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继电保护整定计算软件设计原理北京中恒博瑞数字电力有限公司二零零九年五月目录继电保护的“四性”4一、电力系统故障4二、继电保护概念5三、对继电保护提出的四个基本要求（四性）及其相互关系5标幺值计算7一、定义7二、基准值选取8三、标幺值计算8元件各序等值计算9一、设备类型：9二、等值原因10三、主要元件等值101输电线路及电缆102变压器123发电机154系统155电容器166电抗器16不对称故障计算17一、原理（求解方法）17二、各种不对称故障故障点电气量计算18三、保护安装处电气量计算20四、举例24电力系统的接地方式26一、电力系统的接地方式26二、小电流接地系统接地故障分析（厂用电系统）26阶段式电流保护29一、I段（电流速断保护）29二、II端（延时速断）29三、III端（延时过流）30阶段式距离保护34一、基础知识34二、阶段式相间距离保护35三、阶段式接地距离36阶段式零序电流保护38一、基础知识38二、阶段式零序电流保护整定38变压器后备保护41一、相间后备41（一）低压侧41（二）中压侧42（三）高压侧43二接地后备43（一）两绕组，一侧接地，一侧接，Yn/43（二）三绕组，高中接地44发电厂继电保护整定计算概述461、典型接线462、发电厂接地方式463、元件各序参数计算464、故障计算475、电厂保护配置特点47发电机差动保护（比率制动式）491. 原理492不平衡电流493比率制式差动保护49变压器（发变组）差动保护（比率制动）521原理522平衡系数问题523相移问题534零序电流穿越性问题545变压器的励磁涌流及和应涌流546不平衡电流的计算557整定计算56发电机失磁保护571. 基本知识572. 失磁后果583. 失磁过程584. 保护60发电机失步保护611、发电机失步原因612、振荡时电气量的变化613、失步保护原理及整定62发电机定子接地保护641故障分析642. 基波零序电压保护643. 三次谐波电压保护64电抗器保护661、差动保护662、 电流速断663、过流保护66电容器保护671、限时电流速断保护672、过电流保护673、过电压保护674、低电压保护675、差压保护67高压电动机保护69继电保护的“四性”一、电力系统故障1类型： 单相 断相： 纵向；后果并不严重，单重还利用了非全相状态。 两相 短路：横向，电压下降、电流急剧增加。K(1) K(11) 接地故障K(2) K(3) 相间故障2. 几率：K(1) 、K(2) 、K(11) 、K(3)3后果：1） 影响正常供电。2） 损坏故障设备、非故障设备。3） 系统稳定破坏，系统瓦解、崩溃。二、继电保护概念定义：能反映电力系统故障，并迅速作用于断路器或发出生信号的一种自动装置。在每一个需要保护的设备上配置。三、对继电保护提出的四个基本要求（四性）及其相互关系1选择性：有选择地切除故障。1）只切除故障设备。 2）尽可能缩小停电范围。思考：如何保证？通过保护原理、整定计算。反映单侧电气量 通过整定计算 保证选择性反映两侧电气量 通过原理 2 速动性：尽可能快。因为故障持续时间越长，后果越严重。1） 与选择性间的矛盾：为什么很多保护（反映单侧电气量保护）人为加延时。解决：如果系统、保护对象能承受，优先保证选择性。否则牺牲选择性，保证速动性。2）与可靠性间的矛盾，速度越快，可靠性越差，因为延时意味着保护动作判据连续判别成立，有一次不成立，判据返回、延时清零，不易误动和拒动；而速断保护判据成立一次就出口，易误动。解决：如果系统、保护对象能承受，速动保护可适当加延时。3 灵敏性：对保护范围内各种故障的反应能力，或者说灵敏性的概念就是保护范围。 一个保护，总是期望其保护范围是稳定的，对于各种方式下各种故障类型均灵敏反映，但实际上做不到，或者说其保护范围是变化的，所以为保证最不利情况下满足规定的最小保护范围要求，灵敏性要求保护范围尽可能大。