继电保护10(课件)

电力系统继电保护原理
第十讲ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.3 阻抗继电器的接线方式
3.3.1 阻抗继电器接线方式的要求及分类 一、要求 1.阻抗继电器的测量阻抗必须正比于保护安装处到故障点的距离与电 网运行方式无关。 2.阻抗继电器的测量阻抗与短路类型无关，保护范围不随故障类型而 变。 二、分类 0°接线，+30°接线和-30°接线的阻抗继电器用于反映各种相间 短路。 相电压和具有 k 3 I 0 补偿的相电流接线用于反映各种接地故障。
3.4 距离保护的整定计算原则及评价
3.4.1距离保护的整定计算原则
1、距离保护第I段的整定 原则：按躲过线路末端故障整定
3.4.1 距离保护的整定计算原则
2、距离保护第II段的整定 原则1 ：与相邻线路的距离I段配合
原则2 按躲过线路末端变压器低压母线短路整定
(考虑到Zb的计算误差大) 取上述两项中数值小者作为距离保护第II段定值。 动作时间：
距离保护整定计算例题
解 1）各元件阻抗的计算 AB线路的正序阻抗 BC线路的正序阻抗 变压器的阻抗
距离保护整定计算例题
2）距离I段整定计算 1.整定阻抗 A 保护1第I段第一次整定阻抗 B 保护1第I段二次整定阻抗
2.动作时间 ，实际决定于继电器本身固有动作时间。
距离保护整定计算例题
3）距离II段 1、与下一线保护I段配合（k1）
3.4.2 对距离保护的评价
3、灵敏性 - 由于距离保护同时反应电压和电流，比单一反应电流的保护灵敏 度高。 - 距离保护第I段的保护范围不受运行方式变化的影响，保护范围比 较稳定，第II、第III段的保护范围受运行方式变化影响。（分 支系数变化） 4、可靠性 - 由于阻抗继电器构成复杂，距离保护的直流回路多，振荡闭锁、 断线闭锁等使接线复杂，可靠性较电流保护低。 应用 - 在35KV~110KV作为相同短路的主保护和后备保护，采用带零序 电流补偿的接线方式，在110KV线路中也可作为接地故障的保 护。 - 在220KV线路中作为后备保护。
二、两相短路 - 以AB两相短路为例
3.3.2 相间短路阻抗继电器的0°接线方式
结论： - 接于故障环路的阻抗继电器可以正确反映保护安装处到故障点之 间的线路正序阻抗。 - 其余两只阻抗继电器的测量阻抗很大，不会动作。
3.3.2 相间短路阻抗继电器的0°接线方式
三、中性点直接接地电网两相接地短路 - 以AB相接地短路为例
求最小负荷阻抗
对于全阻抗继电器，其整定值为
3.4.1 距离保护的整定计算原则
对于方向阻抗继电器。其整定阻抗为
- 动作时间：按阶梯时限原则整定。 - 灵敏度校验：
近后备的灵敏度：
要求大于1.5 远后备的灵敏度 要求大于1.2
3.4.2 对距离保护的评价
1、选择性 - 在多电源的复杂网络中能保证动作的选择性。 2、快速性 - 距离保护的第一段能保护线路全长的85%，对双侧电源的线路， 至少有30%的范围保护要以II段时间切除故障。不能实现100% 全线速动，
距离保护整定计算例题
例题 如图所示网络中，母线1和3处均装设距离保护，计算母线1处距 离保护I、II、III段的一次和二次动作阻抗，并校验灵敏性？ - 已知：1）线路AB的 网络的正序阻抗为 阻抗角 ， 2）I段的可靠系数取0.85，II段可靠系数取0.8，III段可靠系 数取1.25，返回系数取1.17，自起动系数取1， 3）保护用电流互感器变比为400/5，电压互感器变比为 110 000/100，母线处距离保护初步拟定采用全阻抗继电器
最小分支系数（考虑无助增电源情况）
距离保护整定计算例题
2、躲过线路末端变压器低压侧出口（k2）的测量阻抗
以上两计算值取较小者作为距离段整定值，即 保护1第II段二次整定阻抗
距离保护整定计算例题
- 灵敏系数校验 - 动作时间 t=0.5s 4）距离III段 - 整定阻抗
距离保护整定计算例题
- 动作时间 （注：由t4=0.5s可得t3=1s，由t7=0.5s可得t5=1s取其中较长的值）
- 此处测量阻抗采用电力系统一次侧阻抗
3.3.2 相间短路阻抗继电器的0°接线方式
一、三相短路 因为三相对称，继电器1，继电器2，继电器3工作情况完全相同，所 以就以继电器1为例分析
结论：在三相短路时，ZJ1,ZJ2,ZJ3均等于短路点到保护安装处点的 线路正序阻抗
3.3.2 相间短路阻抗继电器的0°接线方式
3.3.2 相间短路阻抗继电器的0°接线方式
- 结论：同两相短路 四、结论 - 零度接线方式在三相短路、两相短路及两相接地短路时至少有一 个阻抗继电器能够正确反映故障点到保护安装处的距离 - 相间距离保护必须采用三个阻抗继电器
3.3.3 接地短路阻抗继电器的接线方式
以A相接地短路为例 - 在单相接地时，只有故障相的电压降低，电流增大，从原则上看， 应该将故障相的电压和电流加入继电器中
- 灵敏系数校验
近后备
远后备
3.3.3 接地短路阻抗继电器的接线方式
可以取： B相、C相 结论： - 故障相的阻抗继电器能正确测量以短路点到保护安装处之间线 路正序阻抗 - 必须采用三个阻抗继电器 A B C
问题
常规保护而言，要实现完整的阶段式距离保护，需要多少个阻抗 继电器？ 距离保护要想反映所有的故障类型，首先要分成相间短路的阻抗 继电器和接地短路的阻抗继电器。 相间距离保护，一段需要三个 接地距离保护，一段需要三个 对于微机保护而言，发生故障，启动元件一旦启动，判别是何种故 障，选用具体电压电流
3.3.2 相间短路阻抗继电器的0°接线方式
- 当cosφ=1时，加入继电器的电压和电流之间的夹角为0°称为 0°接线
90度的含义，对一个三相对称系统而言，假如是纯电阻电路的话，也就是说相电压与相电流之间的 夹角为零度，这时候输入给继电器的电压和电流之间的相位夹角为九十度。没有实际的 物理意义，不可能是纯电阻电路。 假如是纯电阻电路的话，电流和电压重合，夹角为零度。
3.4.1 距离保护的整定计算原则
- 距离II段灵敏系数校验
- 灵敏度校验：按本线路末端故障校验灵敏度 要求大于1.25 若灵敏度不满足要求，应与相邻线路距离保护II段配合(时间也与二段 配合；灵敏性提高，牺牲速动性)
3.4.1 距离保护的整定计算原则
3 、距离保护第III段的整定 - 原则：按躲过输电线路的最小负荷阻抗整定。（考虑外部故障切 除后，电动机自启动时，距离保护III段应可靠返回）