继电保护7(课件).ppt

1、电力系统继电保护原理,第七讲,第三章、电网的距离保护,3.1 距离保护的作用原理 3.1.1 距离保护的基本概念 - 距离保护是反应保护安装处至故障点的距离，并根据距离的远近而确定动作时限的一种保护装置。 - 实际上是测量保护安装处至故障点之间的阻抗大小，故有时又称阻抗保护 - 当短路点在保护范围以内时，即当 时保护动作。 - 当短路点在保护范围以外时，即当 时，保护不动作。,3.1 距离保护的作用原理,3.1.2 距离保护的时限特性 - 为了保证选择性，广泛应用阶梯型时限特性，这种时限特性与三段式电流保护的时限特性相同。,一、距离保护第I段（距离I段） - 瞬间动作的，其动作时限仅为保护装置

2、的固有动作时间 - 保护范围不能延伸到下一线路中去，为本线路全长的80%85% 二、距离保护第II段（距离II段） - 动作时限和起动值要与相邻下一条线路保护的I段或II段相配合。 三、距离III段 - 为本线路(近)和相邻线路（元件）的后备保护 - 其动作时限的整定原则与过电流保护相同，即大于下一条变电站母线出线保护的最大动作时限一个时间级差 - 其动作阻抗应按躲过正常运行时的最小负荷阻抗来整定。,3.1 距离保护的作用原理,3.1.3、距离保护的主要组成元件 距离保护由起动元件、测量（距离）元件与逻辑回路（时间元件）三部分组成,3.1 距离保护的作用原理,一、起动元件 - 作用;当被保护线

3、路发生故障时，起动元件瞬间起动保护装置，以判断线路是否发生了故障，并兼做后备保护。 - 起动元件采用过电流继电器或阻抗继电器，也可采用反应负序电流或零序电流分量的复合滤过器 二、距离元件 - 作用：用来测量保护安装处至故障点之间的距离（阻抗），并判断短路故障的方向 - 一般为阻抗继电器。距离I段和距离II段采用方向阻抗继电器，距离III段采用偏移特性阻抗继电器。 三、时间元件 - 作用：建立距离保护II段、III段的动作时限，以获得其所需要的动作时限特性。 - 通常采用时间继电器,3.1 距离保护的作用原理,- 阻抗继电器是距离保护的核心元件。 - 作用：用来测量保护安装处故障点到故障点的阻抗

4、（距离），并与整定值进行比较，以确定是保护区内部故障还是保护区外故障。 1、阻抗继电器分类 1）、根据阻抗继电器的比较原理，可以分为幅值比较式和相位比较式。 2）、根据阻抗继电器的输入量不同，可以分为单相式（第I型，输入的电压和电流是一个固定的电压和电流）和多相补偿式（第II型，原有的电压电流的基础上补偿其它相的情况） 3）、根据阻抗继电器的动作边界（动作特性）的形状不同，可以分为圆特性阻抗继电器和多边形特性阻抗继电器（包括直线特性阻抗继电器）,3.2 阻抗继电器,3.2.1 构成阻抗继电器的动作特性,- 对于单相式阻抗继电器，电压 和电流 的比值称为测量阻抗。,3.2.1 构成阻抗继电器的动

5、作特性,- 常见阻抗继电器的特性 圆1：以OC为半径-全阻抗继电器（反方向故障时，会误动，没有方向性） 圆2：以OC为直径-方向阻抗继电器（本身具有方向性） 圆3：偏移特性继电器 - 此外，还有椭圆形、橄榄形、苹果形、四边形,一、全阻抗继电器 1、全阻抗继电器的动作特性 以保护安装点为圆心（坐标原点），以整定阻抗 为半径的圆 特点： 1）无方向性 2）无论加入继电器的电压与电流之间的相角多大，继电器的动作与整定阻抗在数值上都相等,3.2.2 利用复数平面分析阻抗继电器的特性,2、比幅式全阻抗继电器 两边同乘以 ，且 3、比相式全阻抗继电器 或： 为极化电压， 为补偿电压,3.2.2 利用复数平

6、面分析阻抗继电器的特性,二方向阻抗继电器 1、方向阻抗继电器的动作特性 - 保护安装处置于复平面坐标原点 - 以整定阻抗 为直径的圆 - 当正方向发生短路故障时，测量阻抗位于第I象限，只要测量阻抗落在圆内时，继电器就动作。 - 当反方向发生短路故障时，测量阻抗相量指向MN的左下方，即位于第III象限，继电器不动,3.2.2 利用复数平面分析阻抗继电器的特性,- 几个概念： - 坐标原点到圆周的相量称为动作阻抗，用 表示 将 此时的阻抗角称为最大灵敏角 若 ，则动作阻抗 最大并且等于整定阻抗 此时保护范围最长，继电器也最灵敏 当 为任意值时，继电器的动作阻抗为 - 应调整继电器的灵敏角等于被保护

7、线路的阻抗角 - 特点： 有明确的方向性,3.2.2 利用复数平面分析阻抗继电器的特性,2、比幅式方向阻抗继电器 3、比相式方向阻抗继电器,3.2.2 利用复数平面分析阻抗继电器的特性,三、偏移特性阻抗继电器 1、 偏移特性阻抗继电器的动作特性,3.2.2 利用复数平面分析阻抗继电器的特性,2、比幅式偏移特性阻抗继电器 3、比相式偏移特性阻抗继电器,3.2.2 利用复数平面分析阻抗继电器的特性,总结三种阻抗的意义： - 测量阻抗 ：由加入继电器的电压与电流的比值确定。 - 整定阻抗 ：一般取继电器安装点到保护范围末端的线路阻抗 1)全阻抗继电器：圆的半径 2)方向阻抗继电器：在最大灵敏角方向上圆的直径 3)偏移特性阻抗继电器：在最大灵