电力系统继电保护 ——距离保护振荡闭锁、故障类型判别和故障选相、距离保护特殊问题的分析、工频故障分量
电力系统继电保护 答案
填空题：1.电力系统继电保护应满足(选择性 )( 速动性)(灵敏性) ( 可靠性)四个基本要求。
2.电力系统发生骨子后，总伴随有电流（增大）电压（降低）线路始端测量阻抗的（减小）电压与电流之间相位角（变大）3.电力系统发生故障时，继电保护装置应（切除故障设备），继电保护装置一般应（发出信号）4.电力系统切除故障时的时间包括（继电保护动作）时间和(断路器跳闸)的时间5.继电保护灵敏性指其对保护范围内发生故障或不正常工作状态的反应能力6.继电保护装置一般由测量部分，逻辑环节和执行输出组成。
7.继电保护装置的测量部分是由被保护原件的（某些运行参数）与保护的整定值进行比较。
选择题：8我国继电保护技术发展过了五个阶段，其发展顺序是CA机电型晶体管型整流型集成电路型微机型B机电型整流型集成电路型晶体管型微机型C机电型整流型晶体管型集成电路型微机型9电力系统最危险的故障CA单相接地 B两相短路 C 三相短路10电力系统短路时最严重的后果是CA电弧使故障设备损坏 B使用户的正常工作遭到破坏C破坏电力系统运行的稳定性11.继电保护的灵敏度系数K1m要求（C）(A)K1m<1 (B)K1m=1 (C)K1m>112.线路保护一般装设两套，它们是 (B)(A)主保护(B)一套为主保护，另一套为后备保护(C)后备保护判断题：13.电气设备过负荷时，继电保护应将过负荷保护设备切除。
（错）14.电力系统继电保护装置通常应在保护选择性的前提下，使其快速动作。
（对）15.电力系统在不正常工作状态时，继电保护不但发出信号，同时也把不正常工作的设备切除（错）16.能使电流继电器从释放状态改变至动作状态的最大电流称为继电器的动作电流。
（错）第二章1.瞬时电流速断保护的保护范围随运行方式和故障类型而变。
2.瞬时电流速断保护的保护范围在被保护线路始端，在最小运行方式下，保护范围最小。
3.本线路限时电流速断保护的保护范围一般不超过相邻下一条线路的电流速断保护的保护范围，故只需带延时即保证选择性。
故障类型判别和故障选相
• 测量电流中无零序分量，判为非接地故障：
AB两相短路故障 BC两相短路故障 CA两相短路故障
m为整定系数，取值范围为4一8
工频故障分量继电器
– 工频故障分量继电器构成原则 – 带方向的工频故障分量元件 – 工频故障分量距离保护
• 为提高灵敏度, 把正序分量和负序分量组合在一起： 为提高灵敏度,
ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ ∆U 12 = ∆U 1 + M∆U 2 , ∆I12 = ∆I1 + M∆I 2
ɺ ɺ ɺ ∆U 12 = − Z s (∆I1 + M∆I 2 )
ɺ ɺ 正向故障 : ∆U12 = − Z s ∆I12 ɺ ɺ ɺ ɺ 反向故障 : ∆U1 = ( Z n + Z L )∆I1 , ∆U 2 = ( Z n + Z L )∆I 2 ɺ ɺ ɺ ɺ ⇒ ∆U = ∆U + M∆U = ( Z + Z )∆I
– 工频故障分量距离保护原理 – 工频故障分量距离保护特性
工频故障分量距离保护原理
Zm
Z km
Z kn
Zn
ɺ ɺ ɺ U F 0 = U M 0 − I M 0 Z km
ɺ ∆U
ɺ ∆I
ɺ ∆EF 1
Z k ≤ Z set
ɺ ∆U
ɺ ∆EF 1
ɺ ∆U op
ɺ ɺ ɺ ∆E F 1 = ∆U − ∆IZ km ɺ ɺ ɺ ⇒ Z k = ∆U + U F 0 / ∆I ɺ ɺ ∆E = −U
