距离保护计算
距离保护整定计算例题
距离保护整定计算例题题目：系统参数如图,保护1配置相间距离保护，试对其距离I 段、II 段、III 段进行整定，并校验距离II 段、III 段的灵敏度。
取z1=0。
4Ω/km ，线路阻抗角为75︒,Kss=1。
5，返回系数Kre=1.2,III 段的可靠系数Krel=1。
2.要求II 段灵敏度≥1。
3~1。
5，III 段近后备≥1。
5,远后备≥1.2。
解:1、计算各元件参数，并作等值电路Z MN =z 1l MN =0。
4⨯30=12.00 Ω Z NP =z 1l NP =0。
4⨯60=24.00 ΩZ T =100%K U ⨯T T S U 2=1005.10⨯5.311152=44。
08 Ω2、整定距离I 段Z I set1=K I rel Z MN =0.85⨯12=10。
20 Ω t I 1=0s Z I set3=K I rel Z NP =0。
85⨯24=20.40 Ω t I 3=0s 3、整定距离II 段并校验灵敏度 1)整定阻抗计算(1）与相邻线路I 段配合Z II set1=K II rel （Z MN +Kbmin Z I set3 ）=0.8(12+2。
07⨯20。
40）=43.38Ω （2）与变压器速断保护配合Z II set1=K II rel （Z MN +Kbmin Z T ）=0。
7(12+2。
07⨯44.08)=72.27 Ω 取Z II set1=Min （ (1)，(2）)=43.38Ω2）灵敏度校验K II sen =MNset II Z Z 1=43。
38/12=3。
62 （>1。
5），满足规程要求 3）时限 t II 1=0。
5s 4、整定距离III 段并校验灵敏度 1）最小负荷阻抗 Z Lmin Z Lmin =Lman L I U min =LmanN I U 9.0=35.03/1109.0⨯=163。
31 ΩCos ϕL =0。
866， ϕL=30︒ 2)负荷阻抗角方向的动作阻抗Z act （30︒） Z act （30︒）=re ss rel L K K K Z min =2.15.12.131.163⨯⨯=75。
《距离保护计算》课件
提高系统效率：通过距离保护计算， 可以优化系统的运行效率，提高系 统的效率。
距离保护计算在其他领域的应用
电力系统：用 于保护电力系 统免受短路、 过载等故障的
影响
通信系统：用 于保护通信系 统免受电磁干 扰、信号丢失 等故障的影响
交通系统：用 于保护交通系 统免受交通事 故、交通拥堵 等故障的影响
阻抗的计算：利 用欧姆定律、基 尔霍夫定律等公 式进行计算
阻抗的测量：通 过阻抗分析仪等 设备进行测量
阻抗的应用：在 距离保护计算中， 阻抗可以用来计 算短路电流、保 护动作时间等参 数
基于序分量的方法
序分量的定义：在电力系统中，序分量是指电压、电流等物理量在不同相 位上的分量
序分量的计算：通过傅里叶变换或快速傅里叶变换等方法，将电压、电流 等物理量分解为序分量
未来距离保护计算技术的挑战与机遇
挑战：如何提高计算精度和速度，以满足日益复杂的电网需求 挑战：如何应对电网的动态变化，提高系统的稳定性和可靠性 机遇：利用大数据和人工智能技术，提高计算效率和准确性 机遇：开发新型距离保护算法，提高系统的安全性和灵活性
距离保护计算技术的发展前景
智能化：未来距 离保护计算技术 将更加智能化， 能够自动识别和 计算各种距离参 数，提高计算效 率和准确性。
什么是距离保护计算
距离保护计算是一种电力系统保护方式，用于检测线路故障并快速隔离故障点。 距离保护计算通过测量线路两端的电压和电流，计算线路阻抗，判断故障位置。 距离保护计算可以快速隔离故障点，减少停电范围，提高供电可靠性。 距离保护计算需要实时监测线路状态，及时调整保护参数，确保保护效果。
距离保护计算的重要性
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距离保护计算
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继电保护(距离保护)
对于相间短路，故障环路为相—相故障环路，取测量电 压为保护安装处两故障相的电压差，测量电流为两故障相的 电流差，称为相间距离保护接线方式，能够准确反应两相短 路、三相短路和两相接地短路情况下的故障距离。
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UB = z1 l k B 、 C 相 测 量 I B + K3I 0
