第3章电网的距离保护

1、3.1 3.1 距离保护的基本原理距离保护的基本原理3.2 3.2 阻抗继电器阻抗继电器3.4 3.4 距离保护的整定计算距离保护的整定计算3.5 3.5 影响距离保护正确工作的因素及影响距离保护正确工作的因素及防止方法防止方法3.3 3.3 阻抗继电器的接线方式阻抗继电器的接线方式3.1.1 基本工作原理基本工作原理3.1.2 距离保护的时限特性距离保护的时限特性3.1.3 距离保护的主要组成元件距离保护的主要组成元件 距离保护是反应保护安装处至故障点的距离，并根据距离保护是反应保护安装处至故障点的距离，并根据距离的远近而确定动作时限的一种保护装置。测量保护距离的远近而确定动作时限的一种保护

2、装置。测量保护安装处至故障点的距离，实际上是测量保护安装处至故安装处至故障点的距离，实际上是测量保护安装处至故障点之间的阻抗大小，故有时又称阻抗保护。障点之间的阻抗大小，故有时又称阻抗保护。 3.2.1 阻抗继电器的基本原则阻抗继电器的基本原则3.2.2 利用复数平面分析圆特性阻利用复数平面分析圆特性阻抗继电器抗继电器3.2.3 具有四边形特性的阻抗继电具有四边形特性的阻抗继电器器 阻抗继电器是距离保护装置的核心元件，阻抗继电器是距离保护装置的核心元件，其主要作用是测量短路点到保护安装地点之其主要作用是测量短路点到保护安装地点之间的阻抗，并与整定阻抗值进行比较，以确间的阻抗，并与整定阻抗值进行

3、比较，以确定保护是否应该动作。定保护是否应该动作。 阻抗继电器可按以下不同方法分类。阻抗继电器可按以下不同方法分类。 根据其构造原理的不同，分为电磁型、根据其构造原理的不同，分为电磁型、感应型、整流型、晶体管型、集成电路型和感应型、整流型、晶体管型、集成电路型和微机型等。微机型等。 根据其比较原理的不同，分为幅值比较根据其比较原理的不同，分为幅值比较式和相位比较式两大类。式和相位比较式两大类。 根据其输入量的不同，分为单相式和多根据其输入量的不同，分为单相式和多相式两种。相式两种。1 1、全阻继电器动作特性、全阻继电器动作特性2 2、方向阻抗继电器动作特性、方向阻抗继电器动作特性3 3、偏移特

4、性继电器动作特性、偏移特性继电器动作特性但是当短路点有过渡电阻存在但是当短路点有过渡电阻存在时，阻抗继电器的测量阻抗将时，阻抗继电器的测量阻抗将不在幅角为不在幅角为 ?k k 的直线上。此的直线上。此外，电压互感器，电流互感器外，电压互感器，电流互感器都存在角误差，这样也将使测都存在角误差，这样也将使测量阻抗角发生变化。所以，要量阻抗角发生变化。所以，要求阻抗继电器的动作范围不是求阻抗继电器的动作范围不是以以 ?k k为幅角的直线，应将其动为幅角的直线，应将其动作范围扩大，扩大为一个面或作范围扩大，扩大为一个面或圆圆( (但整定值不变但整定值不变) )。目前已经。目前已经实现的有圆特性，椭圆特

5、性，实现的有圆特性，椭圆特性，橄榄特性，苹果特性，直线特橄榄特性，苹果特性，直线特性，四边形特性等。在以上各性，四边形特性等。在以上各种特性的继电器中，以圆特性种特性的继电器中，以圆特性和直线特性的继电器最为简单，和直线特性的继电器最为简单，应用也最为普遍。应用也最为普遍。 阻抗复平面分析法是最常用、最简捷直阻抗复平面分析法是最常用、最简捷直观的方法，它需要经过以下几个步骤。观的方法，它需要经过以下几个步骤。 （1 1）阻抗继电器在阻抗复平面上的动作特）阻抗继电器在阻抗复平面上的动作特性（可从动作条件判别式取等号求得）。性（可从动作条件判别式取等号求得）。 继电器的测量阻抗继电器的测量阻抗Z