带方向的工频故障分量元件336018012121212反向故障正向故障方向识别判据工频故障分量距离保护工频故障分量距离保护特性工频故障分量距离保护原理工频故障分量距离保护特性1setopsetopop电压故障保护范围末端电压正常setopopsetop1距离继电器以电力系统故障引起的故障分量电压电流为测量信号不反应故障前的负荷量和系统振荡动作性能不受非故障状态的影响无需加振荡闭锁
电力系统继电保护原理-距离保护的振荡闭锁
M侧：
Zm
U
M
IM
EM IM
IM
ZM
EM
IM
ZM
1
Z e
j
ZM
∵
1- e jδ
= 1-
2 jctgδ
2
∴
Z
=
m
Z∑ (12
jctgδ2
)
-
ZM
=
(
Z∑ 2
- ZM)-
j
Z∑ 2
ctgδ2
7
Z
=
m
Z∑ (12
jctgδ2
)
-ZMΒιβλιοθήκη =(Z∑ 2
- ZM)-
j
Z∑ 2
ctgδ2
jX O’
Zm
N
Z∑ 2
17
3.5.4 振荡过程中再故障的判断
振荡过程中又发生不对称短路，判据：
I2 I0 m I1
振荡过程中又发生三相短路，判据：
U cos：近似为电弧电压，其值一般不会超过6%额
定电压，且与故障距离无关，基本不随时间 变化，振荡时，短时满足；短路时，一直满 足。
0.03p.u. U cos 0.08p.u.
响，但Ⅱ、 Ⅲ段定值较大，振荡时的测量阻抗比较
容易进入其动作区。
10
系统振荡时，阻抗继电器是 否误动、误动的时间长短与：
•
保护安装位置
•
保护动作范围
•
动作特性的形状
•
振荡周期长短等有关
11
4. 振荡与短路的区别：
①从电流和各点电压的幅值的变化上看：
振荡：作周期性变化 短路： di du 大
dt dt
3.5 距离保护的振荡闭锁
大学课件 电力系统继电保护 第三章第五节 距离保护的振荡闭锁
1 2
即振荡中心在保护的反方向上，振荡时测量阻抗末端轨迹
的直线OO’在第三象限内与Z∑相交，不会引起方向阻抗特 性保护的误动作。
• 3 电力系统振荡对距离测量元件特性的影响
在图3-29所示的双侧电源系统
中，假设M、N两处均装有距离保
护，其测量元件均采用圆特性的
方向阻抗元件，距离Ⅰ段的整定
阻抗为线路阻抗的80%，则两侧
TDW的选择原则：
正向区内 Ⅰ段保护有足够时间可靠跳闸 故障时 Ⅱ段保护能可靠起动并实现自保持
时间不应小于0.1s
区外故障引 测量阻抗不会在故障后的 起振荡时 TDW时间内进入动作区
将故障线路跳开
所以，通常情况下取TDW=0.1s~0.3s，现代数字保护中， 开放时间一般取0.15s左右。
系统正常运行或静态稳定被破坏时：
KZ1----整定值 较高的阻抗元件 KZ2----整定值 较低的阻抗元件
在Z1动作后开 放△t的时间
这段时 Z2动作 间内
Z2不动作
开放保护直到Z2返回 保护不会被开放
它利用短路时阻抗的变化率较大，Z1、Z2的动作时间差
小于△t，适时开放。测量阻抗每次进入Z1的动作后，都会
开放一定时间。
由于对测量阻抗变化率的判断是由两个不同大小的阻抗 圆完成的，所以这种振荡闭锁通常俗称“大圆套小圆”振荡闭 锁原理。
系统振荡时，安装在M点处的测量元件的测量阻抗为：
Zm
UM IM
EM
IM ZM IM
EM IM
ZM
1 1 e j
Z ZM (3 130)
Im
E Z
EM (1 e j ) Z
1 e j
1 cos
j sin
电力系统继电保护测试考核复习题解第四章
第四章线路保护一．判断题4.1.1 相-地制通道，即在输电线同一相作为高频通道。
(对）4.1。
2 高频保护采用相—地制高频通因为相—地制通道损耗小（错）4。
1。
3 允许式高频保护必须使用双频制，而不能使用单频制。