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三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
U A = U kA + (I A + K3I 0 )z1 l k U B = U kB + (I B + K3I 0 )z1 lk U = U + (I + K3I )z l kC C 0 1 k C
增大，短路阻抗比正常时测量到的阻抗大大降低。
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二、测量阻抗及其与故障距离的关系
Um Zm = = z1 l k Im Z set = z1 l set
♣ 距离保护反应的信息量测量阻抗在故障前后变化比电流变 化大，因而比反应单一物理量的电流保护灵敏度高。 ♣ 距离保护的实质是用整定阻抗 Zset 与被保护线路的测量阻 抗 Zm 比较： 当短路点在保护范围以内时，Zm<Zset，保护动作； 当短路点在保护范围以外时，Zm>Zset时，保护不动作。 因此，距离保护又称低阻抗保护。
U kA = 0
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三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
U A = U kA + (I A + K3I 0 )z1 l k U B = U kB + (I B + K3I 0 )z1 lk U = U + (I + K3I )z l kC C 0 1 k C
07-第七部分 输电线路相间的距离保护整定计算
I I Z op K .1 res Z AB
式中
I Z op .1
I K rel
0.8 ~ 0.85 ；
Z AB
图7-1 距离保护整定计算系统图 若被保护对象为线路变压器组，则送电侧线路距离保护第Ⅰ段可 按保护范围伸入变压器内部整定，即 （7-2） Z I K I Z K Z
2．与相邻距离保护第Ⅱ段配合 为了缩短保护切除故障时间，可与相邻线路相间距离保护第Ⅱ段 配合，则 III III II （7-10）
Kb. min Z op.2 Z op.1 K rel Z AB K rel
12
式中 K IIi ——距离保护第Ⅲ段可靠系数，取 0.8 ~ 0.85 ； rel
相间距离保护第Ⅱ段的灵敏度按下式校验
K
II sen
Z
II op .1
Z AB
≥
1 . 3 ~ 1 .5
当灵敏度不满足要求时，可与相邻线路相间距离第Ⅱ段配合，其 动作阻抗为 （7-5） II II II op.1 rel AB rel b. min op.2
Z
K Z
K K
Z
8
式中
——可靠系数，取 K rel
II Z op .2
≤ K rel
0 .8 ；
——相邻线路相间距离保护第Ⅱ段的整定值。
13
当距离保护第Ⅲ段的动作范围未伸出相邻变压器的另一侧时， 应与相邻线路不经振荡闭锁的距离保护第Ⅱ段的动作时间配 合，即
III t op.1 II t op.2
5
式中
II K rel
——距离保护第Ⅰ段可靠系数，取 0.8 ~ 0.85 ；
距离保护整定计算
对于方向阻抗继电器
Z’’’set
Z’’’op.r
Z .min
L
FL fk
当采用方向阻抗继电器作为测量元件时， 整定阻抗为:
Z
III set 1
K
III rel
1 Z L . min . K st .Kre cos(f k -f L)
因此，采用方向阻抗继电器时,保护的
灵敏度比采用全阻抗继电器时可提高:
+
III K b. min Z op.2
)
若相邻元件为变压器，应与变压器相间 短路后备保护配合，其动作阻抗为:
III Z op.1
III K rel (ZAB
+
III K b. min Z op. T
)
Z
III op . T
—— 变压器相间短路后备保护最小保护 范围所对应的阻抗值。
1、网络参数如图示，已知：系统等值阻抗
路阻抗角相同
I rel ——距离保护第1段的可靠系数，取0．8一0.85 rel ——伸入变压器部分第1段的可靠系数，取0.75；
距离保护第I段的动作时间仍为：
t’=0s
2、相间距离保护第Ⅱ段的整定
相间距离Ⅱ段应与相邻线路相间距离第Ⅰ段 或与 相邻元件速动保护配合,以保护本线路全长。
(1)、与相邻线路第Ⅰ段 配合。
