1、第三章 電網(wǎng)距離保護(hù)主講教師：王艷電自教研室一、距離保護(hù)的作用原理一、距離保護(hù)的作用原理 距離保護(hù)是利用短路時電壓、電流同時變化距離保護(hù)是利用短路時電壓、電流同時變化的特征，測量電壓與電流的比值，反應(yīng)故障點(diǎn)到的特征，測量電壓與電流的比值，反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離而工作的保護(hù)。保護(hù)安裝處的距離而工作的保護(hù)。 電壓與電流的這個比值被稱為測量阻抗，表電壓與電流的這個比值被稱為測量阻抗，表示為示為 3.1 3.1 距離保護(hù)的基本原理與構(gòu)成距離保護(hù)的基本原理與構(gòu)成mZARLZk1ZLkjXk1ZkIsetZsetZk2Zk3Z3.1 3.1 距離保護(hù)的基本原理與構(gòu)成距離保護(hù)的基本原理與構(gòu)成一、距離保

2、護(hù)的作用原理一、距離保護(hù)的作用原理 Z由三段構(gòu)成由三段構(gòu)成段段段段段段主保護(hù)主保護(hù)后備保護(hù)后備保護(hù) 指距離保護(hù)的動作時間 與保護(hù)安裝點(diǎn)至短路點(diǎn)之間的距離 的關(guān)系。tkl3.1 3.1 距離保護(hù)的基本原理與構(gòu)成距離保護(hù)的基本原理與構(gòu)成二、距離保護(hù)的時限特性二、距離保護(hù)的時限特性 二、距離保護(hù)的時限特性二、距離保護(hù)的時限特性 tlI2tII2tIII2tI1tII1tIII1t3.1 3.1 距離保護(hù)的基本原理與構(gòu)成距離保護(hù)的基本原理與構(gòu)成三、距離保護(hù)的主要組成元件三、距離保護(hù)的主要組成元件1 1、起動元件（、起動元件（ ）判斷系統(tǒng)是否發(fā)生故障；判斷系統(tǒng)是否發(fā)生故障；2 2、測量元件、測量元件阻抗

3、繼電器；阻抗繼電器；3 3、時間元件、時間元件時間繼電器；時間繼電器；4 4、振蕩閉鎖回路、振蕩閉鎖回路故障時短時開放距離保護(hù)故障時短時開放距離保護(hù)I I、IIII段，振段，振蕩時蕩時 立即閉鎖立即閉鎖I I、IIII段；段；5 5、斷線閉鎖元件、斷線閉鎖元件電壓互感器二次斷線時閉鎖距離保護(hù)；電壓互感器二次斷線時閉鎖距離保護(hù)；6 6、出口執(zhí)行元件；、出口執(zhí)行元件；023II3.1 3.1 距離保護(hù)的基本原理與構(gòu)成距離保護(hù)的基本原理與構(gòu)成三個阻抗概念： 加入繼電器的電壓與電流的比值繼電器安裝點(diǎn)到保護(hù)范圍末端的線路阻抗 繼電器剛好動作時，加入繼電器的電壓和電流的比值二、利用復(fù)數(shù)平面分析圓特性阻抗繼

4、電器二、利用復(fù)數(shù)平面分析圓特性阻抗繼電器3.2 3.2 阻抗繼電器及其動作特性阻抗繼電器及其動作特性RjXCBsetZ（3）起動阻抗opZ（2）測量阻抗mZmZopZ（1）整定阻抗setZ2 2、方向阻抗繼電器、方向阻抗繼電器RjXABC方向阻抗特性圓：過坐標(biāo)原點(diǎn)，以為直徑的圓,圓內(nèi)為動作區(qū)；setZ反方向故障時不會誤動，本身具有方向性；setZmZ3.2 3.2 阻抗繼電器及其動作特性阻抗繼電器及其動作特性二、利用復(fù)數(shù)平面分析圓特性阻抗繼電器二、利用復(fù)數(shù)平面分析圓特性阻抗繼電器2 2、方向阻抗繼電器、方向阻抗繼電器setsetmZ21Z21ZsetmsetmmZI21ZI21URjXABCs

5、etmZ21Z比幅式動作方程：setZmZsetZ213.2 3.2 阻抗繼電器及其動作特性阻抗繼電器及其動作特性二、利用復(fù)數(shù)平面分析圓特性阻抗繼電器二、利用復(fù)數(shù)平面分析圓特性阻抗繼電器270ZZZarg90setmm270ZIUUarg90setmmmRjXABC比相式動作方程：setZmZsetmZZ 2 2、方向阻抗繼電器、方向阻抗繼電器3.2 3.2 阻抗繼電器及其動作特性阻抗繼電器及其動作特性二、利用復(fù)數(shù)平面分析圓特性阻抗繼電器二、利用復(fù)數(shù)平面分析圓特性阻抗繼電器方向阻抗繼電器的特點(diǎn)：方向阻抗繼電器的特點(diǎn)：（1 1）有死區(qū)）有死區(qū)（3 3）有明確的方向性）有明確的方向性m（2 2）