（对)4.1。
4 高频保护通道输电线衰耗与它的电压等级、线路长度及使用频率有关，使用频率越高,线路每单位长度衰耗越小。
（错）4。
1。
5 输电线传输高频信号时,传输频率越高则衰耗越大。
（对)4.1.6 输电线路的特性阻抗大小与线路的长度有关。
（错)4.1。
7 耦合电容器对工频电流具有很大的阻抗，可防止工频高压侵入高频收发信机。
（对) 4。
1.8 结合滤波器和耦合电容器组成的带通滤波器对50HZ工频应呈现极大的衰耗,以阻止工频串入高频装置。
（对）4。
1.9 在高频保护的通道加工设备中的结合滤波器主要是起到阻抗匹配的作用，防止反射，以减少衰耗。
（对）4.1.10 高频保护用的高频同轴电缆外皮应在两端分别接地，并紧靠高频同轴电缆敷设截面不小于100MM2两端接地的铜导线。
(对）4。
1。
11 高频通道反措中,采用高频变量器直接耦合的高频通道，要求在高频电缆芯回路中串接一个电容的目的是为了高频通道的参数匹配。
（错）4。
1。
12 在结合滤波器与高频电缆之间串入电容，主要是为了防止工频地电流的穿越使变量器饱和、发信中断从而在区外故障时正方向侧纵联保护的误动.（对)4。
1。
13 高频收发信机的内阻是指从收发信机的通道入口处加高频信号，在通道入口处所测得的输入阻抗。
(错)4。
1。
14 本侧收发信机的发信功率为20W，如对侧收信功率为5W,则通道衰耗为6dB。
（对）4。
1.15 在电路中某测试点的电压UX和标准比较电压U0=0.775V之比取常用对数的20倍，称为该点的电压绝对电平。
(对）4。
1.16 利用电力线载波通道的纵联保护为保证有足够的通道裕度,只要发信端的功放元件允许，接收端的接收电平越高越好。
（错）4。
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
二、阻抗继电器的动作特性和动作方程
动作特性：阻抗继电器在阻抗复平面动作 区域的形状。用复数的数学方程来描述， 称为动作方程。
二、阻抗继电器的动作特性和动作方程
Zm
m
Rm
jX m
金属性短路时：Um降低，Im增大，Zm变为短路点与保
护安装处之间的线路阻抗Zk=z1Lk=(r1+jx1)Lk。短路阻抗的 阻抗角就等于输电线路的阻抗角，数值较大（220kV以上不
低于75°）
二、测量阻抗及其与故障距离的关系
整定阻抗： Zset z1Lset
三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
三相短路
三相对称性短路时，故障点处的各相电压相等，且在三相 系统对称 时均为0，此时，任何一相的电压、电流或任何 两相相间的电压、电流均可作为距离保护的测量电压和测 量电流，用来进行故障判断。
三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
故障环路的概念及测量电压、电流的选取
零序电流补偿系数单相接地短路以a相接地为例三三三相三相系统中测量电压和测量电流的系统中测量电压和测量电流的选取选取两相接地短路1以bc两相接地为例三三三相三相系统中测量电压和测量电流的系统中测量电压和测量电流的选取选取两相接地短路2以bc两相接地为例三三三相三相系统中测量电压和测量电流的系统中测量电压和测量电流的选取选取两相不接地短路以ab两相短路为例三三三相三相系统中测量电压和测量电流的系统中测量电压和测量电流的选取选取三相短路三相对称性短路时故障点处的各相电压相等且在三相系统对称时均为0此时任何一相的电压电流或任何两相相间的电压电流均可作为距离保护的测量电压和测量电流用来进行故障判断
电力系统 继电保护最全复习题.