保护区为被保护线路全长的80%~85%。
(2)若被保护线路末端仅有一台变压器，可看成线 路变压器组，按躲变压器各侧母线短路来整定。
动作阻抗为： Z I
op.1
ZT K Z L + K rel
I rel
K K ZL ——被保护线路的正序阻抗； ——线路末端变压器的阻抗，且假定阻抗角与线 ZT
距离保护的整定计算法则
分支系数
取各种情况下的最小值，以保证
距离Ⅱ动作的选择性。
如果分支系数增大，同一点发生故障测量阻抗会增 大，保护范围会缩小，可保证其选择性。
3.4.3 距离保护Ⅱ段的整定计算
（2） 考虑与相邻变压器保护相配合： 假设变压器设有差动保护，可以保护线路全长。
分支系数可能是变化的，保护与谁相配合， 就采用与谁相配合的分支系数。
特性
回顾：方向阻抗继电器
动作特性：
以
为圆心
以 为整定阻抗为半径，圆周过原点（保 护安装地点）作特性圆。
回顾：方向阻抗继电器
以幅值比较方式构成方向阻抗继电器的动 作特性方程：
回顾： 方向阻抗继电器
以相位 比较方 式构成 方向继 电器的 动作特 性方程：
合。 （2）与相邻下一级变压器的电流、电压保护相
配合。 （3）按躲过正常运行时的最小负荷阻抗相配合。
取上述三种整定结果中数值最小者为最终整 定结果
3.4.4 距离保护Ⅲ段的整定计算
（1）与相邻下一级线路的距离Ⅱ段、Ⅲ段相 配合。
首先考虑与相邻下一级线路的距离Ⅱ段相配合
3.4.4 距离保护Ⅲ段的整定计算
采用三段式的阶梯延时特性，距离保护Ⅰ 段为无延时的速动段；Ⅱ段为带固定延时 的速动段，固定延时一般为0.3~0.6s； Ⅲ段延时需与相邻下级线路的Ⅱ段或Ⅲ段 保护配合，在此基础上加上一个延时级差。
回顾：距离保护的构成
启动回路：判断是否发生故障； 测量回路：判断故障是否在本保护区内发生 振荡闭锁：系统发生震荡时保护可靠不动作 电压回路断线闭锁：
反映测量阻抗减小而瞬时动作的欠量保护。 按躲过本线路末端发生短路时的测量阻抗
来确定动作值。
距离Ⅰ段的整定值是线路全长的 80%~85%。
距离保护的整定计算法则
来确定动作值。
距离Ⅰ段的整定值是线路全长的 80%~85%。
距离Ⅰ段的动作时限为0秒。
3.4.2 分支系数的计算
分支电源 使故障线 路的短路 电流增大
3.4.2 分支系数的计算
分支系数的定义
故障线路上流过的短路电流 Kb = 前一级保护所在线路上流过的短路电流
回顾：全阻抗继电器
动作特性：以保护安装地点为圆心，以整 定阻抗为半径，做特性圆。 特点： 保护没有方向性； 保护出口处没有死区； 动作阻抗恒等于整定 阻抗，与加入继电器 的电压和电流的夹角无关
回顾： 全阻抗继电器
以幅值比 较方式构 成全阻抗 继电器的 动作方程：
回顾：全阻抗继电器
以相位比较方式构成全阻抗继电器的动作方程
3.4 距离保护的整定计算原则
三段式 距离保 护或三 段式电 流保护 各段间 的配合 关系
3.4 距离保护的整定计算原则
双侧电源供电网络，三段式距离保护的元件配 置： Ⅰ段和Ⅱ段构成主保护，采用方向阻抗继电器； Ⅲ段构成本线路的近后备，相邻线路的远后备， 采用带偏移特性的阻抗继电器。
3.4.1 距离Ⅰ段的整定计算
基本原则
（1）相邻线路相配合，有几个相邻线路 考虑几个，取其中最小者为整定值。
（2）与相邻线路距离Ⅰ段或相邻变压器 差动保护相配合，取其中较小者作为整定值。
（3）当上述整定值灵敏度满足要求时， 与相邻线路Ⅱ段相配合，整定后再进行校验
3.4.3 距离Ⅱ段的整定计算
（1）考虑与相邻线路Ⅰ段相配合
可靠系数
回顾：电网的距离保护
3.1 距离保护的基本原理与构成 3.1.1 距离保护的基本概念
距离保护的整定计算
距离保护的整定计算一、距离保护第一段 1.动作阻抗(１)对输电线路，按躲过本线路末端短路来整定，即取AB K dzZ k Z '='⋅12．动作时限0≈'t 秒。
二、距离保护第二段1．动作阻抗（1）与下一线路的第一段保护范围配合，并用分支系数考虑助增及外汲电流对测量阻抗的影响，即()BC k fz AB k dzZ K K Z K Z '+''=''⋅1式中fz K 为分支系数min ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ABBCfz II K（2）与相邻变压器的快速保护相配合()B fz AB k dzZ K Z K Z +''=''⋅1取（1）、（2）计算结果中的小者作为1⋅''dzZ 。
