电流、距离保护23页PPT
距离保护 ppt课件
t II t III
& 出口
1
起动元件、阻抗测量元件(ZI、 ZII、ZIII)、时间元件和出口执行 元件。
ppt课件
4
三段式距离保护
I段: 保护区为本线路全长的80%-85%瞬时动作于本 线路出口断路器;
II段:保护区为本线路全长,t=0.5S 动作于本线路出 口断路器;
III段:躲最小负荷阻抗,阶梯时限特性,延时动作于 本线路出口断路器
I、II段为主保护,III段为后备保护
ppt课件
5
第二节 阻抗继电器
测量阻抗 :
Zm
Um
I 动作阻抗:测量阻抗正好位m于动作区边界上,继电
器刚好动作,这个称为继电器的动作阻抗(Zoper)。
整定阻抗(Zset):人为给定的值,也是动作阻抗 的最大值.
ppt课件
6
一、阻抗继电器的动作特性
22
1、记忆回路: CL
U m
I
R U R
故障前
故障后
u
um
ppt课件
uR uJ
t
23
2.引入非故障相电压:
a
b
E c
R
IL
U R U J
IC
E b
Rh
I
U R U J
U b
U a
Eab (U m ) E a
U J
U R IC R
特点: 动作无方向性; 动作阻抗与整定阻抗相等。
ppt课件
9
(1)全阻抗继电器特性圆
jX
Z set
1
Zm
o
R
jX
Z set Z m Z set
电力系统继电保护--距离保护的基本原理、阻抗继电器及其动作特性 ppt课件
PPT课件
8
三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
K:零序电流补偿系数 PPT课件
9
三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
单相接地短路(以A相接地为例)
PPT课件
10
三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
两相接地短路1(以B,C两相接地为例)
PPT课件
11
三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
两相短路、三相短路和两相短路接地:两故障相的电压差
和电流差。
PPT课件
15
四、距离保护的延时特性
距离保护的动作延时t与故障点到保护安装处的距离Lk 之间的关系称为距离保护的延时特性
PPT课件
16
五、距离保护的构成
1.启动部分:模拟式距离保护中,由硬件电路元
件实现,大多反应负序电流、零序电流或负序与 零序复合电流的判断原理;数字式保护中,由实 时逐点检测电流突变量或零序电流的变化的软件 来实现。
PPT课件
7
三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
U A UkA I A1z1Lk I A2 z2Lk I A0 z0Lk
UkA
(I A1
I A2
I A0 ) 3I A0
z0 z1 3z1
z1Lk
UkA (I A K 3I0 )z1Lk
电气工程及其自动化专业课程
电力系统继电保护
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1
距离保护的基本原理与构成
一、距离保护的概念 二、测量阻抗及其与故障距离的关系 三、三相系统中测量电压和测量电流的选取 四、距离保护的延时特性 五、距离保护的构成PPTຫໍສະໝຸດ 件2一、距离保护的概念
《距离保护全》课件
适应性差
传统距离保护主要针对 稳态工况,对于暂态和 动态变化的工况适应性
较差。
维护困难
由于设备老化和环境变 化等原因,距离保护装 置可能会出现故障,维
护困难。
配置复杂
距离保护装置的配置和 调试过程较为复杂,需 要专业人员进行操作。
距离保护的发展趋势与展望
01
02
03
04
创新算法
研究新的算法和策略,提高距 离保护的准确性和可靠性,减
距离保护装置的测量阻抗与线路阻抗 成正比,当测量阻抗大于整定阻抗时 ,保护装置动作切除故障线路。
距离保护装置通过测量故障点至保护 装置的距离,并与预先设定的整定值 进行比较,判断是否发生故障,从而 决定是否动作。
距离保护的组成
距离保护装置由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。
测量部分负责测量线路阻抗,逻辑部分负责比较测量值与整定值,执行部分负责切 除故障线路。
《距离保护全》ppt课 件
contents
目录
• 距离保护概述 • 距离保护的基本原理 • 距离保护的算法与实现 • 距离保护的应用与案例分析 • 距离保护的未来发展与挑战