衡量保护灵敏性是否满足要求，就是计算最不利情况下保护范围有多大。 与选择性构成了一对尖锐矛盾。 通过整定计算协调。4 可靠性：不误动、不拒动由保护的配置、原理、质量决定。误动、拒动，从后果危害程度看，拒动危害大提高可靠性问题转化为解决拒动问题。解决办法是保护双重化（即每个保护对象，提供两个独立保护）。1） 对于中低压系统，如110kV系统，辐射型结构，一般是采用反应单侧电气量保护，当地、远方构成双重化。 这种双重化的特点是：动作慢（缺点）可以解决保护拒动或者断路器拒动。（优点）2) 对于高压系统（220kV，同步运行系统，存在稳定性问题）或者需快速切除故障的系统，采用全线速动保护，采用反应两侧电气量保护，当地配置两套独立保护。这种双重化的特点是：动作快（优点） 无法解决DL拒动，要加失灵保护。（缺点）注意：双重化解决拒动，放大了误动。5 结论：1） 了解四性本来的含义。2） 四性之间不是孤立的、静止的，相互之间是关联的、矛盾的。在实际工作中应根据具体情况，具体处理。3） 除可靠性外，选择性、灵敏性、速动性均取决于整定计算的正确性。标幺值计算一、定义有名值计算缺点： a)不同电压等级反复折算 b)不易形成相对的概念一般电力系统的各种计算，包括潮流计算、短路计算、整定计算，都采用标幺值计算。标幺值定义基准下的有名值 / 基准值。二、基准值选取三相电力系统中，计算涉及的电气量有：S：视在功率 S=UIU：线电压 I： 相电流 U=IZZ：相阻抗采用标幺值计算时，上述各电气量均需确定基准值：、 = =所以基准值只取定其中两个，另外的可以算出来，一般的取法是：=100MVA 或 1000MVA，然后计算出、 ； 另，上述两式相除，得到： U*=I*Z* S*=U*I*可以看出采用标幺值计算： 1）计算关系保持不变。 2）三相单相。三、标幺值计算电力系统的计算需注意，电力系统是多电压等级，其中功率守恒，S不存在折算，而U、I、Z，存在折算。1） 按定义计算： =100MVA 如：取定 、（220kV） =220kV 对于35kV系统的阻抗，其标幺值计算，首先将其有名值折算到220kV， 再除以基准值，如下式： Z*其计算过程是对分子折算。2） 先算各电压等级基准值，再算标幺值 =1000MVA 取定 =220kV Z* 其过程是对分母折算，现场常用方法。3） 工程算法（近似）实际的系统中，由于电力传送过程中，在线路上的压降使得受端电压变低。而运行要求受端母线电压达到额定，为此，送端往往变压器额定电压 按1.1Ue设计。这样就使得同一个电压等级下，出现不同的额定电压，基准应如何取？工程上，取平均： =1.05Ue=Uav即在同一电压等级中，忽略Ue的差别，统一成Uav。基准：=100 or 1000MVA 500 525 220 231=Uav 110 115 ，35 3710 10.5如：220kV等级设备其 Ue=242kV， 阻抗值为Z，则：Z* 而不必考虑 Ue和不同的折算。 这就是实际工作中通行的标幺值计算方法，也是规程规定的算法，也是软件采用的算法。元件各序等值计算一、设备类型：发电机、变压器、线路、电抗器、电容器、母线、开关、刀闸 有阻抗元件按阻抗：无阻抗元件 两端按端点： 三端四端二、等值原因不对称故障计算对称分量法，把故障点的不对称电气量分解为三个对称的分量，电力系统基本可看成是一个线性系统，这样故障后的状态就可分解为单独在各序分量作用下的序网。先在序网中进行求解，再合成。 A A A A B C + + C B C B B C 1 2 0所以必须首先研究在正序、负序、零序分量作用下，每个元件呈现什么阻抗特性，等值阻抗支路。序阻抗的概念：序阻抗是针对三相而言的。正序阻抗正序电压/正序电流负序阻抗负序电压/负序电流零序阻抗零序电压/零序电流三、主要元件等值1输电线路及电缆单导线地回路，相地回路。 