2. 动作时限保护第Ⅱ段的动作时限，应比下一线路保护第Ⅰ段的动作时限大一个时限阶段，即12CABA '图3-50 电力系统接线图AZ 'BABZ BCZ Z 'Z ''Z '''00.5tZ 'Z ''Z '''00.5t3AZ 12CABA '图3-50 电力系统接线图AZ 'BABZ BCZ Z 'Z ''Z '''00.5tZ 'Z ''Z '''00.5t3AZt t t t ∆≈∆+'=''213.灵敏度校验5.1≥''=ABdzlm Z Z K如灵敏度不能满足要求，可按照与下一线路保护第Ⅱ段相配合的原则选择动作阻抗，即()2.dz fz AB k dzZ K Z K Z ''+''=''这时，第Ⅱ段的动作时限应比下一线路第Ⅱ段的动作时限大一个时限阶段，即t t t ∆+''=''21三、 距离保护的第三段1．动作阻抗按躲开最小负荷阻抗来选择，若第Ⅲ段采用全阻抗继电器，其动作阻抗为min.1.1fh zqh k dzZ K K K Z '''='''式中2．动作时限保护第Ⅲ段的动作时限较相邻与之配合的元件保护的动作时限大一个时限阶段，即t t t ∆+'''='''23．灵敏度校验作近后备保护时5.11.≥'''=⋅ABdzlm Z Z K 近作远后备保护时2.1≥+'''=⋅BCfz ABdzlm Z K Z Z K 远式中，K fz 为分支系数，取最大可能值。
距离保护计算
当采用全阻抗继电器作为测量元件时，整定阻 抗为
Z
III set .1
= K Z L. min
III rel
当采用方向阻抗继电器作为测量元件时，整 定阻抗为 K III Z
III Z set .1 = rel L . min
cos(ϕ L − ϕ )
2）与相邻第Ⅱ段配合
Z
III op.1
′′′ = K Z AB + K rel K b. min Z
Z AB
≥ 1.3 ~ 1.5
作为远后备保护时：
III K sen = III Z op.1
Z AB + K b. max Z BC
≥
1.2
当灵敏度不满足要求时,可与相邻线路相间 距离保护第Ⅲ段配合
III III III III Z op.1 = K rel Z AB + K rel K b. min Z op.2
3.4相间距离保护整定计算原则 相间距离保护多采用阶段式保护,三段式保 护整定计算原则与三段式电流保护基本相 同. 1、相间距离Ⅰ段的整定
1、相间距离保护Ⅰ段的整定 相间距离保护第Ⅰ段动作阻抗为：
I I Z op.1 = K res Z AB
若被保护对象为线路变压器组，则动作阻抗为：
Z
I op.1
Z sM + Z MN + Z sN 助增分支系数 K b = Z sN
（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 MN Z MN + I k1 Z 1 Lk
& & & U M = I MN Z MN + I k1 Z1 Lk
20距离保护的整定计算实例教学文案
20距离保护的整定计算实例仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢2例3-1 在图3—48所示网络中，各线路均装有距离保护，试对其中保护1的相间短路保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段进行整定计算。
已知线路AB 的最大负荷电流350max L =⋅I A,功率因数9.0cos =ϕ，各线路每公里阻抗Ω=4.01Z /km ，阻抗角 70k =ϕ，电动机的自起动系数1ss =K ,正常时母线最低工作电压min MA ⋅U 取等于110(9.0N N =U U kV )。
图3—48 网络接线图解： 1.有关各元件阻抗值的计算AB 线路的正序阻抗 Ω=⨯==12304.0L 1AB AB Z ZBC 线路的正序阻抗 Ω=⨯==24604.0L 1BC BC Z Z变压器的等值阻抗 Ω=⨯=⋅=1.445.311151005.10100%2T 2T k T S U U Z 2．距离Ⅰ段的整定(1)动作阻抗： Ω=⨯==2.101285.0rel 1.AB op Z K Z ⅠⅠ(2)动作时间：01=Ⅰt s3．距离Ⅱ段(1)动作阻抗：按下列两个条件选择。
