《距离保护原理》PPT课件.ppt

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1、第4章距离保护知识与能力要求：理解距离保护的基本工作原理，掌握各种特性的阻抗继电器特征及接线；了解影响距离保护正确工作的因素及采取的措施。4.1距离保护的基本原理前面介绍的各种电流电压保护，其保护范围要随系统运行方式的变化而变化。对长距离、重负荷线路，由于线路的最大负荷电流可能与线路末端短路时的短路电流相差甚微，采用电流电压保护，其灵敏性也常常不能满足要求。距离保护是广泛运用在110KV及以上电压输电线路中的一种保护装置。一、距离保护的基本原理输电线路的长度是一定的，其阻抗也基本一定。在其范围内任何

2、一点故障，故障点至线路首端的距离都不一样，也就是阻抗不一样，都会小于总阻抗。距离保护就是反应故障点至保护安装处之间的距离，并根据该距离的大小确定动作时限的一种继电保护装置。距离保护的核心元件阻抗继电器。当被保护线路上发生短路故障时，阻抗继电器的测量阻抗为Zm设阻抗继电器的工作电压为阻抗继电器的整定阻抗是指保护安装处至保护末端的阻抗。由此可见：保护区内短路故障，工作电压小于0；而保护外或反方向短路故障，工作电压大于0。二、距离保护的时限特性距离保护时限特性与三段式电流保护相似。三、距离保护的构成由起动

3、元件、方向元件、测量元件、时间元件和执行部分组成。起动元件：发生短路故障时瞬时起动保护装置。方向元件：判断短路方向。测量元件：测量短路点至保护安装处距离。时间元件：根据预定的时限特性动作，保证保护动作的选择性。执行元件：作用于跳开断路器。4.2阻抗继电器单相式阻抗继电器是指加入继电器只有一个电压（可以是相电压或线电压）和一个电流（可以是相电流或两相电流差）的阻抗继电器，加入继电器的电压与电流比值称为继电器的测量阻抗Zm。测量阻抗可表示为：一、圆特性阻抗继电器1、全阻抗继电器如图所示，全阻抗继电器的特

4、性圆是一个以坐标原点为圆心，以整定阻抗的绝对值为半径所作的一个圆。圆内为动作区，圆外为非动作区。不论故障发生在正方向短路故障，还是反方向短路故障，只要测量阻抗落在圆内，继电器就动作，所以叫全阻抗继电器。不论加入继电器电压与电流的相位差如何，动作阻抗不变，即全阻抗继电器动作不具有方向性。动作阻抗：使继电器动作的最大阻抗称为动作阻抗，以表示。动作表达式：即：上式表明：全阻抗继电器实质是比较两电压的幅值，一为动作分量，一为制动分量。其物理意义是：正常运行时，保护安装处测量到的电压是正常额定电压，电流是负荷

5、电流，阻抗继电器不起动；在保护区内发生短路故障时，保护测量到的电压为残余电压，电流是短路电流，阻抗继电器起动。二、方向阻抗继电器方向阻抗继电器的特性圆是一个以整定阻抗为直径而通过坐标原点的圆，圆内为动作区，圆外为制动区。保护动作具有方向性。特点：当加入阻抗继电器的电压和电流之间的相位为不同数值时，动作阻抗就不同。为使继电器工作在最灵敏状态，应选择整定阻抗角等于线路短路阻抗角。三、偏移特性阻抗继电器此阻抗继电器是介于全阻抗继电器与方向阻抗继电器之间，动作特性向第三象限偏移了一个量。特性圆：特性圆：还有

6、其它特性的阻抗继电器，比如多边形特性、方向多边形特性等等，不再赘述。基本特点可以归纳为以下几点：1、测量阻抗是由加入阻抗继电器的测量电压与测量电流的比值所确定，测量阻抗角就是测量电压与测量电流之间的相位差。2、整定阻抗一般取保护安装处到保护区末端的线路阻抗作为整定阻抗。3、动作阻抗是使阻抗继电器起动的最大测量阻抗。方向、偏移阻抗继电器动作阻抗随阻抗角而变。4、当偏移度等于0时，为方向阻抗继电器；偏移度等于1时，为全阻抗继电器。4.3阻抗继电器的接线方式一、基本要求二、反应相间故障的阻抗继电器接线方式

7、1、0°接线方式假定同一相的相电压与相电流同相位（即cosφ=1），则加在继电器端子上的电压与电流相位差为0°的接线方式。继电器类别A相阻抗元件B相阻抗元件C相阻抗元件１、阻抗继电器的测量阻抗应正比于短路点到保护安装地点之间的距离；２、阻抗继电器的测量阻抗应与故障类型无关，也就是保护范围不随故障类型而变化；3、阻抗继电器的测量阻抗应不受短路故障点过渡电阻的影响。2、动作情况分析A、三相短路时三相对称，仅以A相为例。设短路点至保护安装处的距离为LK，线路每公里正序阻抗为Z1，则保护安装处的电压为：此时

8、阻抗继电器的测量阻抗为：B、两相相间短路时以BC相间短路为例保护安装处电压为：阻抗继电器的测量阻抗为：C、中性点直接接地系统中两相接地短路时以BC相接地短路为例BC两相接地短路保护安装处母线电压为：测量阻抗为：由以上分析可知，对于0°接线方式，在电网同一点发生各种相间故障时，接于故障相间的阻抗继电器测得的阻抗相同，而且测得的阻抗只与故障点至保护安装处的距离成正比，故满足接线方式的要求。所以0°接线方式广泛运用于反应相间短路故障的距离保护中。二、反应接地故障的阻抗继电器