整个回路阻抗：=R+0.05+j0.1445（/km），叫做自阻抗。 其中，R直流电阻，计算半径，=660 ab 两导线地两导线的自阻抗同上，同时交流系统两导线间存在互阻抗，计算方法为： =0.05+j0.1445 其中，=，两导线间均距。1）正序参数 所谓线路的正序阻抗，就是施加三相正序电流，产生三相正序电压，用一相电压除以一相电流得到的阻抗，就是正序阻抗，显然三相的正序阻抗是相同的。可用试验方法计算，末端短路，首端正序加压。 其中，三相间的几何均距。2）负序：显然其分析过程与结论，与正序完全一样， 。3）零序： 所谓线路的零序阻抗，就是施加三相零序电流，产生三相零序电压，用一相电压除以一相电流得到的阻抗，就是零序阻抗，显然三相的零序阻抗是相同的。可用试验方法计算，末端短路，首端零序加压。 4）小结：a) 从以上分析可看出，输电线路的相与相之间存在互感，等值序阻抗中已经考虑。对于双回线，通过电压方程可看出，另一回线的正负序电流通过互阻抗的影响合成为零，正负序阻抗与单回线相同；而双回线零序则存在互阻抗。b）输电线路的正零序阻抗不相等，这个特点导致输电线路出现零序补偿系数的概念。 c） 一般、均已知或实测；未知，可用上述理论计算。 d）得到线路全长的正序后，再计算其标幺，2变压器1） 正序及负序： 对于单相变压器，其等值如图： 电力系统：三相变压器。与线路不同，每相的磁通几乎全部是通过自身的铁芯磁路和绕组，相与相之间不存在互感。a 三相两绕组变压器在三相正序作用下，三相的磁通也是正序，所以三个单相变压器组、三相三柱式、三相四柱式、三相五柱式等形式是一样的，等效于三个单相变压器，在正序分量作用下，用一相电压除以一相电流得到阻抗即是变压器的正序阻抗，显然三相是一样的。 =+ 原付边的R分量很小，一般忽略，而励磁电抗一般是漏抗的上百倍，所以等效为开路。Z1 =XK ，通过短路试验确定Z1。付边三相短路，原边施加三相正序电压，直至电流达到额定，记录电压。 再折算到统一基准标幺，b三绕组三相三绕组变压器，在三相正序作用下，也等效于三个单相三绕组变压器，在正序分量作用下，用一相电压除以一相电流得到阻抗即是变压器的正序阻抗，显然三相是一样的。 II I III 等效电路如图，忽略励磁支路后是一个由三个支路构成的三端元件，下一步就是如何确定三个支路的阻抗。方法仍然是通过短路试验。 转化成统一标幺下，同上。同理 负序注：各侧容量不等时，注意折算。2）变压器零序等值 同样参照单相变压器，但注意零序的特点：a) 结构形式 三相三柱式，不通Xec 三相四柱式零序电流 零序磁通 三相五柱式 Xec三个单相变电力系统中最常见的是三相三柱式变压器，在考虑其零序等值时， XLc不能简单地处理为开路，其数值大约是8到10倍的漏抗。等值处理可按三种方法： 实测 一般按正序的0.8倍考虑 按与正序相等（认为励磁支路开路） 总之，结构形式决定了变压器零序等效电路的励磁支路。b） 接线形式：Y， ，零序电流的特点决定了其只能通过大地构成回路。对于Y、，显然是不通的，等效为开路。对于Yn，则要看变压器付边零序电流是否能流通。 小结： 23 1 1外电路外电路23变压器绕组接法开关位置端点与外电路解接法Y1断开Yn2连接3与外电路断开，与3短接对于三绕组，情况一样。 三绕组变压器（以及四绕组Y0/Y0/Y/）接线方式一般肯定有一个绕组（改善电压波形质量），同时高压侧是大电流接地系统 Y0 。最常见：Y0/Y0/ ，通常通过实验方法实测确定零序参数。 I加零序电压，II开路 A= XI + XIII I 开路，II加压 B= XII + XIII I 加压，II短路 C= XI + XII | XIIII 短路，II加压 D= XII + XI | XIII然后三个式子联立，解出各侧阻抗，在归算到统一基准下的标幺。3发电机发电机是一个有源元件、两端元件。 负序： X2 近似X2 = X1 零序： Xo Xo = 0.15X1 ，但中性点不接地，不考虑。