1)与相邻线路BC 的保护3(或保护5)的Ⅰ段配合仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢3)(min b rel rel 1.op BC AB Z K K Z K Z ⋅+=ⅠⅡⅡ式中，取8.0,85.0rel rel ==ⅡⅠK K ， min b ⋅K 为保护3的Ⅰ段末端发生短路时对保护1而言的图3-49 整定距离Ⅱ段时求min .jz K 的等值电路最小分支系数，如图3-49所示，当保护3的Ⅰ段末端1d 点短路时， 分支系数计算式为215.112)15.01(B A B B A 12b ⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=+⨯++==X Z X Z Z X X Z X I I K AB BC BC AB 为了得出最小的分支系数min b ⋅K ,上式中A X 应取可能最小值，即A X 最小，而B X 应取最大可能值，而相邻双回线路应投入，因而19.1215.11301220min .b =⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛++=K 于是Ω=⨯⨯+=''02.29)2485.019.112(8.01.dzZ 2)按躲开相邻变压器低压侧出口2d 点短路整定（在此认为变压器装有可保护变压器全部的差动保护，此原则为与该快速差动保护相配合），)(T min .b rel 1.op Z K Z K Z AB ⋅+=ⅡⅡ仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢4此处分支系数min b ⋅K 为在相邻变压器出口2k 点短路时对保护1的最小分支系数，由图3-53可见Ω=⨯+==++=++==⋅3.72)1.4407.212(7.007.2130122011.op max .B min .A 13min b ⅡZ X Z X I I K AB此处取7.0rel =ⅡK 。
距离保护整定计算
距离保护整定计算现以图2所示多电源电网为例,说明三段式距离保护1的整定计算方法。
和方向电流保护一样,保护1、3、5为一组2、4、6为另一组,由于各自具有方向性,故只需在同一组保护间进行配合。
图2三段式距离保护整定计算说明图(a)网络图例;(b)时限特性保护动作阻抗Z act(一次动作阻抗)的整定计算1.距离I段为了保证选择性,保护1瞬时动作的距离I段动作阻抗应按躲过相邻下一元件首端(图2中的K1、K2点)短路的条件选择,即Z act.1Ⅰ.=K rel Z1L AB式中K rel—可靠系数,一般取0.8~0.85;Z1--线路每公里的正序阻抗。
按式Z act.1Ⅰ.=K rel Z1L AB整定的距离I段,不管系统运行方式如何变化,其保护范围不变,即保护线路全长的80%一85%,这是电流速断保护无法比拟的,2、距离Ⅱ段(1)保护1距离Ⅱ段应与相邻线路BC的距离I段的保护范围相配合,并引人分支系数,考虑助增(或汲出)电流对保护1距离Ⅱ段测量阻抗的影响,即Z act.1Ⅱ=K rel.(Z1L AB+K bar.BC Z act.3Ⅰ)式中Z act.3Ⅰ一相邻线路保护3距离1段的动作阻抗:K bar.BC—考虑助增(或线路BC汲出)电流对保护1而言的分支系数,应取可能的最小值K rel—可靠系数,一般取0.8.(2)对于图2(a)所示网络,因与线路AB相邻的还有降压变压器T,故保护1的距离Ⅱ段还应躲过线路末端降压变压器低压侧母线上(图2,a中的K3点)的短路,即Z act.1Ⅱ=K rel.T.(Z1L AB+K bar.T Z T.MIN)式中Z T.MIN-变压器的最小等值阻抗:K bar.T考虑助增(或变压器汲出)电流对保护1而言的分支系数；K rel.T—与变压器配合的可靠系数,考虑到Z T.MIN有较大偏差,故取K rel.T≈0.7.按式1和式2算出两个结果,取其中较小者作为Z act.1Ⅱ的整定值,此时t1Ⅱ=t3Ⅰ+△t=0.5s保护1距离Ⅱ段应按被保护线路AB末端短路校验灵敏系数,即Ksen=Z act.1Ⅱ/Z1L AB>1.3-1.5若灵敏系数不满足要求,可改为与保护3的Ⅱ段配合,即Z act.1Ⅱ=K rel.(Z1L AB+K bar.BC Z act.3Ⅰ)相应的t1Ⅱ=t3Ⅰ+△t3.距离Ⅲ段若采用阻抗继电器作为距离Ⅲ段的测量元件时,则动作阻抗应按躲过最小负荷阻抗整定,以保证正常运行情况下距离Ⅲ段不误动作,即Z act.1Ⅲ=Z L.min/K rel K r K ast式中K rel可靠系数,取1.2-1,3:K r返回系数,取1.15-1.25K ast-考虑电动机自起动时使电流增大、电压降低的自起动系数;Z L.min未考虑电动机自起动影响的最小负荷阻抗,其值可按下式计算Z L.min =0.9U rat.ph/I L.max 式中U rat.ph一电网的额定相电压:I L.max未考虑电动机自起动的最大负荷电流,。
