线路距离保护

线路距离保护1、什么是距离保护6.1距离保护（阻抗保护）原理、组成是通过测量被保护线路始端电压和电流的比值（测量），而动作的一种保护。AC1Zm测量阻抗Zm测量阻抗:正比于线路的距离，反应了短路点到保护安装处之间的长短保护安装处继电器感受到的电压Um与电流

Im的比值，即：

Zm=Um/Im2、阻抗继电器用于测量阻抗，并与定值进行比较而动作。整定阻抗Zset：保护安装处到整定点之间的阻抗。

动作阻抗Zop：使继电器动作的最大阻抗称为动作阻抗，以Zop表示。

1、优点6.1距离保护（阻抗保护）原理、组成

因为距离保护是测量短路点到保护安装处的阻抗。大小正比于距离，而于最大、最小运行方式基本无关。而相间电流保护测量的是短路电流，与最大运行、最小运行方式有关，某点短路时短路电流大小随运行的不同而不同。AC1Zm测量阻抗灵敏度度,能够保证故障线路在比较短的时间内,有选择性地切除故障,整定值不受系统运行方式变化的影响。

2、阻抗继电器的分类全阻抗继电器方向阻抗继电器偏移阻抗继电器特点：1.电流、电压保护受系统运行方式影响大，在35kV及以上复杂电网难于满足四性要求。2.距离保护I段不受系统运行方式变化的影响，II段、III段受其影响也较小。广泛应用于35kV及以上复杂电网作输电线路保护。阻抗继电器ZKJ，是测量故障点至保护处的阻抗并与整定阻抗比较，以确定保护是否动作，测量阻抗落在动作区内，阻抗继电器动作，反之不动作

为了消除过渡电阻以及TA、TV误差的影响往往把Idz.J动作区扩大圆特性：全阻抗、方向、偏移特性椭圆型、四边型、直线型二、圆特性阻抗继电器：全阻抗、方向、偏移特性ZKJ比幅值构成：动作条件：比相方式构成：动作条件：动作量：制动量：全阻抗继电器：以整定阻抗为半径的圆圆内为动作区；无方向性1）比幅值动作方程：2）比相位动作方程：2.方向阻抗继电器：以Zzd阻抗为直径过原点的圆1）比幅值2）比相位ZKJ具有明确的方向性3.偏移特性ZKJ：向第四象限偏移α=0.1～0.2的圆1）比幅值2）比相位三．ZKJ的接线方式：0°、+30°、-30°相电压和补偿1．基本要求：1）2）ZJ与故障类型无关2．类型J1J2J30°接线+30°接线-30°接线相电压和具有3KI0补偿的相电流接线接线方式继电器四、距离保护整定计算1．距离I段：主保护1）对线路2）对线路变压器组：可靠系数，取0.8~0.85ZB为对侧主变最小并联等值正序阻抗2．距离II段：主保护1）动作阻抗与下一线路I段配合整定：最小分支系数②按躲变压器低压侧短路整定：变压器低压侧短路最小分支系数③按保证KLm条件整定④KLm不满足要求时与下一线段II段配合整定2）KLm校验3）动作时间与下一线路I配合：与下一线路II配合：3.距离保护III段整定原则：按躲过最小负荷阻抗整定。求最小负荷阻抗：考虑外部故障切除后，电动机自启动时，距离III段应可靠返回。对于全阻抗继电器，其整定值为：对于方向阻抗继电器。其整定阻抗为：线路阻抗角70°左右：负荷功率因数角距离保护III段整定动作时间按阶梯时限原则整定。灵敏度校验：近后备的灵敏度：

远后备的灵敏度：

五、影响距离保护正确动作的因素阻抗继电器测量阻抗受很多因素影响。主要有短路点的过渡电阻；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；串连补偿电容。

短路一般是非金属性的，即短路点存在过渡电阻使测量阻抗变化，因此保护范围可能缩短，可能超范围或反方向误动。过渡电阻的影响：过渡电阻的性质：相间短路——电弧电阻接地短路——电弧电阻，杆塔电阻，大地电阻阻抗继电器感受到的可能不是纯电阻性的。1、短路点过渡电阻的影响及相应措施：过渡电阻的影响：α>0,电阻电感性，Zj电抗部分增大α<0,电阻电容性，Zj电抗部分减小过渡电阻将可能为容性或感性，保护存在误动或拒动一般而言，阻抗继电器动作特性在＋R轴方向上所占面积越大，受过渡电阻的影响就越小2、电力系统振荡对距离保护的影响振荡时，系统中各发电机电势间的相角差随时间作周期性变化，从而使系统中各点电压、电流和功率的幅值和相位周期性变化，距离保护的测量阻抗也将发生周期性变化，可能导致距离保护误动。但通常系统振荡若干周期后，多数情况下能自行恢复同步，若此时保护误动，势必造成不良后果，因而使不允许的。振荡周期：电压的一个最大值到下一个最大值所经历的时间，一般发生在0.25~2.5s的范围内。.系统振荡时电压电流的变化规律

几点假设①全相振荡时，系统三相对称，故可只取一相分析；②两侧电源电势幅值相等，相角差为③系统中各元件阻抗角均相等④不考虑负荷电流的影响，不考虑振荡同时发生短路。当两侧电势幅值相等且系统中各元件阻抗角相等时，振荡中心的位置在全系统纵向阻抗的中点，即振荡电流幅值变化包络线系统中总有一点的电压为最低，其值为由0向相量EM-EN所作的垂线的长度，该点则称为振荡中心，以z表示。I最大，相当于在线路z点发生三相短路。系统振荡时测量阻抗的变化规律M侧：22)2()21(2.ddctgZjZZZjctgZZMMmJå--å=--å=系统振荡时测量阻抗的变化规律NMZMZNZj系统振荡时测量阻抗的变化规律M=0.5M<0.5M>0.5系统振荡时距离保护的影响当测量阻抗进入特性圆内，阻抗继电器就要误动。全阻抗继电器误动的相角方向阻抗继电器误动的相角就可躲振荡的影响

小结：在相同定值下，全阻抗继电器所受振荡影响大当保护安装点越靠近振荡中心，受影响越大振荡中心在保护范围外或位于保护反方向，振荡时保护不会误动措施：①延长保护装置的动作时间（如距离Ⅲ段）②把定值减小，使振荡中心位于特性圆外③增设振荡闭锁回路1）振荡和短路区别测量阻抗角对称性振荡变慢对称短路不变快短路瞬间总不对称2）振荡闭锁方式①利用负序（或零序）分量实现振荡闭锁②利用负序（或零序）增量实现振荡闭锁③反应测量阻抗变化率的振荡闭锁3）对振荡闭锁的要求①系统振荡而没有短路：可靠闭锁ZKJ②系统无振荡而有短路：可靠不闭锁③振荡发生后有短路：能正确动作④先故障后有振荡：不能无选择性动作对距离保护的评价

1、选择性在多电源的复杂网络中能保证动作的选择性。

2、快速性距离I段能保护线路全长的85%；对双侧电源的线路，至少有30%的范围保护要以II段时间切除故障。

3、灵敏性同时反应电压和电流，灵敏度比单一反应电流的保护高。距离I段的保护范围不受运行方式变化的影响。第II、III段的保护范围受运行方式变化影响较小。

4、可靠性由于阻抗继电器构成复杂，距离保护的直流回路多，振荡闭锁、断线闭锁