QF3QF4C 1QF5I 段：II 段：III段：（3 3）计算保护）计算保护1 1的的IIIIII段定值段定值近后备保

44、护灵敏系数为近后备保护灵敏系数为远后备保护灵敏系数为远后备保护灵敏系数为？第108页/共169页2022/9/154.44.4影响阻抗元件正确动作的因素影响阻抗元件正确动作的因素v影响阻抗元件正确动作的因素一般包括：影响阻抗元件正确动作的因素一般包括：v（1 1）故障点经过渡电阻短路。）故障点经过渡电阻短路。v（2 2）电力系统振荡，振荡过程中发生短路。）电力系统振荡，振荡过程中发生短路。v（3 3）输电线路经串联电容补偿。）输电线路经串联电容补偿。v（4 4）电力系统非全相运行，非全相运行过程中发生短路。）电力系统非全相运行，非全相运行过程中发生短路。v（5 5）电压互感器二次回路断线。）电

45、压互感器二次回路断线。v（6 6）输电线路过负荷。）输电线路过负荷。v（7 7）保护装置测量误差、互感器的传变误差。）保护装置测量误差、互感器的传变误差。v（8 8）故障后的暂态过程中的暂态分量的影响等。）故障后的暂态过程中的暂态分量的影响等。第109页/共169页2022/9/154.44.4影响阻抗元件正确动作的因素影响阻抗元件正确动作的因素v对阻抗元件的基本要求：对阻抗元件的基本要求：v（1 1）当当被被保保护护线线路路上上发发生生金金属属性性短短路路时时，测测量量阻阻抗抗应应正正比比于故障点到保护安装处的距离。于故障点到保护安装处的距离。v（2 2）在在正正方方向向保保护护范范围围以以

46、外外发发生生短短路路时时，阻阻抗抗元元件件不不应应动动作。无超越。作。无超越。v（3 3）在反方向发生短路时，阻抗元件不动作。）在反方向发生短路时，阻抗元件不动作。v（4 4）不存在保护动作的死区。）不存在保护动作的死区。（5 5）具有一定的抗过渡电阻的能力。）具有一定的抗过渡电阻的能力。（6 6）在最大负荷作用下，阻抗元件不应起动。）在最大负荷作用下，阻抗元件不应起动。（7 7）在在非非全全相相运运行行及及系系统统振振荡荡等等异异常常工工况况的的条条件件下下，若若阻阻抗抗元元件件可可能能发发生生误误起起动动，则则必必须须采采取取防防止止距距离离保保护护误误动动作作的的措施。措施。第110页/

47、共169页2022/9/154.44.4影响阻抗元件正确动作的因素影响阻抗元件正确动作的因素F相间短路（不接地）-电弧电阻（数欧到十几欧）F单相接地 电弧电阻、杆塔电阻、其他物体的电阻和大地电阻 1.过渡电阻的性质 规程规定：500kV 500kV 按300300考核 300kV 300kV 按150150考核 220kV 220kV 按100100考核第111页/共169页2022/9/154.44.4影响阻抗元件正确动作的因素影响阻抗元件正确动作的因素 2.过渡电阻对阻抗元件的影响（以三相短路为例）AQF1BQF2QF3QF4C 1 2 3 4第112页/共169页2022/9/154.4

48、4.4影响阻抗元件正确动作的因素影响阻抗元件正确动作的因素 2.过渡电阻对阻抗元件的影响（以三相短路为例）AQF1BQF2QF3QF4C 1 2 3 4 过渡电阻产生的附加阻抗第113页/共169页2022/9/154.44.4影响阻抗元件正确动作的因素影响阻抗元件正确动作的因素（1）单侧电源线路，过渡电阻对阻抗元件的影响AQF1BQF2C 1 2RjXAB第114页/共169页2022/9/154.44.4影响阻抗元件正确动作的因素影响阻抗元件正确动作的因素（1）单侧电源线路，过渡电阻对阻抗元件的影响AQF1BQF2C 1 2RjXAB测量阻抗增大，保护范围内短路，保护拒动。第115页/共1

49、69页2022/9/154.44.4影响阻抗元件正确动作的因素影响阻抗元件正确动作的因素（2）双侧电源线路，过渡电阻对阻抗元件的影响AQF1BQF2QF3QF4C 1 2 3 4 与 同相位，纯阻性 超前 ，感性 滞后 ，容性第116页/共169页2022/9/154.44.4影响阻抗元件正确动作的因素影响阻抗元件正确动作的因素（2）双侧电源线路，过渡电阻对阻抗元件的影响AQF1BQF2QF3QF4C 1 2 3 4 与 同相位，纯阻性 超前 ，感性 滞后 ，容性假设故障点两侧阻抗角相同短路前空载A为受电侧，C为送电侧C为受电侧，A为送电侧第117页/共169页2022/9/154.44.4影

50、响阻抗元件正确动作的因素影响阻抗元件正确动作的因素（2）双侧电源线路，过渡电阻对阻抗元件的影响AQF1BQF2QF3QF4C 1 2 3 4RjXAB呈阻性测量阻抗增大，保护范围内短路，保护拒动。第118页/共169页2022/9/154.44.4影响阻抗元件正确动作的因素影响阻抗元件正确动作的因素（2）双侧电源线路，过渡电阻对阻抗元件的影响AQF1BQF2QF3QF4C 1 2 3 4RjXAB呈感性测量阻抗增大，保护范围内短路，保护拒动。第119页/共169页2022/9/154.44.4影响阻抗元件正确动作的因素影响阻抗元件正确动作的因素（2）双侧电源线路，过渡电阻对阻抗元件的影响AQF