三段式距离保护的保护原理及计算方式
三段式距离保护的保护原理及计算方式三段式距离保护是一种常用的电力系统保护方式。
其基本原理是利用电力系统中电流和电压的变化规律，通过测量电流和电压的相位差和幅值，来判断故障发生的位置和类型，从而实现对电力系统的保护。
在三段式距离保护中，保护设备被分为三个区段，即I段、II段和III段，每个区段的保护范围和动作时限都有所不同。
1. I段保护：这是距离保护的第一段，也称为瞬时保护段。
其保护范围通常被设定为被保护线路的全长的80%~85%，且动作时限瞬时。
当故障发生在I段保护范围内时，保护设备将立即动作，切除故障。
2. II段保护：这是距离保护的第二段，也称为限时保护段。
其保护范围通常包括被保护线路的全长及下一段线路的30%~40%。
II段保护的动作时限要与下一段线路的I段保护动作时限配合，通常设定为比下一段线路的I段保护动作时限大一个时限级差，例如0.5s。
3. III段保护：这是距离保护的第三段，也称为后备保护段。
其保护范围最长，通常包括本线路及下一段线路的全长。
III段保护的动作时限通常比下一段线路的II段保护动作时限要大。
当发生故障时，保护设备会根据故障点到保护安装处的距离来判断故障发生在哪个区段，并由相应区段的保护设备进行动作，切除故障。
由于距离保护的原理是基于电流和电压的测量，因此其保护范围更加精确，可以对电力系统中的故障进行更加准确的定位和判断。
然而，距离保护也存在一些问题，如对电力系统中的非对称故障响应不够灵敏、对高阻故障响应不够准确等。
因此，在实际应用中，需要根据电力系统的实际情况，选择合适的保护方式，以保证电力系统的安全稳定运行。
至于计算方式，由于涉及到电力系统的具体参数和故障情况，因此需要根据实际情况进行计算。
一般来说，距离保护的计算包括测量阻抗的计算、保护范围的设定、动作时限的配合等步骤，需要结合电力系统的运行情况和保护设备的技术参数进行综合考虑。
以上是三段式距离保护的基本原理和计算方式的简要介绍，如需更详细的信息，建议查阅电力系统保护相关的专业书籍或咨询专业人士。
第十一讲距离保护的整定计算
二、距离保护第Ⅱ段的整定 1．整定阻抗
（1）与下一线路的第一段保护范围配合，并用
分支系数考虑助增及外汲电流对测量阻抗的影
响，即
Z se t A
K rel
Z AB
K
b
K
rel
Z
BC
取（1）、（2）计算结果中的小者作为
式中，K
re
电器为什么要考虑精确工作电流？
2.网络的参数如图所示，已知，线路的正序阻抗
为 z1 0.4 / km ，在平行线路上装设距离保护作为
主要保护，可靠系数K kI
K
II k
0.8
，试确定距离保
护A和B的I、II段整定阻抗和灵敏度。
EA EB 115/ 3KV , Z Amin 20, ZBmin 15, Z Amax ZBmax 25
l
为可靠系数，取0.8；K b
为分支系数，取
相邻线路距离保护第一段保护范围末端短路时，流
过相邻线路的短路电流与流过被保护线路的短路电
流实际可能的最小比值，即
Kb
I BC I AB
min
（2）与相邻变压器的快速保护相配合
Z set A
K rel
Z AB Kb Z B
第十一讲 距离保护的整定计算
主要内容
1、了解距离保护的优缺点 2、掌握距离保护的整定计算 3、掌握阻抗继电器精工电流的概念
一、距离保护第Ⅰ段的整定 1. 整定阻抗
对输电线路，按躲过本线路末端短路来整定
Z setA
K
rel
距离保护的整定计算及对距离保护的评价-1
（3）距离保护I I I 段的整定动来自延时 AB34C
1
2
7
8
5
6
9
10
取两者中时间较长者
3.4.3 对距离保护的评价
1
保护区稳定，灵敏度高，动作情况受电网运
行方式的变化小，能够在多侧电源的高压及超高压复杂
电力系统中应用。
2
在220kV及以上等级的网络中，有时候不能满
足电力系统稳定性对短路切除快速性的要求。因此，还
距离保护I段为无延时的速动段，它应该只反映本线路的故 障，下级线路出口处发生故障时，应可靠不动作。
其测量元件的整定阻抗，应按照躲过本线路末端短路时的测
量阻抗来整定。
I段
A
B
3.4.1 距离保护的整定计算
2.距离保护I I 段的整定
II段
A
B
C
（1）分支电路对测量阻抗的影响
A
B
1
2
三相短路
因为： 所以： 即有助增电流时，测量阻抗大于实际的短路点到保护的阻抗。
