电网的距离保护.ppt

1、第三章,电网的距离保护,本节要求：,距离保护的原理及组成； 阻抗继电器的动作特性及动作方程； 方向阻抗继电器的动作死区及消除方法； 阻抗继电器的精工电流和精工电压。,第一节 距离保护概述,一、距离保护的基本概念 1、电流保护：接线简单、经济、可靠；受网络接线、系统运行方式、故障类型的影响大。一般只适用于35kv及以下电压等级的配电网；不能满足110kv及以上电压等级复杂电网对保护的要求。 2、距离保护：反应保护安装处至故障点之间的距离（阻抗），并根据距离的远近而确定动作时限的一种保护装置，主要元件为距离（阻抗）继电器KZ。,二、距离保护作用原理分析,1、系统正常运行时（以保护2为例）:,保护安

2、装处测量到的阻抗为负荷阻抗,正常运行时，由于测量电压在额定值附近，较大；测量电流是负荷电流，很小；所以，测量阻抗很大，保护不应动作。,式中：,2、K点短路（假设为三相短路） 3、距离保护：反应测量阻抗的降低而动作，属于欠量动作的保护。,保护安装处测量到的阻抗为故障点至保护安装处的短路阻抗,被保护元件故障，测量电压降低，较小；测量电流是短路电流，很大；测量阻抗比正常运行时小得多，保护2应动作。,4、距离保护动作条件,（1）当短路点在保护范围以外时： （2）当短路点在保护范围内时：,距离保护的整定阻抗 ：使保护动作的最大阻抗。,保护不动作,保护动作,5、时限特性,保护安装处到故障点之间的距离L越长

3、，距离保护的动作时间t越长阶梯型时限特性（同电流保护）。,三、距离保护的组成,1、三段式距离保护装置一般由以下四种元件组成，其逻辑关系如图所示：,2、各部分构成及作用,起动元件：发生故障瞬间起动保护，一般由负序或零序电流元件构成； 方向元件：判断故障方向，防止反方向故障时保护误动作，可由KW或方向KZ构成； 距离元件：判断故障点到保护安装处的距离，由KZ构成； 时间元件：保证动作的选择性，由KT构成； 出口元件：起动KS或QF。,第二节 阻抗继电器（距离保护的核心元件）,一、分类： 1、按输入量分类：,二、单相式圆特性阻抗继电器 1、全阻抗继电器 测量阻抗,2、按动作特性分类：,动作条件： 动

4、作特性：在复平面内，其动作特性是以保护安装处为坐标原点，以整定阻抗 为半径的圆。 ：对应于线路阻抗角方向使继电器动作的最大阻抗。 全阻抗继电器：,整定阻抗：,动作阻抗,全阻抗继电器动作没有方向性,动作区域分析：,Zm落在圆内： Zm落在圆周： Zm落在圆外： 动作方程： （1）幅值比较式 由动作条件： 即,两边同乘,圆内为动作区,令：,动作方程为：,幅值比较式全阻抗继电器电压形成回路：,（2）相位比较式,令：,动作方程为：,结论：,全阻抗继电器的动作特性是以保护安装处为圆心，以整定阻抗为半径的圆，圆内为动作区，圆周为临界，圆外为非动作区，动作没有方向性。 动作方程：,2、方向阻抗继电器,动作特

5、性：在复平面内，其动作特性是以保护安装处为坐标原点，以整定阻抗 为直径且通过坐标原点的圆，圆内为动作区，圆外为非动作区动作具有方向性。 在整定阻抗方向 保护区最大，动作最灵敏。,动作阻抗,动作区域分析 Zm落在圆内： Zm落在圆周： Zm落在圆外： 动作方程 （1）幅值比较式,KZ动作；,KZ临界；,KZ不动作；,动作方程： （2）相位比较式 动作方程：,令：,动作死区分析： 方向KZ拒动。所以，存在位于保护安装处附近的电压死区。,3、偏移特性阻抗继电器,动作特性：在复平面内，其保护正方向整定阻抗为 时，反方向偏移 ，动作特性是以保护安装处为坐标原点，以 为直径且通过坐标原点的圆，圆内为动作区，圆外为非动作区。 在整定阻抗方向 保护区最大，动作最灵敏。,动作阻抗,当=0时，为方向KZ； 当=1时，为全KZ。 圆心坐标： 动作区域分析 Zm落在圆内： Zm落在圆周： Zm落在圆外：,KZ不动作；,动作方程 （1）幅值比较