4系统 是一个等值概念，将一个电网向某个母线（节点）等值而出现的，在等值过程中考虑运行方式，正序和零序会出现最大和最小参数。符号 ，与发电机类似。 X1min X1max X0min X0max系统是怎么等值来的？如： 等值到M母线 正序：，三机全开，双回线运行。，开一机，单回线运行。负序同上零序：与变压器接地方式有关，两台主变接地注：1）对于复杂电网，手工计算几乎不可能，一般采用软件计算。 2）发电机端电压往往是非标的：10、13、17、21，计算时，不能按向就近的电压等级靠，而是要默认以这个额定电为一个新的电压等级。5电容器串补、并补、已知C。序阻抗就是相阻抗。 6电抗器 串、并、已知 、。序阻抗就是相阻抗。 小结：1）各序等值实际就是确定各序等效阻抗支路及其参数。2）折算到统一标幺。不对称故障计算 K(1） 短路 K(1.1) （横向） K(2)一、原理（求解方法）根据故障类型在故障点各序电气量之间的关系复合序网。计算出故障点各序电气量。计算全网各序电气量。以最典型的两侧电源线路系统为例，如图，在线路D点发生不对称故障。二、各种不对称故障故障点电气量计算1）K(A) 故障点边界条件： A2A0 由此可知，三个序网是串联的。 可得故障点各序电流及电压： 、 故障点电压向量图如图。 UA1 UC2 UB2 UC1 UB1 UA0 UA2 UC UB2）K(BC) 故障点边界条件： IA=0 IB=-IC = 显然，其序网是并联的。 可得故障点的各序电流、电压。 3）K(B,C) 故障点边界条件：=0 显然，其序网是并联的。 可得故障点的各序电流、电压。 三、保护安装处电气量计算保护安装处（M处）电气量 在各序网中先求出。 故障分量（突变量）同理：讨论：1）故障后的状态 = 正常状态 + 故障附加状态 2） 关于正常负荷状态的考虑从计算的角度，忽略负荷（规程上规定），按空载下进行计算。对于单侧电源系统，空载是指无负荷电流，比如低压馈供网、发电厂厂用电就是这种情况。对于双侧电源系统，空载是指两侧电源电势同相位。 3）关于C1和C2：一般而言，全系统中各元件Z1=Z2， 。 K(2)，保护处与故障点电流特征相同（不考虑负荷）。K(1)，保护处与故障点电流特征不同。K(1.1)，保护处与故障点电流特征不同。这就是为什么用软件计算时保护安装处电流量会与习惯上的故障特征不同的原因。4）线路故障母线电压计算通式：M D 一般零序阻抗按3倍的正序阻抗考虑，零序补偿子数 另一种表达： =UDA+IA1(R1+jX1)+IA2(R2+jX2)+IA0(R0+jX0)=UDA+IA1R1+ IA2R1 +IA0R0 +j(IA1X1+ IA2X2 +IA0X0)= UDA+( IA+Kr3I0)R1+( IA+Kx3I0)X1其中：Kr(R0-R1) / 3R1， Kx（X0-X1）/ 3X1 之所以这样，根本原因是输电线路的正零序阻抗不同。5） 单侧电源系统（厂用电系统）故障计算情况更加简单，不需分配，故障点的电流量就是保护安装处的电流量。6）运行方式对保护安装处流过短路电流大小的影响系统物理连接确定后，实际运行有各种各样方式。一般大方式是指电源多，连接紧密，发生短路后，短路点的电流大；小方式是指电源少，连接不紧密，发生短路后，短路点的电流小。对于保护安装处而言，不同的方式下同一个短路点其短路电流的大小也不同，需具体情况具体分析，如上图保护1，正方向短路流过最大短路电流的方式显然是三机、双回线运行的方式，正方向短路流过最小短路电流的方式显然是单机、单回线运行的方式；但是对于保护2，正方向短路流过最大短路电流的方式应当是三机、单回；正方向短路流过最小短路电流的方式显然是单机、双回线运行的方式。对于环网，与双回线类似，要具体情况具体分析。7）短路容量在继电保护整定时，经常会遇到短路容量的概念。短路容量是指在某点发生三相短路后，流过短路点的总功率。