距离保护概述
01
定义与特点
定义
距离保护是一种基于阻抗测量原 理的保护方式,通过测量输电线 路的阻抗值变化来检测故障。
特点
具有较高的灵敏度和可靠性,能 够快速切除故障,减小故障影响 范围。
距离保护的重要性
提高电力系统稳定性
距离保护能够快速切除故障,降低故 障对电力系统的冲击和影响,提高电 力系统的稳定性。
保障设备安全
距离保护能够及时检测到线路故障, 避免设备在异常情况下运行,从而保 障设备的安全。
距离保护的历史与发展
距离保护之精讲.ppt
特性:以整定阻抗 Zset 为直径而通过坐标原点的一个圆。圆 内为动作区,圆外为不动作区。
当加入继电器的电压和电流之间的相位差 m 为
不同数值时,继电器的起动阻抗Zop将随之改变。
当m等于阻抗角set 时,继电器的起动阻抗达到
最大,等于Zset,保护范围最大,工作最灵敏。
最大灵敏角set一般取被保护线路的阻抗角。
2. 测量部分:用来测量保护安装处至故障点之间的距离,并判别短路
故障方向。常采用带方向性的阻抗继电器作测量元件。
3. 延时部分:用来提供距离保护Ⅱ段、Ⅲ段的动作时限。 4. 振荡闭锁部分:
用来防止电力系统发生振荡时距离保护的误动作。在正常运行或系统 发生振荡时,将保护闭锁;当系统发生短路时,解除闭锁开放保护。
♣ 电力系统正常运行时,Um近似为额定电压,Im为负荷电流, Zm 为负荷阻抗。负荷阻抗的量值较大,其阻抗角为数值较 小的功率因数角,阻抗性质以电阻性为主。
♣ 当线路故障时,Um=Uk,Im=Ik,Zm为保护安装处到短路点 的短路阻抗;短路以后,保护安装处母线电压下降、电流 增大,短路阻抗比正常时测量到的阻抗大大降低。
根据距离远近而确定动作时间的一种保护装置。
测量阻抗:由施加于继电器的
电压和电流测得的
Zm
=
Um Im
lk
保护安装处至短路 点的阻抗值 。
当短路点距保护安装处近时,测量阻抗小,动作时间短;当短
路点距保护安装处远时,测量阻抗增加,动作时间增长;可以
保证有选择性地切除故障线路。
二、测量阻抗及其与故障距离的关系
Zm = Rm2 + Xm2
m
=
arctan
Xm Rm
距离保护计算ppt课件
Kb
ZsMZMNZsN ZsN
(2)汲出分支线
在K点发生短路故障时,对于装在MN 线路上的M侧母线上的电压为
U M I M Z M N N I k 1 Z 1 L k
U M I M Z M N N I k 1 Z 1 L k
测量阻抗 ZmU I M MN ZMN I I M k1N Z1Lk
灵敏度校验:
K II sen
Z II op .1
Z AB
≥ 1.3~1.5
若灵敏系数不满足要求,可与相邻Ⅱ段配合 , 动作阻抗为
Z o I.1 Ip K r Ie I Z A l BK r e K b l.mZ io In .2 Ip
动作时间:
tII op.1
toIIp.2
t
3、相间距离保护第Ⅲ段的整定
2)与相邻第Ⅱ段配合
Z o I.1 Ip I K r Ie I Z IA l BK r e K b l.mZ io In .2 Ip
保护动作时间:
与相邻Ⅱ段配合动作时间 toIIp.1I toIIp.2 t
当距离保护第Ⅲ段的动作范围伸出相邻变压 器的另一侧时 动作时间: toIIp.1I toIIp.TI t
为保证保护既不误动,也不拒动,应考虑最 大、最小分支系数可能的数值。
(3)电源分支、汲出同时存在
在相邻线路K点发生短路故障时。M侧母线 电压为
U M I M Z M N N I k 1 Z 1 L k
测量阻抗为
ZmU I M MN ZMN I I M k1N Z1Lk
定义总分支系数为 K bI k1/I MN
1、按躲过最小负荷阻抗整定
1)按躲过最小负荷阻抗整定
ZL.min
距离保护ppt课件
Z1l
35
接地短路用阻抗继电器的接线方式 --零序电流补偿式00接线
1
起动元件、阻抗测量元件(ZI、ZI I、ZIII)、时间元件和出口执行元件。
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三段式距离保护
I段: 保护区为本线路全长的80%-85%瞬时动作于本 线路出口断路器;
II段:保护区为本线路全长,t=0.5S 动作于本线路出 口断路器;
III段:躲最小负荷阻抗,阶梯时限特性,延时动作于 本线路出口断路器
I、II段为主保护,III段为后备保护
5
第二节 阻抗继电器
测量阻抗 :
•
Zm
Um
•
I 动作阻抗:测量阻抗正好位m于动作区边界上,继电
器刚好动作,这个称为继电器的动作阻抗(Zoper)。
整定阻抗(Zset):人为给定的值,也是动作阻抗 的最大值.
