继电保护课件——距离保护

Z1l AB K b Z1l K
结论2
汲出电流的存在，使阻抗继电器的 测量阻抗减小，保护范围延长，可
能造成保护无选择动作。
解决：在整定计算中解决，计算动
作电流时引入最小分支系数。
二、短路点过渡电阻对距离保护影响 1、短路点过渡电阻的特性
在短路的初瞬间，电弧电流最 大，弧长最短，电弧电阻最小；经 过几个周期后，电弧逐渐伸长，电 弧电阻有急剧增大之势。
A BC
Z
I A
K ( 2)
I B
I C
l
U ( I I ( 2) AB A B ) Z1l Z KI .1 Z1l I I I I A B A B
3、中性点直接接地电网的两相接地短路
A BC
Z
I A
K
(1,1) AB
I B
0 I C

M
z
U M z E E M N I M
E j N E E M E N E M (1 e ) EM
E 2 E M I sin M ZM ZL Z N Z 2
U M EM I M Z M
E I Z U N N M N
o

jX
Z ZM
N
1 Z ZM 2
R
M
1
o
当δ由0°变化到360°时，测量 阻抗终点的轨迹是垂直Z∑的直线。
U I Zl U 1 K1 1 1 U I Z l U 2 K2 2 1 U 0 U K 0 I 0 Z 0l
U U U U A A1 A2 A0
Z0 Z1l ( I A I 0 I 0 ) Z1 Z Z 0 1 3I Z1l ( I ) A 0 3Z1 K 3I ) U Z l ( I 0 Z KI m 1 A Z1l K 3I I I m A 0
（1）全阻抗继电器特性圆
jX jX
Z set
Z set
Z m Z set


R
1
Zm

R
1
o
o
Z m Z set
（2）动作方程
Z m Z set U m I m Z set
Z m Z set 270 arg 90 Z m Z set 270 arg U m I m Z set U m I m Z set
一、对阻抗继电器接线方式的要求
二、相间短路阻抗继电器的0° 接线方式
三、接地短路阻抗继电器的接线 方式
对阻抗继电器接线方式的要求：
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。
相间短路阻抗继电器的00接线 继电器

Um


90
U m I m Z set
方向阻抗继电器交流回路原理接线
TA
UR
I m
TV
1 I m Z set 2 1 I m Z set 2
U 1
U m
U 2
U m
T
TA
UR
I m
TV
T
Z I m set
U Y
U m U m U m
U X
特点：动作具有方向性；
Zoper Z set cos(set oper )
方向阻抗继电器特性圆
jX jX
Z set
1 Z set 2
Z set
Z m Z set

Zm 1 2 Z set
Zm
o
R
o
R
比幅原理的动作方程
比相原理的动作方程
Zm 270 arg 90 Z m Z set 270 arg
继电器
U m
I m
K 3I I A 0 K 3I I B 0 K 3I I C 0
KI 1
U A U B
KI 2
KI 3
U C
I I I I A 1 2 0 U U U 0 U KA K1 K2 K0
Z
( 3) KI .1
U AB Z1l I I A B
2、二相短路:
I I A B I C 0 I Z l U U A A 1 KA U I Z l U B B 1 KB U E C C



90
全阻抗继电器交流回路的原理接线
TA
I m
TV
U m
Z U I m set 1
U 2
TA
UR
Z I m set
U X
I m
TV
T
U Y
U m
方向阻抗继电器
特性：方向阻抗继电器的动作特性是以整定阻抗为直
径并且圆周经过坐标原点的一个圆，圆内为动作区， 圆外为非动作区，圆周是动作边界。
U m
I m
KI 1
U AB
U BC
U CA
I I A B
I I B C
I I C A
KI 2
KI 3
1、三相短路:
A BC
Z
I A
K ( 3)
I B
0 I C
l
U U I Z lI Z l (I I )Z l U AB A B A 1 B 1 A B 1
第三节 方向阻抗继电器的特殊问题
一、方向阻抗继电器的死区及其 消除措施 二、阻抗继电器的精确工作电流
（一）方向阻抗继电器的死区 当保护正方向出口附近发 生相间短路时，母线电压为零 或很小，加到继电器上的电压 小于继电器动作所需要的最小 电压时，方向阻抗继电器不能 动作。发生此情况的一定范围， 称为方向阻抗继电器的死区。
第一节 距离保护的基本工作原理
距离保护的基本原理
距离保护是通过测量被保护线路始端电压和线路电流
的比值而动作的一种保护。也是反应了短路点到保护 安装点之间阻抗大小（距离的长短），所以称这种原 理的保护为距离保护，有时也称之为阻抗保护。
起动
ZI
Z
II
t
II
1
&
出口
Z
III
t III
起动元件、阻抗测量元件（ZI、 ZII、ZIII）、时间元件和出口执行 元件。
2）利用瞬时测量回路来固定阻抗继 电器的动作。
KT
t
KM
KA
I
K1
Z
U m
I m
三、电力系统振荡对距离保护的影响
1、振荡时电流、电压的分布与变化
2、电力系统振荡对距离保护的影响 3、振荡闭锁回路
E M
M
I M
R1 X 1
N E N
RN X N E
RM X M
o
E N U N
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
第二节 阻抗继电器
l
I Z lI Z l U A A L B M I Z lI Z l U B B L A M
(1.1) Z KI .1
I )(Z Z )l U ( I AB B L M A Z1l I 式 --零序电流补偿式00接线
Rg 1050
lg Ig
2、过渡电阻对单侧电源线路的影响
A
1
B
Rg
2
C
3
jX
jX
K
B
保护1的II段
保护1的I段
A
R
3、过渡电阻对阻抗元件的影响
jX
B
Rg 1
Rg 2
Rg 3
ZK
A
R
4、防止和减小过渡电阻影响的方法
1）采用能容许较大的过渡电阻而不 致拒动的阻抗继电器，可防止过渡 电阻对继电器工作的影响。
振荡时电流、电压特点
（假设条件：两侧电势大小相等，全系统阻抗角相等） 振荡时，电流、电压幅值都随 角做周期变化；在系统中总有一点 电压最低，该点称为振荡中心
0

0 时，I M 0，U M 最大，U Z 最大 180 时，I M 最大，U M 最小，U Z 0
0
I Z U E E M M M M M Zm ZM I I I M M M
1、助增电流的影响：
A D
Z
I AB I DB
B
I K
lK
K C
Z l I Zl I I K 1 K AB 1 AB K Zm Z1l AB Z1l K I I AB AB Z1l AB K b Z1l K
结论1
助增电流的存在，使AB线路A侧阻 抗继电器的测量阻抗增大，这意味
着其保护范围将会缩短，相当于灵 敏度下降
解决：在整定计算中解决。灵敏度 校验时引入最大分支系数.
2、外汲电流的影响：
A D
lK
Z
I AB
B
I K2
C
I K1
K
Z l I Zl I I AB 1 AB Z m K1 1 K Z1l AB K1 Z1l K I I AB AB