6、隨隨 變化而不同變化而不同opZ3.2 3.2 阻抗繼電器及其動作特性阻抗繼電器及其動作特性二、利用復(fù)數(shù)平面分析圓特性阻抗繼電器二、利用復(fù)數(shù)平面分析圓特性阻抗繼電器2 2、方向阻抗繼電器、方向阻抗繼電器RjXABCsetZmZ一、基本要求和接線方式一、基本要求和接線方式 測量阻抗正比于測量阻抗正比于保護(hù)安裝處到保護(hù)安裝處到短路點(diǎn)之間短路點(diǎn)之間 的距離；的距離；(2) (2) 繼電器的測量阻抗與故障類型無關(guān)繼電器的測量阻抗與故障類型無關(guān); ; 基本要求：基本要求：3.3 3.3 阻抗繼電器的接線方式阻抗繼電器的接線方式 繼電器繼電器接線方式接線方式1230 0接線接線+30+30接線接線-30-

7、30接線接線具有零序電流補(bǔ)具有零序電流補(bǔ)償?shù)膬數(shù)? 0接線接線阻抗繼電器的接線方式阻抗繼電器的接線方式mUmImUmUmImIABUBAIIBCUCAUACIICBIIABUAIBCUCAUCIBIABUBIBCUCAUAICIAU03IKIABUCU03IKIC03IKIB3.3 3.3 阻抗繼電器的接線方式阻抗繼電器的接線方式 （1 1）相間距離保護(hù)）相間距離保護(hù)0 0接線方式可以正接線方式可以正確反應(yīng)三相短路、兩相短路、兩相接地短路，不能確反應(yīng)三相短路、兩相短路、兩相接地短路，不能正確反應(yīng)正確反應(yīng)單相接地短路單相接地短路。 （2 2）接地距離保護(hù)帶零序電流補(bǔ)償?shù)慕樱┙拥鼐嚯x保護(hù)帶零序電流

8、補(bǔ)償?shù)慕泳€方式，可以正確反應(yīng)單相接地短路、兩相接地短線方式，可以正確反應(yīng)單相接地短路、兩相接地短路和三相短路時。不能正確反應(yīng)路和三相短路時。不能正確反應(yīng)兩相短路兩相短路。結(jié)論結(jié)論 當(dāng)在保護(hù)安裝處正方向出口發(fā)生金屬性相間短路時，母線電壓降到零或很小，加到繼電器的電壓為零或者小于繼電器動作所需的最小電壓時，方向繼電器會出現(xiàn)死區(qū)。一、方向阻抗繼電器的死區(qū)及消除方法一、方向阻抗繼電器的死區(qū)及消除方法( (一一) ) 產(chǎn)生死區(qū)的原因產(chǎn)生死區(qū)的原因3.4 3.4 方向阻抗繼電器的特殊問題方向阻抗繼電器的特殊問題一、距離保護(hù)的整定計算一、距離保護(hù)的整定計算 1. 1. 距離保護(hù)距離保護(hù)I I段：段： 按躲過

9、線路末端短路整定按躲過線路末端短路整定 ABIrelIset1ZKZ其中 0.850.8KIrel3.5 3.5 距離保護(hù)的整定計算及評價距離保護(hù)的整定計算及評價 一、距離保護(hù)的整定計算一、距離保護(hù)的整定計算 2. 2. 距離保護(hù)距離保護(hù)IIII段：段： 其中 (1)(1)定值計算：定值計算： 與相鄰線路的距離與相鄰線路的距離I I段配合段配合 )ZK(ZKZIset2b.minABIIrelIIset10.8KIIrel一、距離保護(hù)的整定計算一、距離保護(hù)的整定計算 2. 2. 距離保護(hù)距離保護(hù)IIII段：段： 其中 )ZK(ZKZIset2b.minABIIrelIIset10.8KIIre

10、lAUBU1Ik2I11IUZAm1IUUBAB212IUIIZBAB2mbABZKZ 與相鄰線路的距離與相鄰線路的距離I I段配合段配合 一、距離保護(hù)的整定計算一、距離保護(hù)的整定計算 2. 2. 距離保護(hù)距離保護(hù)IIII段：段： 其中 (1)(1)定值計算：定值計算： 按躲過線路末端變電所變壓器低壓母線短路整定按躲過線路末端變電所變壓器低壓母線短路整定)ZK(ZKZTb.minABIIrelIIset10.750.7KIIrel取上述兩項(xiàng)中數(shù)值取上述兩項(xiàng)中數(shù)值小者小者作為保護(hù)的定值。作為保護(hù)的定值。 一、距離保護(hù)的整定計算一、距離保護(hù)的整定計算 2. 2. 距離保護(hù)距離保護(hù)IIII段：段：

