4.6 距离保护整定

4.6

距离保护整定4.6.1

助增电流与汲出电流

距离保护的整定计算包括整定阻抗的大小与角度整定、各段动作时间的确定、保护灵敏度校验等。

距离保护Ⅱ段、Ⅲ段都要与相邻线路配合。如图所示，在相邻线路存在故障时，如果相邻线路与本线路之间有分支元件，就会影响阻抗继电器的测量阻抗。助增电流汲出电流4.6.1

助增电流与汲出电流图a中距离保护P1在K点故障后的M母线电压为则保护P1的测量阻抗Z为图b中距离保护P1在K点故障后的测量阻抗Z为Kbra称为分支系数4.6.1

助增电流与汲出电流

在图a中Kbra>1，电流IN使故障线路电流大于本线路电流，称为助增电流。在图b中Kbra<1，电流INQ使故障线路电流小于本线路电流，称为外汲(汲出)电流。

助增电流使得距离保护测量阻抗增大，保护区缩短，保护灵敏度降低；外汲电流使得距离保护测量阻抗减小，保护区伸长，可能造成保护的超范围动作。4.6.2

阶段式距离保护整定

距离保护的整定阻抗角为线路阻抗角，动作时间按照阶梯配合，各段原则如下。整定计算用系统图距离保护整定4.6.2

阶段式距离保护整定（1）I段整定

Ⅰ段整定要求其保护区不能伸出本线路，即整定阻抗小于被保护线路阻抗。在图中，保护P1的Ⅰ段整定阻抗

为式中

——Ⅰ段可靠系数，一般取0.8~0.85。4.6.2

阶段式距离保护整定（2）II段整定

Ⅱ段延时动作，保护区不能伸出相邻元件或线路瞬时段的保护区，并按照最小分支系数考虑。因此在图中所示既无助增电流也无外汲电流时，分支系数Kbra.min取1。1)与相邻线路Ⅰ段配合，图中保护P1的Ⅱ段整定阻抗为式中

——Ⅱ段可靠系数，一般取0.8。4.6.2

阶段式距离保护整定2)与相邻变压器配合，图中保护P1的Ⅱ段应躲开Q母线的短路：式中

——Ⅱ段可靠系数，一般取0.7~0.75。

取以上两式中较小者作为Ⅱ段整定阻抗，动作时间比相邻线路Ⅰ段长，一般取0.5s。4.6.2

阶段式距离保护整定按照线路末端发生金属性短路来校验Ⅱ段灵敏度。保护P1的灵敏系数为

若灵敏系数不满足要求，则可以与相邻Ⅱ段配合，时间则比相邻Ⅱ段动作时间长Δt(一般为0.5s)。（3）Ⅲ段整定4.6.2

阶段式距离保护整定

作为后备保护的Ⅲ段，正常时不启动。因此整定阻抗应躲开最大负荷时的阻抗ZLo.min，即最小负荷阻抗。式中

——母线额定电压；

——最大负荷电流。

分子乘为0.9，代表求最小负荷阻抗时，应用母线最低电压。

考虑到最小负荷阻抗的阻抗角与短路阻抗角存在一定差异。保护P1的Ⅲ段整定阻抗

为4.6.2

阶段式距离保护整定式中

——Ⅲ段可靠系数，一般取1.2~1.3；

——阻抗继电器的返回系数，一般取1.1；

——电动机自起动系数，由负荷性质决定，一般取1.5~3；

、——线路阻抗角与负荷阻抗角。4.6.2

阶段式距离保护整定

如图所示，对于方向阻抗圆，整定阻抗对应于圆的直径，其阻抗角为线路阻抗角φ1，一般为70°左右。负荷阻抗对应于圆中过原点的一条弦边，其阻抗角φLo一般为30°左右。该公式中的的作用，就是将对应于阻抗角φLo的整定值，按弦边与直径的余弦关系，折算出直径的长度，得到最终的整定阻抗。这样，III段的整定阻抗角与I、II段的整定阻抗角即可保持一致。负荷阻抗角对灵敏系数的影响4.6.2

阶段式距离保护整定

按照线路末端发生金属性短路来校验Ⅲ段灵敏度。当采用圆特性方向阻抗继电器时，保护P1的灵敏系数为1）作为MN线路近后备：2）作为NP线路远后备：

动作时间与电流保护Ⅲ段时间有相同的配置原则，即大于相邻线路最长的动作时间。4.6.2

阶段式距离保护整定整定算例系统图牛刀小试

如图所示，断路器QF1、QF2处均装设三段式相间距离保护(采用圆特性方向阻抗继电器)P1、P2，已知线路阻抗为ZMN=4.4+j11.9；P1的一次整定阻抗为：

，0s；

，0.5s；

，3s；MN线路输送的最大负荷电流为500A，最大负荷功率因数角为φLo.max=40°；TV电压比