继电保护讲义-距离保护装置举例

距离保护装置举例

为了对以单相式阻抗继电器为测量元件的距离保护有一个整体概念，本节以反应

110〜220kv相间短路故障的整流型三段式距离保护装置为例，介绍其组成、各部分作用以及

整组保护的动作过程。对微机距离保护的构成作一简要说明。

装置是由六只方向阻抗继电器并配以时间元件构成的整流形三段式距离保护。其中三只

方向阻抗继电器为第I、II段共用，采用切换方式进行阻抗的测量，而第III段阻抗的测量则

采用三只独立的阻抗继电器，依此来反应48、BC、C4相间短路及三相短路；时间元件采

用阶梯形时限特性，并与阻抗继电器配合来保证动作的选择性。作为110〜220kv大接地电流

系统相间短路故障的保护，在国内得到了广泛应用。

装置采用负序、零序电流增量继电器作为整组保护的起动元件，以保证同时性短路时能

可靠起动,并能有效地防止交流失压引起的保护误动作。起动元件动作后,一方面准备好保

护出口跳闸回路和共用阻抗继电器I、I［段动作值的切换，另一方面对保护的第I、H段进

行振荡闭锁控制。

振荡闭锁装置采用负序、零序增量元件起动，振荡停息复归。当静稳定和动稳定破坏引

起振荡时，通过起动元件和相电流元件相互配合，实现对保护【、H段的闭锁。振荡比锁装

置的投入，可由跨线端子进行操作。

装置设有手动合闸和自动重合闸后加速保护跳闸回路。通过跨线端子可进行H、川段加

速，以及手动合闸加速in段等。此外，通过跨线端子还能实现瞬时测定。

装置还设有总闭锁回路，当交流电压二次I可路故障，被保护线路严重:过负荷，总I无锁继

电器均会起动，闭锁整套保护，并延时发出告警信号。总闭锁只能由值班员手动复归。

此外，此装置与高频收发信机配合，即可构成高频闭锁距离保护。

一、交流回路

装置交流回路如图5-60所示。它的六只阻抗继电器均采用0°接线，此外还接有起动

继

电器K57和断线闭锁继电器KBL以及相电流继电器KA,其功能和作用以及基本原理在前

面已作分析和介绍，不再赘述。这里，主要针对装置的直流问路说明其各元件的作用和整组

动作过程。

二、直流回路

1

KA

图5-60整流型距离保护装置交流回路

此装置的直流回路如图5-61所示。

（一）主要继电器的名称和作用

KST一负序、零序电流增量起动继电器（10）；KCH一切换继电器（11）；KLM-振荡闭

锁中间继电器（7）：KLO一闭锁开放继电器（1）；KL—总闭锁继电器（35）；1KCE、2KCE

—1、2K/的重动继电器；3KCE、KCE—3K/的重动继电器；1K7—使振荡闭锁装置整组复

归的继电器。

上述继电器的作用可•参阅本章第五节的二、（四）振荡闭锁装置部分。

2KT、3K7一分别为距离II、HI段时间继电器。

\KCO-I>II段跳间出口继电器（15）,增加触点容量。

2KCO-川段跳闸出口继电器（18）,增加触点容量。

KAC-后加速继电器（3）,由本装置以外，自动重合闸装置中手动合闸继电器KOC

和重合闸起动继电器KRS的常开触点控制，实现后加速。

1SR—总闭锁手动复归按扭。

257e-信号自保持回路手动复归按钮。

在本节内容介绍时，若后缀右括号，则其中的数字表示继电器或其触点位置，下同。

2

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见机K动维电器

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见抗理动缎电器

4KCE

Q）

图5-61整流型距离保护装置直流回路（一）

（a）振荡闭锁及各段工作回路

（二）整组保护动作说明

1.正常运行状态

交流回路中六只阻抗继电器1、2KK3K/阻抗继电器和K57;必均不动作。直流回路

中，切换继电器KC”，闭锁开放继电器KLO和总闭锁继电器KL都处于励磁状态，其余各