1.继电保护复习资料2.电力系统对继电保护的要求答：一、选择性选择性是指保护装置动作时仅将故障元件从电力系统中切除使停电范围尽量缩小以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。
主保护能有选择性地快速切除全线故障的保护。
后备保护当故障线路的主保护或断路器拒动时用以切除故障的保护。
近后备保护作为本线路主保护的后备保护。
远后备保护作为下一条相邻线路主保护或开关拒跳后备保护。
二、速动性速动性是指尽可能快地切除故障短路时快速切除故障可以缩小故障范围减轻短路引起的破坏程度减小对用户工作的影响提高电力系统的稳定性。
三、灵敏性灵敏性是指对保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。
保护装置的灵敏性通常用灵敏系数来衡量灵敏系数越大则保护的灵敏度就越高反之就越低。
四、可靠性可靠性是指在规定的保护范围内发生了属于它应该动作的故障时它不应该拒绝动作而在其他不属于它应该动作的情况下则不应该误动作。
以上四个基本要求之间有的相辅相成有的相互制约需要针对不同的使用条件分别地进行协调。
此四个基本要求是分析研究继电保护的基础也是贯穿全课程的一个基本线索。
根据保护元件在电力系统中的地位和作用来确定具体的保护方式以满足其相应的要求3. 2.功率方向判别元件实质上是在判别什么？为什么会存在“死区”？什么时候要求它动作最灵敏？答：功率方向判别元件实质是判别加入继电器的电压和电流之间的相位Φ，并且根据一定关系[cos(Φ+a)是否大于0]判别出短路功率的方向。
为了进行相位比较，需要加入继电器的电压、电流信号有一定的幅值（在数字式保护中进行相量计算、在模拟式保护中形成方波），且有最小的动作电压和电流要求。
当短路点越靠近母线时电压越小，在电压小于最小动作电压时，就出现了电压死区。
在保护正方向发生最常见故障时，功率方向判别元件应该动作最灵敏.4. 3.简述下列电流保护的基本原理，并评述其优缺点: (l)相间短路的三段式电流保护; (2)零序电流保护; (3)中性点非直接接地系统中的电流电压保护。
继电保护距离
& & & = UK + Z1Im + ( Z0 − Z1 )I0m 在电流测量中， 在电流测量中，直接得 3I0m的形式 到 &
& & = UK + Z1Im +
( Z0 − Z1 )
3
& 3I0m
Z1 ( Z0 − Z1 ) & (为了提取Z ) & & 3I0m = UK + Z1Im + 1 3 Z1
& & & 为了组合出： & Z 为了组合出： 1 ( I1m + I2m + I0m ) = Z1Im & & & & & = UK + Z1 ( I1m + I2m + I0m ) + (− Z1 + Z0 )I0m & & & = UK + Z1Im + ( Z0 − Z1 )I0m
19/77 19/77
& Um Zm = 反映阻抗， —反映阻抗，称为阻抗保护； & Im Zm = z1lm —反映距离lm，称为距离保护。 称为距离保护。
二者几乎反映了同一个性质。 二者几乎反映了同一个性质。 细微的区别：一个侧重保护的范围； 细微的区别：一个侧重保护的范围； 另一个侧重具体的测量数值。 另一个侧重具体的测量数值。
18/77 lK
& UK
由此可以得到： 由此可以得到：
& & & & Um = U1m + U2m + U0m
& & & & & & = (U1K + U2K + U0K ) + ( Z1I1m + Z2 I2m + Z0 I0m )
距离保护的振荡闭锁
3.5.3 距离保护的振荡闭锁措施
– 距离保护的振荡闭锁措施，应满足以下基本要求： 系统全相或非全相振荡时，保护装置不应误动作跳闸 全相或非全相振荡过程中，发生各种类型的不对称故障， 保护装置应有选择性地动作跳闸 全相振荡过程中再发生三相故障，保护装置应可靠动作跳 闸，并允许带有延时
（二）利用阻抗变化率的不同构成振荡闭锁
– 根据测量阻抗的变化速度不同，可构成振荡闭锁原理
短路故障时，测量阻抗变化快 系统振荡时，测量阻抗变化慢
– 设置两个阻抗元件
KZ1整定值较高 KZ2整定值较低
– 大圆套小圆
电力系统继电保护