11、(2)(2)動作時間：動作時間： stttIII5 . 021stttBII5 . 01一、距離保護(hù)的整定計算一、距離保護(hù)的整定計算 2. 2. 距離保護(hù)距離保護(hù)IIII段：段： (2)(2)靈敏度校驗(yàn)：靈敏度校驗(yàn)： 25. 1ZZKABIIset1sen若靈敏度不滿足要求，則與相鄰線路距離保護(hù)若靈敏度不滿足要求，則與相鄰線路距離保護(hù)IIII段配合。段配合。 故障點(diǎn)選取本線路末端與相鄰下級線路距離保護(hù)與相鄰下級線路距離保護(hù)IIII段或段或IIIIII段配合段配合與相鄰下級變壓器的電流、電壓保護(hù)配合與相鄰下級變壓器的電流、電壓保護(hù)配合 （1 1）定值計算）定值計算變壓器的電流、電壓保護(hù)的最小保護(hù)

12、范圍。3. 3. 距離保護(hù)距離保護(hù)IIIIII段：段： 一、距離保護(hù)的整定計算一、距離保護(hù)的整定計算 )(2min.1IIsetbABIIIrelIIIsetZKZKZ)(minmin.1ZKZKZbABIIIrelIIIsetminZ3. 3. 距離保護(hù)距離保護(hù)IIIIII段：段： 按躲過最小負(fù)荷阻抗整定。按躲過最小負(fù)荷阻抗整定。 考慮外部故障切除后，電動機(jī)自啟動時，應(yīng)可靠返回?？紤]外部故障切除后，電動機(jī)自啟動時，應(yīng)可靠返回。最小負(fù)荷阻抗：最小負(fù)荷阻抗：返回阻抗：返回阻抗：RjXmin.LZL動作阻抗：動作阻抗：)(LreZmaxmaxminmin9 . 0LNLLIUIUZrelssLLr

13、eKKZZmin)(relssreLLopKKKZZmin)()(LopZ一、距離保護(hù)的整定計算一、距離保護(hù)的整定計算 3. 3. 距離保護(hù)距離保護(hù)IIIIII段：段： (1)(1)定值計算：定值計算： L.minressIIIrelopZKKK1Z其中 1.251.2KIIIrel1.251.15Kre2.51.5KssL.minZRjXopZL按躲過最小負(fù)荷阻抗整定。按躲過最小負(fù)荷阻抗整定。 考慮外部故障切除后，電考慮外部故障切除后，電動機(jī)自啟動時，應(yīng)可靠返回。動機(jī)自啟動時，應(yīng)可靠返回。L.minZRjX對全阻抗繼電器對全阻抗繼電器opZIIIsetZIIIsetZ對方向阻抗繼電器對方向阻

14、抗繼電器)cos(KKKZ)-cos(ZZLkressIIIrelL.minLkopIIIset1kLL.minressIIIrelopIIIset1ZKKK1ZZ一、距離保護(hù)的整定計算一、距離保護(hù)的整定計算 3. 3. 距離保護(hù)距離保護(hù)IIIIII段：段： (1)(1)定值計算：定值計算： 按躲過最小負(fù)荷阻抗整定 對全阻抗繼電器對全阻抗繼電器對方向阻抗繼電器對方向阻抗繼電器)cos(KKKZZLkressIIIrelL.minIIIset1L.minressIIIrelIIIset1ZKKK1Z一、距離保護(hù)的整定計算一、距離保護(hù)的整定計算 3. 3. 距離保護(hù)距離保護(hù)IIIIII段：段： (1)(1)定值計算：定值計算： 按躲過最小負(fù)荷阻抗整定 結(jié)論：結(jié)論：躲同樣負(fù)荷阻抗，方向阻躲同樣負(fù)荷阻抗，方向阻抗繼電器的靈敏度比采用抗繼電器的靈敏度比采用全阻抗繼電器提高全阻抗繼電器提高 )cos(1Lk倍。倍。一、距離保護(hù)的整定計算一、距離保護(hù)的整定計算 3. 3. 距離保護(hù)距離保護(hù)IIIIII段：段： (2)(2)靈敏度校驗(yàn)：靈敏度校驗(yàn)： 近后備近后備 遠(yuǎn)后備遠(yuǎn)后備 5 . 1ZZKABIIIset1sen2 . 1ZKZZKBCb