3.1距离保护的基本原理与构成资料

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电流保护：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•一般适用于35kV及以下电网kkZI距离保护：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装处的距离mmkIUZ主要由输电线路的阻抗决定距离保护的概念K112K22KL1KLK3保护范围3KL———正方向区内———正方向区外———反方向测量阻抗及其与故障距离的关系mmmmmmmjXRZIUZ测量阻抗用来表示，定义为保护安装处测量电压与测量电流之比：mZmUmI测量阻抗及其与故障距离的关系mmmmmmmjXRZIUZ测量阻抗用来表示，定义为保护安装处测量电压与测量电流之比：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：单位长度线路阻抗值K112K221KmlzZ11KmlzZ31KmlzZK3NMLZ3KZMRjX2KZ1KZ似乎设计为这样的判别区域整定长度：整定阻抗：测量阻抗及其与故障距离的关系K112K2K3NMLZ3KZMRjX2KZ1KZ通常设计为一个区域当测量阻抗落在这个范围内时，阻抗元件动作；否则不动作考虑到二次侧的测量阻抗受下列因素影响：1）电流、电压互感器误差；2）输电线路阻抗角的角度差；3）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：能够反映短路点到保护安装处的正序阻抗能适用于各种短路类型kmmmmmmmLzIZIUIUZ1对于各种类型的短路故障，通过计算分析找到满足上述关系的电压、电流接入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M1NKmImUKUKLKLzzz021,,测量电压？测量电流？ACCBBACBAUUUUUUUUU,,0,,IIIIIIIIIIACCBBACBA已知：z1、z2、z0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M1NKmImUKUKLKLzzz021,,kAAAAkAkAkAAAkAkAkAkAkAkAkAkAkAkAkAALzzzzIIIIULzzzzILzIIIULzILzILzILzILzIULzILzILzIUU111000211110010210010101211002211]3)(3)([3)(3)(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压降之和的形式，并将电流分解成正、负、零序：（ABC）（ABC）（ABC）测量电压和测量电流的选取——kmmLzIU1M1NKmImUKUKLKLzzz021,,（ABC）（ABC）（ABC）1103zzzKkAkAALzIKIUU10)3(kBkBBLzIKIUU10)3(kCkCCLzIKIUU10)3(保护1安装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测量电压和测量电流的选取——kmmLzIU1kAkAALzIKIUU10)3(kBkBBLzIKIUU10)3(kCkCCLzIKIUU10)3(保护1安装处各相电压单相接地短路：0,0CBkAIIUkAALzIKIU10)3(kkBBLzIKUU103kkCCLzIKUU103形式相同测量电压——故障相电压测量电流——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1安装处各相电压两相接地短路：0kCkBUU形式相同测量电压——故障相电压/故障相电压之差测量电流——带有零序补偿的故障相电流/故障相电流之差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1安装处各相电压两相不接地短路：kBkAUU形式相同测量电压——故障相电压之差测量电流——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)3(保护1安装处各相电压三相短路：0kCkBkAUUU形式相同kLzIIUU12121)(kLzIKIU10)3(测量电压——故障相电压/故障相电压之差测量电流——带有零序补偿的故障相电流/故障相电流之差测量电压和测量电流的选取——kmmLzIU1①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②故障回路在相间时，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，称为相间距离③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，称为接地距离④有几个故障回路，就有几个阻抗继电器可以实现阻抗测量测量电压和测量电流的选取——kmmLzIU1接地距离接线方式相间距离接线方式A相B相C相AB相BC相CA相接线方式故障类型测量阻抗单相接地两相接地两相相间三相ABCABABBCBCCACAABC03IkIUAA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接地距离的0°接线方式相间距离的0°接线方式接线方式可以反映的故障类型：阻抗元件为“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（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。距离保护的延时特性ACKZ1KZ2KZ3t1KZt2KZt3KZt1KZt2KZt3KZt3KZt2KZtt1KZtttLL三段式距离保护：距离保护如何构成？K212K111KmlzZ21KmlzZK3保护范围31KmlzZ———正方向区内———正方向区外———反方向启动部分、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；出口部分距离保护如何构成？IZIIIZIIItIIZIIt故障范围、方向判断是否发生故障防止误动启动元件振荡闭锁TV断线闭锁≥1&跳闸启动部分、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