如图：E1Z1E1Z1显然，短路容量 S = U*I = E1*I = E1* E1 / Z1对于标幺形式，S = 1/Z1 ,即短路容量与节点等值阻抗是倒数关系，所以，已知短路容量可求得等值阻抗，反之亦然。同时，短路容量经常用来校核开关的开断能力。对于单电源辐射网，可用于校核母线上各出线的开关（因为最严重的情况就是出线出口处三相故障）。对于环网，则是计算开断某个支路后的短路容量，用来校核该支路的开关。为简化计算，软件一般是直接在该点做K(1)故障，同时计算出该点的正序、负序、零序等值阻抗，也就知道了短路容量。短路容量概念扩展到零序，也就有了零序短路容量的概念。8） 关于短路计算的进一步说明需说明的是，上述故障分析实际上是基于稳态分析为前提的，短路电流也只是针对稳态电流分量而言的。事实上，任何情况下的短路总是伴随暂态过程的。对于无穷大系统的短路，短路电流包含稳态基波电流，还有衰减的非周期分量，最后过渡到稳态基波电流。对于同步发电机的短路，短路电流的周期分量和非周期分量都是衰减的，周期性分量一开始是次暂态电流，过渡到暂态电流，最后过渡到稳态基波电流。对于整定计算，由于继电保护装置反映的是工频分量，不用考虑非周期分量的影响；如果是快速保护，可以考虑暂态周期分量，慢速保护只考虑稳态周期分量。四、举例1）单侧电源两相故障的特点。 故障相的相电流为什么 证明： K(3) K(2) 故障点： 实际上，单侧电源故障点保护处注：忽略，2）Y/11，在侧K(2)，Y侧电流如何分布（厂用电常见这种情况）。 Y/11 在侧发生 K(BC) ， ，用向量图分析。 正序向顺时针转30度，负序反向转30度。结论：Y侧三相均出现短路电流，一相是另两相的2倍。3）A侧变压器中性点接地，B侧变压器中性点不接地，在线路上发生接地故障，已知故障点零序电压为Ud0，问：B变压器中性点电压是多少？分析：这实际上一个单侧电源系统的故障，对于B侧，零序显然是开路的，所以 ，系统的零序电压分布如图所示。4）上图中，B变压器中性点也接地，问：高压侧三相电流的特征是什么？注：中性点接地和不接地系统。5）上图中，发电机侧电流的特征是什么？电力系统的接地方式一、电力系统的接地方式 中性点接地系统(大电流系统） 电力系统根据变压器中性点是否接地，分为： 中性点不接地系统(小电流系统）两者的区别是：大电流接地系统单相接地故障后，会出现大的短路电流和零序电流；而小电流接地系统单相接地故障后，由于不存在与大地构成的回路（或者说不存在零序回路）无大的短路电流和零序电流，如果不考虑分布电容的影响，理论上无短路电流。两者的分界线就是变压器。对于大电流接地系统，按上述故障分析方法分析即可。对于小电流接地系统，发生K(1.1) 相当于相间故障，下面针对K(1）分析。二、小电流接地系统接地故障分析（厂用电系统）1）电压情况EA单电源不接地系统，接地后，故障点的三相电压为： UAD = 0 UBD = EB EA UCD = EC EA U0 = EA UAD UCD UBD U0结论1: K(1)时，全系统接地相对地电压为0，全系统非故障相对地电压升高为3倍，全系统出现零序电压，大小为相电压。2）电流情况 C IC B IB A IB UA I0 IB IC IA UC IC UB UC UB 正常时的电容电流，但无零序 A相接地时，出现零序结论2：K(1)时，出现零序电流，超前零序电压90度。3）对于多出线情况（常见实际情况） 线路1 线路2 线路3结论3：K(1)时，非故障分支零序电流为本身电容电流；故障分支零序电流为所有非故障分支零序电流之和，且两者的方向不同。3、其他小电流接地系统1）中性点经消弧线圈接地系统原因：当分布电容较大时，K(1)后，接地点电流较大，大于10A，故障点会起弧，导致设备烧损和过电压，通过在中性点加消弧线圈解决。