6
一、阻抗继电器的动作特性
M 1 N 2 TA
IB
IC 0 l
UAB UA UB IAZ1l IB Z1l (IA IB )Z1l
Z (3) KI .1
UAB IA IB
Z1l
31
2、二相短路:
IICA
IB 0
A BC
Z
IA
K (2)
IB
UUBA
IA Z1l IB Z1l
UKA UKB
IC l
UC EC
32
Z (2) KI .1
1、测量阻抗应正比于 短路点到保护安装点之间 的距离;
2、继电器的测量阻抗 应与故障类型无关,即保 护范围应不随故障类型而 变化。
29
相间短路阻抗继电器的00接线
继电器
KI 1
KI 2
KI 3
距离保护原理PPT演示课件
(4)
同样令 Zset nZ K ,并代入(4)式得: U OP Im (1 n )Z K (1 n )U m
• 考虑到n是实数,所以 U OP 与 U m 相位相同。
ES
K
M Z
Im
ZK
N ER
(5)
反方向短 路
Um
7
(b) 反向短路
结论
• 从上分析可见,在正向区内金属性短路时,U OP 与 U m 相位相反,
称做补偿电压。
ES
M
TA Im
y TA
N ER
1
2
Zset
Um
4
需要说明
• 从装(处1)到式保可护见范,U围 m末是端保没护有安其装它处分的支电电压流。而如流果的从是保同护一安 个电流时(例如正常运行、区外故障、系统振荡), 则 Im Z set 是从保护安装处到保护范围末端这一段线路上 的压降。此时阻抗继电器的工作电压其物理概念是保 护范围末端的电压,即由保护安装处求得的补偿到保 护范围末端的电压,所以很多人把它称做补偿电压。 但在区内短路时,由于从保护安装处到短路点和从短 路点到保护范围末端流的不是同一个电流,此时由(1) 式计算出的工作电压并不是真正的保护范围末端的电 压,而是假想的如果从保护安装处到保护范围末端都 流有与加入到保护装置中的电流相同的电流时的保护 范围末端的电压。
继电器此时应最灵敏地动作。正向区外和反方向金属性短路时,
与 器的U动 O相P作位方U相程 m同应,为继:电器此时9应00最可ar靠g UU不OmP动作2。70因0 此,阻抗继电
• 亦即
90 0
arg U m
Im Z set U m
270 0
(6)
电网的距离保护 ppt课件
set m
zset
k O
zm
Z I Z set I m m m
R
I Z ,B I Z , 或 A m set m m
B A
ppt课件
图3-4 全阻抗继电器的动作特性
9
比较两电压量幅值的全阻抗继电器的电压形成回路:
ppt课件 5
三、距离保护的组成
三段式距离保护装置一般由以下四种元件组成。
ZI 1 起动 元件 2 方向 元件 3
•
4 Z
II
tII
5
8 出口 元件 跳 闸
•
6 ZIII tIII
7 •
图 3-2 距 离 保 护 原 理 的 组 成 元 件 框 图
ppt课件
6
第二节 阻抗继电器
阻抗继电器按其构成方式可分为单相式和多相补偿式。 单相式阻抗继电器是指加入继电器的只有一个电压U m
第三章 电网的距离保护
ppt课件
1
第一节 距离保护概述
一、距离保护的基本概念 反应保护安装地点至故障点之间的距离,并根据距 离的远近而确定动作时限的一种保护装置。 距离保护又称为阻抗保护 主要元件为距离继电器,可根据其端子上所加的电 压和电流测知保护安装处至故障点间的阻抗值。距 Z
set
离保护保护范围通常用整定阻抗
TX
·
· 1 I Z m set
2 1 I m Z set · 2
A B
.Байду номын сангаас
.