3.5.3 距离保护的振荡闭锁措施
（二）利用阻抗变化率的不同构成振荡闭锁
电力系统继电保护
3.5.2 电力系统振荡对距离保护元件的影响
– 电力系统振荡与短路时电气量的差异 振荡时，三相对称，没有负序和零序分量 短路时，出现负序分量或零序分量 振荡时，电气量呈周期性变化，变化速度慢 短路时，电气量突然变化，速度很快 振荡时，阻抗元件一个周期内动作和返回各一次 短路时，阻抗元件可能动作，可能不动作
电力系统继电保护
3.5.3 距离保护的振荡闭锁措施
（三）利用动作的延时实现振荡闭锁
δ在0°～360 °变化，距离保护测量阻抗作周期性变化 测量阻抗进入动作区，保护动作 测量阻抗移出动作区，保护返回 测量阻抗落入动作区的时间小于一个振荡周期(1～1.5s) 距离保护III段动作延时大于1～1.5s，系统振荡时保护III段
j sin
1
2
jctg
2
1
1
Zm
( 2
Z
继电保护原理第3章电网距离保护
U
U Uk (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
•
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
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。 Zm z1 l
2）测量阻抗应该与故障类型无关，即在故障位置确定 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。
5. 动作角度范围变化对继电器特性的影响
橄榄形（透镜型）继电器： arg Zset Zm
90 Zm
苹果型继电器： arg Zset Zm
Zm
折线型继电器：
60
arg
U J IJ Z0
60
, 90
第三节 阻抗继电器的实现方法
阻抗继电器的两种实现方法：
（1）精确测量出测量阻抗Zm，然后把它与事先确定的动作 特性进行比较。如果Zm在动作区域内，判为内部故障，发出 动作信号。
jX
Z0 Zset2
2N
Zset1 Zm
R
圆的半径：
R1 2
Zset1 Zset2
电力系统继电保护第三章电网的距离保护节
U m C U C ， Im C IC K 3I0
则 ： U m BIm B z1 lk ， U m CIm C z1 lk
第十七页，共132页。
UB UkB(IBK3I0)z1lk
UC UkC(ICK3I0)z1lk
UBUC（ IBIC） z1lk
方 2 ： U 法 m 取 B U B U C C ,I m B I B I C C
3、时间元件—时间继电器；
4、振荡闭锁回路—故障时短时开放距离保护I、II段，振 荡时 立即闭锁I、II段； 5、断线闭锁元件—电压互感器二次断线时闭锁距离保护；
6、出口执行元件；
第三十七页，共132页。
距离保护原理
Ik
阻抗继电器
延时
Uk
阻抗继电器测量阻抗
负
jX
短 路
荷 阻
阻
抗
抗
ZK U K IK
（2）瞬时动作，即动作时限为0s。
距离Ⅱ段： （1）保护本线路全长，但不超过下一条线路距离Ⅰ段的保护 范围； （2）延时t动作，一般动作时限为0.5s。
距离Ⅲ段：
（1）保护本线路全长，下一级线路全长，甚至更远；
（2）延时动作，一般动作时限为： t1t2＋ t
第三十页，共132页。
I段： 保护区不能伸出本线路，即测量阻抗小
则： UmBCImBCz1lk
非故障相：两种不方能法反都映故障距离
第十八页，共132页。
3.两相不接地短路故障（BC两相短路为例）
故U 障 k B U k,U 分 C A E A ,I A 析 0 ,I B I ： C ,I 0 0
UB UkB(IBK3I0)z1lk
U B U C （ IB IC ） z1lk
继电保护之距离保护
U CA
I B IC
B相阻抗
IC I A
C相阻抗
（2）带零序补偿的接地距离0°接线方式。
测量电压 测量电流
UC UB UA I A K 3I 0 I B K 3I 0 I C K 3I 0
11/59
下面详细分析接线方式的测量情况。 实际上，正、负、零 M N Im 1 2 K 三序的电压表达式在任 何情况下均反映：K点 lK UK Um z1 , z2 , z0 l K 与M点之间的关系。
