供电系统继电保护 第6章 电网的距离保护.ppt

第六章电网的距离保护 一 距离保护的基本工作原理通过测量保护安装处至故障点的距离 并根据距离的远近自动确定动作时限的一种保护装置 测量保护安装处至故障点的距离 实际上就是测量保护安装处至故障点之间的阻抗 有时也称之为阻抗保护 该阻抗为被保护线路始端电压和线路电流的比值 用来完成这一测量任务的的元件称为阻抗继电器 在线路正常运行时的测量阻抗称为负荷阻抗 其值较大 当系统发生短路时 测量阻抗等于保护安装处到短路点之间的线路阻抗 短路阻抗 其值较小 而且故障点越靠近保护安装处 其值越小 当测量阻抗小于预先规定的整定阻抗Zset时 保护动作 第一节距离保护的基本工作原理及组成元件 第六章电网的距离保护 二 距离保护的时限特性 第一节距离保护的基本工作原理及组成元件 第六章电网的距离保护 三 距离保护的主要组成元件 三段式距离保护装置一般由以下元件组成 起动元件 阻抗测量元件 ZI ZII ZIII 时间元件 方向元件和出口元件 其逻辑关系如下 第一节距离保护的基本工作原理及组成元件 第六章电网的距离保护 四 距离保护与电流保护的主要差别1 测量元件采用阻抗元件而不是电流元件 2 电流保护中不设专门的起动元件 而是与测量元件合二为一 距离保护中每相均有独立的起动元件 可以提高保护的可靠性 3 电流保护只反应单一电流的变化 而距离保护即反应电流的变化 增加 又反应电压的变化 降低 其灵敏度明显高于电流保护 4 电流保护的保护范围与系统运行方式和故障类型有关 而距离保护的保护范围基本上不随系统运行方式而变化 较稳定 第一节距离保护的基本工作原理及组成元件 第六章电网的距离保护 阻抗继电器是距离保护的核心元件 它的作用是测量故障点到保护安装处之间的距离 阻抗 并与整定值进行比较 以确定保护是否动作 它主要用作测量元件 但也可作起动元件和方向元件 第二节阻抗继电器 第六章电网的距离保护 第二节阻抗继电器 第六章电网的距离保护 不同比较回路构成的阻抗继电器方框图 第二节阻抗继电器 第六章电网的距离保护 1 全阻抗继电器的动作特性 第二节阻抗继电器 第六章电网的距离保护 第二节阻抗继电器 第六章电网的距离保护 2 方向阻抗继电器的动作特性 第二节阻抗继电器 第六章电网的距离保护 3 具有偏移特性的阻抗继电器 第二节阻抗继电器 第六章电网的距离保护 第二节阻抗继电器 第六章电网的距离保护 阻抗继电器的接线方式是指接入一定相别电压和一定相别电流的组合 根据距离保护的工作原理 加入继电器的电压Ukz和电流Ikz应满足一下两点要求 阻抗继电器的测量阻抗应正比于短路点到保护安装点之间的距离 而与电网的运行方式无关 阻抗继电器的测量阻抗应与故障类型无关 即保护范围应不随故障类型而变化 以保证在不同类型故障时 保护装置都能正确动作 第三节反应相间短路故障的阻抗继电器的接线方式 第六章电网的距离保护 一 相间短路阻抗继电器的0 接线方式类似于对功率方向继电器接线方式的定义 当功率因数等于1时 接入继电器的电压与电流的夹角为0o 因此将这种接线方式称为 0 接线 为反应各种相间短路 在AB BC CA相各接入一只阻抗继电器 其关系如下表4 2所示 这是距离保护中广泛应用的一种接线方式 第三节反应相间短路故障的阻抗继电器的接线方式 第六章电网的距离保护 继电器采用0 接线方式时接入的电压和电流的关系 第三节反应相间短路故障的阻抗继电器的接线方式 第六章电网的距离保护 各种相间短路时继电器的测量阻抗 1 三相短路 2 两相短路 第三节反应相间短路故障的阻抗继电器的接线方式 第六章电网的距离保护 阻抗继电器30 接线方式 1 正常运行情况 第三节反应相间短路故障的阻抗继电器的接线方式 第六章电网的距离保护 阻抗继电器30 接线方式 1 三相短路 2 两相短路 第三节反应相间短路故障的阻抗继电器的接线方式 第六章电网的距离保护 第四节距离保护的整定计算 一 距离保护第I段的整定按躲开下一线路出口短路的原则来整定的 即其起动阻抗应躲过下一线路始端短路时的测量阻抗 例如对于图6 14中AB线路A侧的距离保护1 其I段的起动阻抗 一次值 整定为 第六章电网的距离保护 第四节距离保护的整定计算 第六章电网的距离保护 距离保护I段的动作时间 实际上它取决于保护装置的固有动作时间 一般小于0 1s 应大于避雷器的放电时间 继电器的整定阻抗 二次值 为 第四节距离保护的整定计算 第六章电网的距离保护 二 距离保护第II段的整定1 起动阻抗 1 与相邻线路的距离 段相配合 即按躲过下一线路保护 段末端短路 并考虑分支电流对测量阻抗的影响 2 躲开线路末端变电所变压器低压侧出口处 图6 14中k点 短路时的测量阻抗 设变压器的阻抗为ZT 则保护1的起动阻抗应整定为 第四节距离保护的整定计算 第六章电网的距离保护 整定阻抗的阻抗角等于被保护线路的阻抗角 灵敏系数 若灵敏系数不满足 则动作时限 按上述两原则计算后 应取数值较小的一个 然后便可确定继电器的整定阻抗为 第四节距离保护的整定计算 第六章电网的距离保护 三 距离保护第III段的整定1 若III段阻抗继电器采用全阻抗继电器 其起动阻抗为2 若III段阻抗继电器采用方向阻抗继电器 其起动阻抗为 第四节距离保护的整定计算 第六章电网