Um
.
·
TM
·
图3-9 方向阻抗继电器幅值比较电压形成回路
第3章 距离保护ppt课件
ZmU Im mIAU K A3I0 z1lk
Zm lk
两个接地阻抗元件动作
11
第三章 电网距离保护
4) 两相相间短路(AB)
M 1 Ik
K (2)
2N
U
U U k (I K 3 I0)z1 lk
U A U k A (I A K 3 I 0 )z 1 lk
=0
Z mU I m mIA U K A 3 I0z1 lkIA U K K 3 A I0
圆内为动作区; 圆外为非动作区。
圆心:Z0 12(Zse1tZse2t) 半径: R1 2Zse1 tZse2t
jX Z set 1
Z0
Z set 2
18
R
第三章 电网距离保护
动作方程:
(1)幅值比较方式
jX
Z set 1 Zse1t Zm
Z0 Zm Z0 Zm
ZmZ0 R
Z set 2
Z m 1 2Z s1 e tZ s2 et1 2Z s1 e tZ s2 et
阻抗继电器:
k 3 M 1 Ik
k1
k 2 2N
Lset
测量故障环路的测量阻抗Zm,与整定阻抗Zset比较, 确定故障所处的区段,决定保护是否应该动作。
由于互感器误差、故障点
过渡电阻,Zm落在 Zset 附 近的一个区域中。
在电磁型元件时代,工艺 所限,一般把其动作特性 做成圆形。
15
第三章 电网距离保护
Zm
R Zm Zset
23
第三章 电网距离保护
动作阻抗Zop:不同测量阻抗角所对应的动作阻抗相同。
方向性:无方向性。
应用:单侧电源系统中。
jX Z set
距离保护的基本原理PPT资料(正式版)
当被保护线路发生故障时
A:主保护
B:后备保护
(3)Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ、段测量元件。
3作、业距离保护即2、反映反故障应时相间故又反障映故的障阻时 抗继,电所以器比的单一零的电度流(、电0压0)保护接灵敏线度方高。式
2、距离保护是反映参数
而动作的保护。
作根业据保护间配合的反需要应,为相满间足选故择性障而的设的阻必要抗延继时。电器采用线电压与两相电流差(也可
Zm(2) =
UBC
IB - IC
=
2Z1LK IB 2IB
= Z1lk
作业
一、填空
1、用于测量
点至保护
点之间
的继电器称为阻抗继电
当被保护线路器发。生故障时
当障A:主被,保保 保护护护线出路口23发跳、、生闸B:后故。距距备障离 离保时护,保保起护护动元是即件反反起动映映、参故振荡数障闭时锁元件开放而,动又ZⅠ作反、的Z映ll、保故ZⅢ护障,。时测量故障点到保,护所安装以处比的阻单抗一,在的保电护范围内故
(A在:主2正)保常阻护运抗行继或电(系器统B1的:后发)测备生量阻保振正阻护荡抗抗比时与,继。故振障电荡的闭器类锁别装的无置关测可。将量保护阻闭抗锁;应与故障点到保护安装处的距离成
由当于被接 保入护的线是路(“发线生2量故)”障阻,时所抗继电器以的可测不考量虑零阻序抗分量与的影故响障。 的类别无关。
由 (于3)接Ⅰ入、的Ⅱ是、“Ⅲ线、量段”测,理量所解元件为。 线电以流可不)考的虑零0序0接分量线的影方响式。 。由于接入的是“线量”,
而当系统发所生短路故障时以,可解除不闭锁考开虑放保零护。序分量的影响。
A:主保护
B:后备保护
继电器编号 KR1 KR2 KR3来自00接线方式.
