电网距离保护第4讲New综述

3.3阻抗继电器的实现方法3.3.4消除方向阻抗继电器出口故障方向死区的方法

方法之一：引入非故障相电压作为极化电压典型应用：

90°接线的功率方向继电器，采用的就是这种思路采用正序电压作为极化电压，是距离保护中一种常见的消除电压死区的方法，正序电压包含非故障相电压信息正序电压极化方向阻抗继电器动作方程3.3.4消除方向阻抗继电器出口故障方向死区的方法

正序电压极化方向阻抗特性工作电压和极化电压应用接地故障相间故障统一的动作特性其中：保护安装处到故障点正序阻抗3.3.4消除方向阻抗继电器出口故障方向死区的方法

正序电压极化方向阻抗动作特性分析(单相接地故障为例）

短路点到电势间正序阻抗近似为实数正向故障(参见式3.6a)3.3.4消除方向阻抗继电器出口故障方向死区的方法

正序电压极化方向阻抗动作特性分析正向故障时，动作区是一个包含原点的偏移阻抗圆将代入得或者：3.3.4消除方向阻抗继电器出口故障方向死区的方法

正序电压极化方向阻抗动作特性分析（单相接地故障为例）反向故障3.3.4消除方向阻抗继电器出口故障方向死区的方法正序电压极化方向阻抗动作特性分析（以单相接地故障为例反向发生接地故障时反向故障时，动作区是一个上抛阻抗圆，不含原点，阻抗在第三象限，不可能落入动作圆。3.3.4消除方向阻抗继电器出口故障方向死区的方法方法之二：记忆故障前电压作为极化电压正向单相接地短路：3.3.4消除方向阻抗继电器出口故障方向死区的方法正方向短路时：假定故障前空载则动作方程：3.3.4消除方向阻抗继电器出口故障方向死区的方法当反方向短路时：假定故障前空载3.3.4消除方向阻抗继电器出口故障方向死区的方法模拟式距离保护中：记忆电压通过LC谐振记忆回路获得。记忆量是逐渐衰减的，故障一定时间后，将衰减至故障后的测量电压，动作特性将变成经过原点的方向圆特性。上面分析中得出的正向故障时为偏移圆特性、反向故障时为上抛圆特性的结论，仅在故障刚刚发生、记忆尚未消失时是成立的，所以称之为初态特性。数字式保护中：记忆电压是存放在存储器中的故障前电压的采样值，不存在衰减问题，但故障发生一定时间后，电源的电动势变化，将不再等于故障前的记忆电压，用故障前的记忆电压作为参考电压，特性也将会发生变化。3.3.5阻抗继电器精确工作电流和精确工作电压

阻抗继电器测量特性所有测量设备一样，都有量程的限制。阻抗继电器也如此只有在量程范围内，阻抗继电器才能准确的测量阻抗阻抗继电器的测量特性曲线（临界动作点和输入电流关系）动作阻抗Zop：使继电器的测量阻抗处于临界动作状态3.3.5阻抗继电器精确工作电流和精确工作电压阻抗继电器测量特性分析起始段受传变器传变非线性的影响，尾段受饱和特性影响最小精确工作电流：最小精确工作电压：精确工作电流校验：3.4距离保护的定值整定及评价

3.4.1距离保护的整定计算

距离保护一般采用阶段式的配合思想，各段之间的配合关系，类似于三段式电流保护通常配置距离Ⅰ段、距离Ⅱ段、距离Ⅲ段。其中，距离Ⅰ段、距离Ⅱ段一般采用具有方向性的动作特性，作为被保护线路的主保护；距离Ⅲ段，通常采用带有偏移特性的动作特性，作为本线路、下级线路及反向母线保护的后备距离保护的整定，实际上是确定与保护动作特性有关的特征阻抗Zset3.4距离保护的定值整定及评价采用圆特性的距离保护I、II、III段保护范围与动作时限。3.4.1距离保护的整定计算

距离Ⅰ段整定作用：无延时的速动段，只反应本线路内部故障，下级线路出口应可靠不动作。原则：躲过本线路末端短路时的测量阻抗，确保区外故障不误动L：被保护线路的全长z1：单位长度线路的正序阻抗Krel：可靠系数，一般取0.8~0.853.4.1距离保护的整定计算

距离Ⅱ段整定作用：距离Ⅰ段无法保护线路全长，增加距离Ⅱ段；其保护范围应涵盖线路全长，且有一定灵敏度。因此距离Ⅱ段的保护范围应延伸至下一级线路，并在动作时间上与下一级线路进行配合，以实现选择性跳闸原则：动作阻抗应不超过下级线路配合段的保护范围，动作时间应比下级线路配合段提高一个时限级差3.4.1距离保护的整定计算

分支系数对距离Ⅱ段整定的影响存在分支线路时，保护测量阻抗和分支系数的关系：3.4.1距离保护的整定计算

助增分支将使保护感受阻抗增大，保护范围减小外汲分支将使保护感受阻抗减小，保护范围扩大问题如何保证距离保护Ⅱ段在任何运行方式下，按其整定值确定的保护范围均不超过相邻线路配合段的保护范围？整定处理思想保护范围最大时其动作范围不超过相邻线配合I段保护范围。该种运行方式对应于分支系数最小的情况。3.4.1距离保护的整定计算

整定方法CASE1：相邻元件为输电线路CASE2：相邻元件为变压器CASE3：相邻元件既有出线又有变压器分别按上述两种情况计算，取其中的较小者作为整定阻抗3.4.1距离保护的整定计算

分支系数的计算：类似于电流保护分支系数计算3.4.1距离保护的整定计算

灵敏度校验距离Ⅱ段要保护线路全长，因此其灵敏度校验要求在本线路末端故障时，有足够的灵敏度灵敏度不满足要求时，应考虑进一步扩大距离Ⅱ段保护范围，与下级线路距离Ⅱ段配合动作时间为保证下级线路出口的选择性，距离Ⅱ段动作时间应比配合段多一个时间级差3.4.1距离保护的整定计算

距离Ⅲ段整定作用：本线路的近后备或下级线路的远后备整定原则：CASE1：相邻线路配合段为距离Ⅱ段或距离Ⅲ段时CASE2：相邻元件配置电流、电压保护时的配合等于相邻线电流、电压保护的最小保护范围对应的阻抗值3.4.1距离保护的整定计算

CASE3：按躲过本线路最小负荷阻抗整定最小负荷阻抗：全阻抗特性：方向阻抗特性：Kss——自启动系数，与负荷特性有关，统计得到，1.5~2.5Krel——可靠系数，0.8~0.85Kre——返回系数，取决于继电器型号，1.15~1.25fset——整定阻抗的阻抗角，一般取线路阻抗角fL——负荷阻抗角，由负荷功率因数得到3.4.1距离保护的整定计算

灵敏度校验近后备灵敏度：要求按本线路末端故障校验远后备灵敏度：要求按相邻线路末端故障校验。有分支线路时，应考虑相邻线末端故障，保护测量阻抗最大的情况，即取最大分支系数进行校验，此时保护的灵敏度最低3.4.1距离保护的整定计算

定值的归算工程上的保护定值都是以互感器二次侧阻抗值给出的，因此需将上述定值进行归算归算公式3.4.1距离保护的整定计算

整定计算举例例3.13.4.2对距离保护的评价3.4.2对距离保护的评价距离保护的阻抗测量原理，除可以应用于输电线路的保护外，还可以应用于发电机、变压器保护中，作为其后备保护。相对于电流电压保护来说，距离保护的构成、接线和算法都比