6、Zr r沿一定的轨迹变化沿一定的轨迹变化而使继电器始终处于临界动作状态时，这一而使继电器始终处于临界动作状态时，这一轨迹便称为继电器的动作特性。轨迹便称为继电器的动作特性。 （2 2）求出阻抗继电器在各种运行情况下感）求出阻抗继电器在各种运行情况下感受到的阻抗（测量阻抗受到的阻抗（测量阻抗Z Zr r）。）。（3 3）按动作条件判别式，在阻抗平面上分析）按动作条件判别式，在阻抗平面上分析 它们是否满足该式，从而决定其是否动作。它们是否满足该式，从而决定其是否动作。 这种继电器以及其他特性的继电器，都可这种继电器以及其他特性的继电器，都可以采用两个电压幅值比较或两个电压相位比以采用两个电压幅值比

7、较或两个电压相位比较的方式构成，现分别叙述如下。较的方式构成，现分别叙述如下。全阻抗圆特性在各个方向上的动作阻抗都相同，全阻抗圆特性在各个方向上的动作阻抗都相同，它在正向或反向故障的情况下具有相它在正向或反向故障的情况下具有相同的保护区，即阻抗元件本身不具有方向性。同的保护区，即阻抗元件本身不具有方向性。全阻抗圆特性的阻抗元件可以应用于单侧电源全阻抗圆特性的阻抗元件可以应用于单侧电源的系统中；当应用于多侧电源时，应与方向元的系统中；当应用于多侧电源时，应与方向元件相配合。件相配合。 （3 3）幅值比较方式与相位比较方式之间）幅值比较方式与相位比较方式之间的关系，可以从图的关系，可以从图3-43

8、-4和图和图3-53-5所示几种情况所示几种情况的分析得出。的分析得出。 3.3.1 对接线方式的基本要求对接线方式的基本要求3.3.2 相间短路阻抗继电器的相间短路阻抗继电器的0接线方式接线方式3.3.3 接地短路阻抗继电器的接线接地短路阻抗继电器的接线方式方式3.4.1 距离保护的整定计算原则距离保护的整定计算原则3.4.2 对距离保护的评价对距离保护的评价 一般按躲开下一条线路出口处短路的原则一般按躲开下一条线路出口处短路的原则来确定，按式（来确定，按式（3-13-1）和式（）和式（3-23-2）计算，在）计算，在一般线路上，可靠系数取一般线路上，可靠系数取0.80.8。如图如图3-13

9、3-13所示，应按以下两点原则来确定。所示，应按以下两点原则来确定。 （1 1）根据距离保护的工作原理，它可以）根据距离保护的工作原理，它可以在多电源的复杂网络中保证动作的选择性。在多电源的复杂网络中保证动作的选择性。 （2 2）距离）距离段是瞬时动作的，但是它只段是瞬时动作的，但是它只能保护线路全长的能保护线路全长的80%80%85%85%，因此，两端合，因此，两端合起来就使得在起来就使得在30%30%40%40%的线路长度内的故障，的线路长度内的故障，不能从两端瞬时切除，在一端须经不能从两端瞬时切除，在一端须经0.5s0.5s的延的延时才能切除。时才能切除。 在在220kV220kV及以上电压的网络中，有时候这及以上电压的网络中，有时候这不能满足电力系统稳定运行的要求，因而，不能满足电力系统稳定运行的要求，因而，不能作为主保护来应用。不能作为主保护来应用。 （3 3）由于阻抗继电器同时反应于电压的）由于阻抗继电器同时反应于电压的降低和电流的增大而动作，因此，距离保护降低和电流的增大而动作，因此，距离保护较电流、电压保护有较高的灵敏度。较电流、电压保护有较高的灵敏度。 此外，距离此外，距离段的保护范围不受系统运段的保护范围不受系统运行方式变化的影响，其他两段受到的影响也行方式变化的影响，其他两段受到的影响也比较小，因此，保护范围比较稳定。比较小，