第3章电网的距离保护精选文档.ppt
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1、第3章电网的距离保护本讲稿第一页,共四十二页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 Zsetsetsetset
2、I 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
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)本讲稿第二页,共四十二页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
4、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+Z
5、setImC=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
6、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)本讲稿第三页,共四十二页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|
7、=|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
8、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)本讲稿第四页,共四十二页 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|1/2Zse
9、tIm|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
10、/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)本讲稿第五页,共四十二页 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
11、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
12、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)本讲稿第六页,共四十二页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
13、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+K3
14、Io=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
15、离保护)电网的距离保护)电网的距离保护)电网的距离保护)本讲稿第七页,共四十二页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=
16、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=
17、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)
18、本讲稿第八页,共四十二页 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
19、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 Ud1d1d1d
20、1+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
21、 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-
22、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)本讲稿第九页,共四十二页 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
23、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)本讲稿第十页,共四十二页 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 ZmZmZmZmABABA
24、BAB 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
25、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)本讲稿第十一页,共四十二页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
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