电力系统继电保护原理-电网距离保护

假设AB 接地短路:
M 1 Ik
k
2N
U
U U k I Z1 l



U AB U kAB I AB Z1l


Zm
Um Im

U

AB
I AB

Z1l

U

kAB
I AB

U kAB 0
Zm Z1l l
4) 单相接地短路
假设A 接地短路:

I A K 3I0

U kA 0
Zm Z1l l
3) 两相接地短路
M 1 Ik
k
2N
假设AB 接地短路:
U
U Uk (I K 3I0 ) Z1 l



U A U kA (I A K 3I0 ) Z1l


Zm
Um Im
第三章
电网距离保护
一、距离保护基本原理与构成 二、阻抗继电器及动作特性 三、阻抗继电器的实现方法 四、距离保护的整定计算与对距离保护的评价 五、距离保护的振荡闭锁 六、故障类型判别和故障选相 七、距离保护特殊问题的分析 八、工频故障分量距离保护
一、距离保护的概念
电流保护：反映故障电流大小。 简单、经济、工作可靠，适用于35kV及以下电网； 受系统运行方式变化的影响较大，难以满足高压和超高 压电网快速、有选择性地切除故障的要求。

UA

I A K 3I0
Z1l
U kA

I A K 3I0

U kA 0
Zm Z1l l
4) 两相相间短路
M 1 Ik
k
2N
假设AB 相间短路:
U
U Uk (I K 3I0 ) Z1 l



U A U kA (I A K 3I0 ) Z1l
U Uk (I K 3I0 ) Z1 l
其中 K Z0 Z1 3Z1
1) 三相短路
M1



U A U kA (I A K 3I0 ) Z1l
U


Zm
Um Im

UA

I A K 3I0
Z1l
U kA

I A K 3I0
距离保护：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，反应故障点至保护安装点之间的距离，并根
据距离的远近而确定动作时间。
Zm

Um Im
通过选取适当的接线方式，使得 测量阻抗与故障距离 L 成正比。
K3 M 1
K1 Lset K2
2N
jX Z k2
Z Set Z k1
Z k3
Zm
M 1 Ik
k
U AB U kAB I AB Z1l
U
(U A U B ) (UkA UkB ) (I A IB )Z1l


Zm
Um Im

U

AB
Βιβλιοθήκη Baidu
I AB

Z1l

U

kAB
I AB

U kAB 0
Zm Z1l l
Im IAB IBC ICA
2N
2) 两相相间短路
假设AB 相间短路:
M 1 Ik
K
2N
U
U U K I Z1 l



U AB U kAB I AB Z1l


Zm
Um Im

U

AB
I AB

Z1l

U

kAB
I AB

U kAB 0
Zm Z1l l
3) 两相接地短路
Zm

Um Im
测量电压、测量电流的选取形式， 称为接线方式。
若使距离保护正确工作，测量阻抗在不同故障类型情
况下均能正确反应故障距离，必须选取适当的接线方
式。对接线方式的基本要求：
1）测量阻抗正比于短路点到保护安装点之间的距离；
Zm l
l 是故障距离。
Z m z1 l
2）测量阻抗应该与故障类型无关，即在故障位置确定


Zm
Um Im

UA

I A K 3I0
Z1l
U kA

I A K 3I0

U kA 0

Zm

Z1l
IA
U kA K3I0

l
（2）相间距离保护的 接线方式 Um
U AB
U U k I Z1 l
U BC
1) 三相短路
U CA
情况下，测量阻抗不随故障类型的变化而变化。
三相系统中测量电压和测量电流的选取（距离保护的接线方式）
阻抗继电器的接线方式主要有两种： 1、相间距离继电器接线（ 0° 接线方式），反应相间故障； 2、接地距离继电器接线方式（相电压和具有K3I0补偿的相电 流接线），反应接地短路故障。
(1) 接地距离保护的接线方式
Uk
[(I A1

I A2

I A0 ) 3I A0
Z
0 Z1 3Z1
]Z1l
U k

(I

K
3I0 ) Z1 l



U A U kA (I A K 3I0 ) Z1l


Zm
Um Im

UA

I A K 3I0
Z1l
U kA
M 1 Ik
k
2N
U
U U k I Z1 l



U AB U kAB I AB Z1l


Zm
Um Im

U

AB
I AB

Z1l

U

kAB
I AB

U kAB U kA U kB 0


Zm
Z1l
U kAB I AB
l
相间距离保护 接线方式

U kA 0
Zm Z1l l
U m U A U B U C
Ik
Im IA K 3I0 IB K 3I0 IC K 3I0
K
2N
2) 单相接地短路
M 1 Ik
K
2N
假设A 接地短路:
U
U Uk I A1Z1 l I A2Z2 l I A0Z0 l

Um Im

Z m m
R m jX m
ZL
IUmm
：是测量电流 ：是测量电压
Z m ：是测量阻抗
R
R m ：是测量电阻
X m ：是测量电抗
依据测量阻抗在不同情况下幅值和相位的“差 异”，保护就能够区分出系统是否发生故障以及 故障发生的范围。
三相系统中测量电压和测量电流的选取（距离保护的接线方式）
K (1)
K (3) K (1,1)
K (2)
接地距离保护 接线方式
为保证距离保护的正确工作，测量电压、测量电 流应取用故障环路（故障电流流通的回路）上电压、 电流量。
接地短路的故障环路为 相－地故障环路； 相间短路的故障环路为 相－相故障环路。