应配备能够快速切除故障的纵联保护(第四章）。
3.4 距离保护的整定计算及评价
III段
II段 I段
A
B
C
D
A-B线路各段保护的保护范围示意图
3.4.1 距离保护的整定计算
1. 距离保护的I 段整定 2. 距离保护的I I 段整定 3. 距离保护的I I I 段整定 4. 将整定参数转换到二次侧
3.4.1 距离保护的整定计算
1 .距离保护的I 段整定
7
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5
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9
10
（2）距离保护I I 段的整定
2) 和下级变压器保护配合：
3.2距离保护整定计算
k距离Ⅰ段的整定按躲过本线路末端短路时的测量阻抗来整定ABI set1Z Z其中 850~8t 定值：时间：距离Ⅱ段的整定相邻线路故障时，本线路的测量阻抗1I U A=U B U AB =：分支系数（和电流保护中定义相同）。
max 的计算方法同前。
b.min set1ZK=与相邻线路段配合。
与相邻变压器快速保护配合。
b.min ZK=K 取上述最小值作为整定阻抗。
距离Ⅱ段的整定灵敏度校验要求 ≥若灵敏度不满足要求，改为与相邻元件的保护故障点选取本线路末端。
senKII 距离Ⅱ段的整定距离Ⅱ段的整定动作时间比与之配合的相邻元件保护动作时间长△+∆+∆取较大的时间做为本保护动作时间。
与相邻下级线路距离保护段或min AB III set1Z Z+与相邻下级变压器的电流、电压保护配合(min AB Z Z+距离Ⅲ段的整定（1）定值计算变压器的电流、电压保护的最小保护范围。
（1）定值计算按躲过最小负荷阻抗整定。
考虑外部故障切除后，电动机自启动时，应可靠返回。
最小负荷阻抗：ss L K Z )=ϕmaxN L U I U =返回阻抗：relre L Z =ϕ动作阻抗：距离Ⅲ段的整定）灵敏度校验：近后备： 远后备：ABIII set1Z Z要求BCmax set1Z =要求故障点取本线路末端k1k1k2故障点取相邻线路末端k2）动作时间：应比与之配合的相邻设备保护动作时间大一个时间级差Δ考虑躲振荡，一般应大于1.5~2s。
与多条相邻线路保护配合时，取最大时间做为动作时间。
（2） 距离 I 段的整定(i) 整定阻抗)(..Ω=⨯==-2101285021I relI setZ K Z(ii) 动作时间s0I=t（3） 距离 II 段的整定(i) 整定阻抗)(min .I set.3b 21II rel II setZK Z K Z+=-①与保护3（或保护5）的 I 段配合)(..Ω=⨯==-4202485043I relI set.3Z K Z而（3） 距离 II 段的整定(i) 整定阻抗)(min .I set.3b 21II rel II setZK Z K Z+=-①与保护3（或保护5）的 I 段配合)(..Ω=⨯==-4202485043I relI set.3Z K Z 而代入得)()..(.Ω=⨯+⨯=294201911280II setZ3.4.5 对距离保护的评价（1）受运行方式变化影响小，保护区相对稳定，能够在多电源网络中应用，可以保证选择性，其中Ⅰ段完全不受运行方式变化影响。
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作为远后备保护时：
K III sen
Z AB
Z III op.1
Kb.maxZ BC
≥
1.2
当灵敏度不满足要求时,可与相邻线路相间 距离保护第Ⅲ段配合
Z
III op.1
K
III rel
Z
AB
K
III rel
K b. m in Z oIpII.2
若相邻元件为变压器，应与变压器相间短路 后备保护配合，其动作阻抗为
IMN
I
Z sN
Z sN Z MN
Z sM
则测量阻抗为
Zm
ZMN
Z sN
ZMN Z sN
ZsM
Z NP1 Z NP2 Zset Z NP1 Z NP2
Z1Lk
由上式可见，总分支系数是助增系数与 汲出系数的乘积。
上式清楚的告诉我们，可以分别求出助增和汲 出系数，相乘即为总分支系数。
Kb
（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
UM IMN Z MN Ik1Z1Lk
测量阻抗为
Zm
UM IMN
Z MN
Ik1 IMN
Z1Lk