《距离保护全》PPT课件
测量阻抗的变化轨迹
3.5.2 电力系统振荡对距离保护测量元件的影 响
当两侧电动势不相同时测量阻抗的变化轨迹
3.5.2 电力系统振荡对距离保护测量元件的影响
Zm
1 2
Z
ZM
j
1 2
Zctg
2
O
1 2
m
Zj1 2源自Zctg2jX
N
N
保护安装处M到振荡中心的阻抗
为 12 m Z
。
当ρm <1/2时,振荡中心位于保 护范围的正方向,测量阻抗可能
384工频故障分量距离保护的特点及应用1不反应故障前的负荷量和系统振荡动作性能基本不受非故不反应故障前的负荷量和系统振荡动作性能基本不受非故障状态的影响无需加振荡闭锁障状态的影响无需加振荡闭锁2仅反应故障分量中的工频稳态量不反应其中的暂态分量仅反应故障分量中的工频稳态量不反应其中的暂态分量动作性能较为稳定动作性能较为稳定3动作判据简单因而实现方便动作速度快动作判据简单因而实现方便动作速度快4具有明确的方向性既可作为距离元件也可作为方向元件具有明确的方向性既可作为距离元件也可作为方向元件5具有很好的选相能力具有很好的选相能力优点
j
1 2
Zctg
2
1 2
m
Z
j
1 2
Zctg
2
当ρm为不同数值时,测量阻
抗变化的轨迹应是平行于 OO
线的一直线簇。
1 2
Z
M
N
1 2
Z
M 0
M 0.25
M
R
M 0.5
M 0.75
M 1
3.5.2 电力系统振荡对距离保护测量元件的影 响
3、电力系统振荡对距离保护的影响
振荡中心位于本线路保护范
距离保护课件
电力系统中应用比较广泛的电压电流保护虽然简单经济,在35kV 及以下电压等级的电网中应用比较广泛,但是由于它们的定值选择、保护范围以及灵敏度等受系统运行方式变化影响较大,因此难以应用于更高电压等级的复杂网络中。
距离保护(distance protection)利用短路时电压电流同时变化的特征,测量电压与电流的比值,反应故障点到保护安装处的距离,能够满足在较高电压等级电网中继电保护快速性和选择性的要求。
以下是大家在讨论会中讨论过的距离保护中的几个值得大家注意的地方:1、 零序补偿系数:以下图所示短路情况为例,.U A =.UkA +.I A1 z 1L k +.I A2 z 2L k +.I A0 z 0L k =.U kA +[(.I A1+.I A2+.I A0)+3.I A00113z z z -] z 1L k =.UkA +(.I A +K*3.I 0)z 1L k 同理 .U B =.UkB +(.I B +K*3.I 0)z 1L k .U C =.U kC +(.I C +K*3.I 0)z 1L k式中.U kA .U kB .UkC 故障点k 处的A 、B 、C 三相电压 .IA .IB .IC 流过保护安装处的三相电流 .I A1 .I A2 .I A0 流过保护安装处的A 相正序、负序、零序电流z 1 z 2 z 0 被保护线路单位长度的正序、负序、零序阻抗,在一般情况下可以假设z 1 =z 2在这里K 就是零序电流补偿系数,K=0113z z z -,在线路的零序和正序阻抗角不同时可以是复数,故当系统发生单相接地故障的时候,有.UkA =0,故此时有.U A = (.I A +K*3.I 0)z 1L k ,根据保护安装处测量的电流.I A 和零序电流3.I 0 ,就可以很容易算出故障的距离,在SEL311C 里面,现场提供的线路参数里面会有正序、零序的阻抗和阻抗角,根据上面我们推导出来的公式K=0113z z z -,就可以算出零序补偿系数,它的幅值就是SEL311C 里面的k0M1,角度为k0A12、系统振荡问题定义:并联运行的电力系统或发电厂之间出现功率角大范围周期性变化的现象,称为电力系统振荡(Power Swing ), 特点:电力系统振荡的时候,系统两侧等效电动势的夹角可能在0-360度的范围内做周期性变化,从而使系统中各点的电压、线路电流、功率大小和方向以及距离保护的测量阻抗也都呈现周期性变化。