原理： U0 L U0 C IC IL 显然，故障点 I0 = IL - IC 完全补偿：XC=XL,纵向出现不对称时，串联谐振引起过电压； 补偿方式： 欠补偿：ILIC, 5%10% ;2) 中性点经高阻接地系统 电弧是电阻性的，易间歇复燃，导致过电压，再一个解决办法是中性点经高阻接地。由高阻使得电流保持稳定不至于间歇复燃。但是，这种做法加大了接地电流。3） 中性点经中阻接地系统中性点不接地，电流大；加消弧线圈又会引起过电压，经高阻接地，又加大了接地电流，方案均不理想。所以提出了经中阻接地的方案。事实上，对于现代大型电厂，高压厂用系统发生接地故障，本来也是停机，索性降低接地电阻，使接地电流变大，由接地保护直接跳闸。这种方案使得保护易整定，选择性和灵敏性易保证。零序电流的计算： Z1 E E 3R Z2 Z0 由于3R远大于各序综合等值阻抗，计算就简化为：I0 = E / 3R 故障相电流 3I0 E / R ，其中E为相电势。阶段式电流保护原理：所反映电气量：相电流 根据电流的大小判别故障，方法：实测电流与定值比较。适用范围：低压系统，中性点不接地系统（小电流接地系统），实际就是一种相 间保护。一、I段（电流速断保护） A 1 B 2 C 3电流速断保护无延时，电流大于定值即出口。定值如何确定？理想情况：希望I段保护线路全长，保护1的电流定值=B母线故障时流过保护电流。问题是这样会失去选择性，因为无法区分本线末端和相邻线出口故障，这两点的电气距离几乎就是一点，短路电流几乎是相等的。为保证选择性，保护范围必须缩短，同时由于短路电流的大小还受运行方式和故障类型的影响，为保证在任何情况下，不失去选择性，整定原则为：原则： 躲过最大方式下，末端B母线K(3)， 最有利情况，大方式下K(3)不能保护全长。不利时，小方式下K(2)，保护范围更小。同理：保护2，3二、II端（延时速断）作用：保护全长，为做到可靠保护全长，其保护范围必然伸到下一级，为保证选择性，要加延时。 （2030ms）(6080ms) 10ms电流定值整定原则：不超出相邻I段保护范围，习惯上讲：配合。 大多数情况是单电源辐射形，Kfz1，如果不是这样，则需计算分支系数，例如下图：AB12XAXBXL ，显然分支系数是受运行方式变化影响的。 为确保能够保护全长，灵敏度： 注：若存在多个相邻元件，应分别整定，取大者。三、III端（延时过流）I、II构成了主保护 当地后备 作用：后备 远方后备 （双重化要求）原则：躲正常运行。 其中：Ifhmax = KzqIfh Kzq：2以上 Kh：为什么要考虑？a） 定值与正常负荷比较接近。b） 继电特征 继电特性的形成原因： a) 常规型：动作：当I增大到时，上式成立，动作返回：应继续降低I，减小到到In时，上式成立，返回。 b) 微机型：量化误差和噪声。比如：10位AD 去掉符号位，9位AD 1FFH 511。电流量程：额定5A，出口10倍Ie。再加上周期分量， 20Ie。 0511 每位数字量 0100A 5A5A 边界值 4.9 噪声 4.8A 如果不考虑返回，可能出现恰好落在和Ih之间一开始，保护不动，但区外故障时，保护动作切除故障，始终无法返回，延时到跳闸。所以实际上是按返回电流躲最大负荷整定：Ih Kk I fhmax为什么I、II端不考虑返回影响？因为I、II按故障整定，定值很大，正常时距定值很远，肯定能返回。时间定值：由于电流定值按躲负荷整定，保护范围很远。为保证选择性，时间空值按阶梯原则。灵敏度：近 远 注：过长，可考虑电流定值按与相邻II段或III段配合，时间定值就不必按阶梯原则。 应用讨论：1） 反映单侧电气量的保护原理，均是按阶段式配置的，应掌握其由来和原理。2） 在实际应用中，可灵活应用，如I、II或I、III或II、III组合。3） 相互之间的配合一般是指电流定值与时间定值全配合，实在没办法时，也可只配合时间定值。4） 时间定值与电流定值是密切相关的，缩小保护范围是解决时间定值过长的一个办法。5） 反配合问题，上级定值确定，整定本级。