3

3.总闭锁回路

装置的保护跳闸出口回路受总闭锁继电器KA正常时闭合的常开触点控制（14）、（15）,

以防止阻抗继电器电压回路断线或严重过负荷时保护装置误动作。当正常运行中发生失压或

过负荷时，阻抗继电器可能误动作，虽然整组保护受负序、零序电流增量继电器KST控制，

不会误发跳闸脉冲，但是，如果系统此时进行某种操作或发生区外故障而使KS7起动，保

护就有误动作的可能。因此，发生失压或异常过负荷时，应起动总闭锁回路，断开跳河出口

I可路，闭锁保护，同时发出异常信号，以便运行人员及时处理。

（1）总闭锁回路的起动。当发生失压时，断线闭锁继电器K8L起动，其常开触点（33）

短接KL绕组，其常开触点（15）切断I、II、川段跳间出口回路，将保护闭锁。在发生过

负荷或阻抗继电器电压回珞断线时，K/动作，起动1k?£14~7£,其中2长。七和4长。七的

常开触点（31）、（32）闭合，起动3K7,3KT终止常开触点，短接KL绕组，KL失磁,其

常开触点（15）瞬时断开距离保护的I、II、HI段出口。3K7终止常开触点的时限应大于最

长

保护段动作时间、断路器跳闸时间及保护装置返回时间之和。

（2）要求总闭锁继电器KL延时动作、瞬时返回，其目的是保证总闭锁回路可靠工作，

避免因失去直流电压而随之失去交流电压，使距离元件动作的瞬间起动出口1、2K/U5）、

（18）,故要求KL常开触点瞬时断开，以免误动；又当直流电压恢史的同时，交流电压也

随之恢复。如果KA常开触点瞬时闭合，则距离保护元件闭合的触点就通过K/,常开触点使

距离

保护误动，故KL常开触点（14）、（15）应延时闭合。

（3）总闭锁起动回路动作后，不允许在异常情况未作处理的情况下，让总闭锁自动解

除，故要求总闭锁起动后由值班人员手动复归。

4.保护各段动作情况。若短路发生在第I段保护区，KST动作使保护开放一段时间，

1K/动作起动1KCE和2KCE,在KS7没有返回前接通出口继电器1KC0。若短路发生在H

段保护范围内时，在KCH常开触点（15）返问前I、2K/不动，只有等定值切换到II段定

值时1、2K/才动作，起动1KCE和2KCJ2KCE起动II段延时继电器2KT,其常开触点（16）

闭合后接通出口继电器\KCO.若短路发生在HI段时，只有等3K7滑动触点（18）达到振荡

时间才能接通出口继电器2KCE.

5.后加速回路

5

后加速回路包括手动合闸后加速和重合闸后加速保护回路两部分。

（1）手动合闸后加速保护回路。一般手动合闸均在同期方式下进行，因此，手动合闸

后加速不应带时限。为提高手动合闸于三相短路时的动作可靠性，手动合闸后加速保护回路

不再经电流起动元件，而直接经由距离元件触点起动跳闸出口中间继电器。当手动合闸于三

相短路时，3K/立即动作，并起动3KCE和4KCE,4KCE常开触点（21）通过手动合闸继

电器的常开触点2KH0（21）直接起动跳闸出口中间继电器2KC。，

（2）.重合闸后加速俣护归I路。按以下四种方式考虑，可通过选连预留的不同接线端子

来实现，以适应各种需要，

重合闸加速保护方式有：瞬时加速II段：瞬时加速1U段：第HI段可带躲振荡的短延时:

瞬时恢复I、n段。

连接ln47—ln48：瞬时加速^段,且经短延时加速III段。

连接In48—In49：瞬时加速III段。

在In48与In49间：外接加速触点（例KER）作为综合重合闸三相跳闸时瞬时加速第

IH段用。

连接In55—In60：瞬时恢I、II复段。

6.整组复归

当短路消失，振荡停息时，KA常闭触点（29）闭合，4KCE常闭触点（29）闭合，串

联起动整组复归时间继电器1KT,由1K7-终止触点（5）短接KL”和KS7绕组使它们复归。

随后，KC"和KLO重新动作（II）、（1）,同时IKT复归（29）,于是整组保护复归到正常

状态。

应该注意