定义总分支系数为 Kb Ik1 / IMN
若用 I IMN IN 表示
Ik1
I
Z NP2 Z NP1 Z set Z NP1 Z NP2
3.4相间距离保护整定计算原则
相间距离保护多采用阶段式保护,三段式保 护整定计算原则与三段式电流保护基本相 同. 1、相间距离Ⅰ段的整定
1、相间距离保护Ⅰ段的整定
相间距离保护第Ⅰ段动作阻抗为：
ZI op.1
K
I res
Z
AB
若被保护对象为线路变压器组，则动作阻抗为：
Z K Z K Z I op.1
Zm
UM IMN
ZMN
Ik IMN
Z1Lk
助增分支系数
Kb Ik / IMN
则 Zm ZMN KbZ1Lk
显然，助增分支系数大于1，为复数。
一般情况下，在整定计算时分支系数取实数。
由于助增电源的影响，使M侧阻抗继电器测 量阻抗增大，保护区缩短。
助增分支系数
Kb
Z sM
Z MN Z sN
Z sN
≥
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 II op.1
K
II rel
Z
AB
K
rel
Kb.
min
Z
II op.2
动作时间：
t II op.1
t
II op.2
t
3、相间距离保护第Ⅲ段的整定
1、按躲过最小负荷阻抗整定
1）按躲过最小负荷阻抗整定
Z L.min
U w min I L,max
Kb.
min
Z II op.2
保护动作时间：
与相邻Ⅱ段配合动作时间
toIpII.1
t
II op.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： toIpII.1 toIpII.T t
灵敏度： 作为近后备保护时
≥ K III sen
Z III op.1
Z AB
1.3 ~ 1.5
（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
UM IMN Z MN Ik1Z1Lk
UM IMN Z MN Ik1Z1Lk
测量阻抗
Zm
UM IMN
Z MN
Ik1 IMN
Z1Lk
汲出系数定义 Kb Ik1 / IMN
测量阻抗可写成 Zm ZMN KbZ1Lk
Z sM
Z MN Z sN
Z sN
由上式可见，分支系数与系统运行方式有关。
在求保护动作阻抗时，应取最小值，这样取值就 可保证保护不会出现误动。
但在进行灵敏系数校验时，分支系数应取
最大值。按这种方式选择，就可保证保护具有 反应保护区末端短路的能力。
灵敏度校验：
K II sen
Z II op.1
Z AB
当采用全阻抗继电器作为测量元件时，整定阻
抗为
Z K Z III set.1
III rel L. m in
当采用方向阻抗继电器作为测量元件时，整
定阻抗为
Z III set.1
K Z III rel L.min
cos( L )
2）与相邻第Ⅱ段配合
Z III op.1
K Z III rel AB
Krel
I rel L
ZI se t rel T
如果整定阻抗角与线路阻抗角相等，则保护区 为被保护线路全长的80%~85%。
2、相间距离保护第Ⅱ段的整定
相间距离Ⅱ段应与相邻线路相间距离第Ⅰ段 或与相邻元件速动保护配合。
1）与相邻线路第Ⅰ段 配合
动作阻抗为： Z II op.1
K
II rel
Z
AB
K
rel
Kb.
由上式可见，汲出分支系数小于1，一般 情况下也可取实数。
在有汲出的情况下，使测量减小，若不采 取措施，保护区将伸长，可能造成保护误动。
汲出系数可表示为
Kb
Z NP1 Z set Z NP 2 Z NP1 Z NP 2
因此，在进行保护的动作值、灵敏度计算 时，应引入分支系数。
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。
min
ZI op.2
2）与相邻变压器速动保护配合
Z II op.1
K II rel
Z
AB
Krel Kb.minZT min.
（1）助增电源
在线路NP上K点发生短路故障时，装于MN 线路M侧的距离保护安装处母线电压为
UM IMN ZMN Ik Z1Lk
UM IMN ZMN Ik Z1Lk
测量阻抗
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Z
III op.1
K
III rel
Z
AB
K
III rel
Kb.
min
Z
III op.T
Z III op.T
—— 变压器相间短路后备保护遵最小保
护范围所对应的阻抗值。