6） CT接线的影响：CT接线一般有两种：三相Y形，两相Y形(A、C）。对于低压系统，一般是小电流接地系统，主要的故障形式就是相间故障，而且相间故障一般是由单相接地故障引起的。即不同两个地点的接地故障，这也是一种相间故障形式。两级串供形式： XL1 XL2如果在XL1、XL2上各有一个接地点，构成相间故障，XL1是上一级，希望XL2保护动作。 XL1: A A B B C C XL2: B C A C A B 动作：1 2 2 2 2 1两相Y形有三分之一情况失去选择性；三相Y形则不会。并列形式：对于多个同级并列的分支，不存在配合关系，两分支上各有一个接地点，构成相间故障，希望任意一个动作即可。 XL1 XL2 XL1: A A B B C C XL2: B C A C A B 动作：1 1、2 2 2 1、2 1两相Y形有三分之二情况只切除一个分支；三相Y形则全切除。阶段式距离保护一、基础知识1 原理： 正常时反映的是负荷阻抗，很大。 故障时反映的是短路阻抗，很小。2 优点：受运行方式变化影响小。3 测量阻抗实现方式。 相间距离根据测量阻抗的实现方法 接地距离1）相间距离：三个阻抗元件，或的关系。 a) K(BC) 故障相上的Z正确动作，其它两个不正确。b) K(3) c) K(B,C)、d) K(1)，、 K(2)、K(3)、K(1.1)能正确反映，而K(1)不能正确反映，所以是一种相间故障保护。 2）接地距离：三个阻抗元件构成或的关系。 ,a) K(A) ，、b) K(A,B) ，c) K(3) =d) K(2) 、正确反映K(1)、K(1.1)、K(3)；K(2)不能正确反映。所以是一种接地故障保护。二、阶段式相间距离保护1. I段（连断）原则：躲线末故障。 =85%对于线路变压器组，0.8 0.7由于线路变压器阻抗不均匀，可靠系数取值不同2. II段（延时速断）作用：保护全长 t=0. 3s原则1：不超出相邻I段保护范围。简单情况：复杂情况： 原则2：躲线末变压器其它侧K(3)。 3III段：近后备 作用 远后备 原则1：与相邻II段或III段配合。原则2：躲最小负荷阻抗。 与动作特性有关。 全阻抗特性： 方向阻抗特性：原则3：与线末相变压器配合，一般是过流。讨论：对于变压器另外一侧的相间故障，本侧相间距离测量阻抗将随变压器的接线形式发生变化。1）对Y/Y，测量正确。2）对Y/，K（3）测量正确，K(2)不正确，变大，但接地距离有一个正确（可用软件验证）。三、阶段式接地距离同相间距离1） I段：躲线末故障整定，一般按85%2） II段：按与相邻I段配合整定（规程）。另序补偿系数不同但实际情况较复杂 助增系数使得相邻线上的故障时的测量阻抗本线全长阻抗+相邻线。 3）III段，躲负荷阻抗或与相邻II、III段配合。情况同II段。讨论：1）相邻不同型号线路，接地距离的测量阻抗的问题。 XL1ZMND两相邻线路型号不同，序阻抗不等，零序补偿系数也不同。对于XL1上的接地距离，其测量阻抗的K是按本线路整定，对于本线路上的接地故障，测量阻抗是正确的。但是，当相邻线路接地故障，本线路的测量阻抗不正确。UAUDA+ UND + UMN= I A1ZND1+ IA2ZND2 +IA0ZND0+ I A1ZMN1 + IA2ZMN2+ IA0ZMN0=(IA+K23I0) ZND1+ (IA+K13I0) ZMN1ZA=UA / (IA+K13I0)=ZMN1+(IA+K23I0) ZND1 / (IA+K13I0)如果希望相邻线故障，保持测量阻抗的正确性，本相线路的K需按ZMD来计算并整定，但是这样又使得本线路的接地故障测量阻抗不正确。 而实际情况远比上述情况复杂得多，当相邻有助增以及外汲时，测量阻抗的公式中还会出线正序助增系数和零序助增系数，测量阻抗的变化更加复杂。所以II、III段整定，按照规程上的公式，都是近似的，不准确的。准确的做法是测量法，用软件来完成。2）对于存在零序互感的双回