距离保护原理21147PPT课件

.,1,距离保护复习要点,培训班20090704,.,2,距离保护的导入,输电线路相量和序量的关系。2.故障时测量的阻抗特点：反映故障点位置（矢量具有方向性）；有别于负荷阻抗；一般指正序阻抗。,.,3,测量阻抗的计算,3.距离继电器的推导：单相，相间。4.特点：计算的几个前提：金属性故障；正负序阻抗相等。单相接地故障；相间故障；三相故障；故障环的概念：故障环的阻抗测量不受负荷、振荡、非全相的影响。,.,4,对测量阻抗的影响因素,短路点的过渡电阻；电力系统振荡；保护安装处与故障点之间有分支电路；CT,PT的误差；PT二次回路断线；串联补偿电容。,.,5,.,6,振荡时测量阻抗,测量阻抗；,.,7,对测量阻抗的影响因素,振荡时测量轨迹：,.,8,振荡时测量阻抗的特点,轨迹上任一点到两端的距离之比等于两侧电动势幅值之比；通过测量阻抗端点轨迹的变化方向，可以知道本端是加速侧还是减速侧；振荡闭锁回头讲。,.,9,距离保护的实现,距离保护的构成,就本身而言:测量/比较执行。配合元件：起动元件；选相元件；方向元件；振荡闭锁元件；电路回路断线闭锁。,.,10,2、直接绝对值和相位比较的实现方法,数字化保护装置中已经与集成电路型大不相同，在此不详细介绍了。,3、电压相位法实现的故障区段判断,基本原理：工作电压又称补偿电压（一般不变）；极化电压（参考电压）的不同具有不同的动作特性。,.,11,几种常见距离继电器,1、方向阻抗特性,方向阻抗特性的优点是测量元件本身具有方向性；测量阻抗ZJ都落在坐标原点附近，都处于动与不动的边沿状态，即有可能出现正向出口短路拒动或反向出口短路误动的情况。通过电压的比较实现距离的测量和比较；特性分析需转化为阻抗特性来分析。,.,12,2、以正序电压为极化电压的测量元件,为消除出口死去，引入正序电压作极化电压量；三相电压组合而成的，即在不对称短路时，正序电压中自然包括了非故障相的电压，用它来作为极化电压，就相当于在极化电压中引入了非故障相电压。构成极化电压的正序电压，也应该随着故障类型和相别的不同而不同，它的选取方式应该与测量电压的选取方式一致。故障前后电压相角变化不大。南瑞继保采用此方案。,几种常见距离继电器,.,13,3、正序电压的变化分析,A相单相接地短路：AB相两相接地短路：AB相两相短路：ABC三相对称性短路：,几种常见距离继电器,.,14,4、正序电压为极化的动作特性的分析,正序电压作为极化电压时的分析公式：单相接地故障时：保护安装处的正序电压：,几种常见距离继电器,.,15,4、正序电压为极化的动作特性的分析,保护安装处的正序电压：,假设系统各部分阻抗的阻抗角都相等，则,为大于0的实常数，它的存在不会对比相有任何影响，则动作条件又可以表示为：,几种常见距离继电器,.,16,4、正序电压为极化的动作特性的分析,动作域：,出口故障可靠动作；该偏移圆的直径要大得多，因而其耐受过渡电阻得能力要比方向阻抗强；动作区域包括原点并不意味着会失去方向性。,几种常见距离继电器,.,17,4、正序电压为极化的动作特性的分析,反向故障时保护安装处的测量和正序电压：,几种常见距离继电器,.,18,4、正序电压为极化的动作特性的分析,动作域：,反向出口短路时，测量阻抗在原点附近，远离动作区域，可靠不动。反向远处短路时，测量阻抗本身位于第三象限，不可能落入动作圆内，所以也不会动作。这表明，正序电压极化的测量元件具有明确的方向性。,几种常见距离继电器,.,19,4、电压相位法实现的故障区段判断,多相故障（两相接地、两相不接地、三相短路）情况下，故障相测量元件的动作特性可采用同样思路分析；假设：故障系统两侧电源的电动势完全相等、各个部分的阻抗角都完全相同、Kc为实数，实际情况下，会有偏转；优点：测量和区域判断一体；具有许多优良的自适应性能。,几种常见距离继电器,.,20,解决出口三相故障？可根据系统短路时，短路前后母线电压的相位基本不变这一特点，利用故障前的记忆电压，作为测量元件的极化电压。,5、以记忆电压为极化电压的测量元件,动作的条件为：空载条件下：阻抗动作表达式：,与正序电压极化的测量元件一样，记忆电压极化的测量元件在正向出口短路时，测量阻抗明确地落在动作区内，能够可靠地动作，耐受过渡电阻得能力也比方向阻抗强。,几种常见距离继电器,.,21,反向故障，同理可推出：,5、以记忆电压为极化电压的测量元件,动作的条件为：空载条件下：阻抗动作表达式：,记忆与不对称正序一致；短时有效，需要入段固定的处理策略。,几种常见距离继电器,.,22,动作的方程为：正向故障时阻抗特性：,6、零序电抗型的测量元件,动作的特性将进一步下倾,动作的特性将上翘,几种常见距离继电器,.,23,动作的方程为：反向故障时的阻抗特性：,6、零序电抗型的测量元件,零序电抗特性不具备方向性；在防止距离继电器稳态超越时应用，与基本距离继电器组成复合继电器,几种常见距离继电器,.,24,1、工频变化量距离保护的工作原理,几种常见距离继电器,.,25,2、动作方程及特性分析,动作判据可以表示为：正向故障时：反向故障时：,几种常见距离继电器,.,26,2、动作方程及特性分析,几种常见距离继电器,.,27,3、特点及应用,3、电网距离保护3.8工频故障分量距离保护,故障分量元件；工频稳态量，动作性能稳定；动作判据简单，动作速度快；方向性；一定的选相能力。应用：超高速段。,.,28,1、选相作用,选相,准确测量；分相出口。,2、相电流差突变量选相元件,先计算三个突变量的有效值并找出其大小顺序。利用（大中）（中小）这一判据，可以将单相接地和两相短路接地很好地区分出来。,.,29,2、相电流差突变量选相元件,故障时突变量特征分析,表2：两相相间短路接地,表1：单相接地,选相,.,30,2、相电流差突变量选相元件,选相,.,31,2、相电流差突变量选相元件,3、电网距离保护3.6选相,模量计算，简单、快速；灵敏度高，尤其是区分单相和两相故障；多用于快速段；在机端，当正、负序阻抗不同时，灵敏度受影响；相电压差突变量选相元件可以得出同样的结论：弱馈，电压波形比电流好（暂态分量、包含等）。,.,32,3、稳态量选相元件,3、电网距离保护3.6选相,不同故障下正、零和负序的相位关系A相接地B相接地C相接地,图1单相接地短路时序分量相位关系图,.,33,3、稳态量选相元件,3、电网距离保护3.6选相,不同故障下正、零和负序的相位关系BC相接地CA相接地AB相接地,图1两相接地短路时序分量相位关系图,.,34,3、稳态量选相元件,序分量选相原理序分量选相中接地故障采用零、负序分量的相对相位关系结合阻抗选相，不接地故障采用阻抗选相。序分量选相是根据不同故障情况下负序及零序电流相对相位来确认的，相区的划分如下图所示：,选相,.,35,3、稳态量选相元件,超前的相角（度）可能的故障类型（1）3030A,BC（2）9030AB（3）15090C,AB（4）150150CA（5）90150B,CA（6）9030BC上面（2）、（4）、（6）为单一故障相别的相区，直接确认