Z m z1 l K 2
Z set
ZK1
ZL
L
R
2）短路时:电压电流变化
R-X复平面表示 m U Zm Z K z1 l K r1 jx1 l K Im 其中，z1的角度一般在70 0 ～85 0 ，视线路而定。
7/59
ZK3
M
考虑到二次侧的测量阻抗受电流、电压互感器和输电线路
21/59
EC
UC UB IB U BC
BC两相相间短路时，接地测量阻抗：
1 U BCK 0 , 但U BK U CK U A 2 U B U BK Z1 I B K 3I 0
UB U BK ZB Z1 I B K 3I0 IB 一般情况下，有： B Z1 Z
m — 测量阻抗角；
Rm — 测量电阻； X m — 测量电抗。
复数可以用极坐标或直角坐标的形式来表示。
6/59
测量阻抗具有以下的“差异”:幅值&角
度 1）系统正常运行时
K3
M 1
Z m z1 l K 1
电力系统继电保护课件第四章 距离保护
通过引入人工智能技术，提高距离保护的自动化水平和智能化能力。
2
通信协议
距离保护的通信协议将不断改进，以支持更高效和更可靠的数据传输。
3
多功能化
距离保护将逐渐融合其他保护功能，实现集成化和多功能化。
局限性
• 对系统参数变化敏感 • 不适用于所有类型的故障 • 需要准确的线路模型
距离保护的主要技术指标
保护动作速度 灵敏度 抗干扰能力 配置灵活性
快速响应故障，减少损失 准确判断故障位置，提高保护的可靠性 抵御外部干扰，确保保护的准确性 可根据实际需求调整和配置保护参数
距离保护的未来发展趋势
1
智能化
距离保护的特点
1 快速准确
距离保护能够迅速响应故障并准确判断故障位置，有助于及时采取措施进行修复。
2 灵活可靠
距离保护具有灵活的配置和调整选项，可适应不同的电力系统，并提供可靠的保护。
3 适用范围广
距离保护适用于各种电力设备和系统，包括输电线路、变电站、发电厂等。
距离保护的常见应用场景
输电线路
距离保护广泛用于长距离输电线路，以保护线 路免受短路故障和过电流等异常情况的影响。
发电厂
距离保护在发电厂应用中，主要用于保护发电 机、ห้องสมุดไป่ตู้压器和主变等关键设备，确保电力系统 的可靠性。
变电站
在变电站中，距离保护用于保护变压器、开关 设备和其他电力设备，确保其正常运行。
配电系统
距离保护也适用于配电系统，用于保护配电线 路和其他低压设备免受故障的影响。
距离保护的优点和局限性
优点
• 准确判断故障位置 • 快速响应故障 • 灵活可靠
电力系统继电保护课件第 四章 距离保护
电力系统继电保护知识点总结文字部分1
第三章电网距离保护1.距离保护的定义和基本原理【距离保护：是利用短路时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，反映故障点与保护安装处的距离而工作的保护。
】【基本原理：按照几点保护选择性的要求，安装在线路两端的距离保护仅在线路MN内部故障时，保护装置才应立即动作，将相应的断路器跳开，而在保护区的反方向或本线路之外的正方向短路时，保护装置不应动作。
】【与电流速断保护一样，为了保证在下级线路出口处短路时保护不误动作，在保护区的正方向（对于线路MN的M侧保护来说，正方向就是由M指向N的方向）上设定一个小于线路全长的保护范围，用整定距离Lset表示。
】【当系统发生故障时，首先判断故障的方向，若故障位于保护区的正方向上，则设法测出故障点到保护安装处的距离Lk，并将Lk与Lset比较，若Lk小于Lset，说明故障发生在保护范围以内，这时保护应立即动作，跳开相应的断路器；若Lk大于Lset，说明故障发生在保护范围之外，保护不应动作，对应的断路器不会跳开。
若故障位于保护区的反方向上，则无需进行比较和测量，直接判断为区外故障而不动作。
】（3.8为什么阻抗继电器动作特性是区域。
常用区域）由于互感器误差、过渡电阻等影响，继电器实际测量的Zm不能严格落在Zset同向直线上，而是该直线附近的区域，为保证区内故障情况下阻抗继电器可靠动作，在复平面上，其动作范围是包括Zset对应线段在内，在Zset方向上不超过Zset的区域。
【a:偏移圆无死区，不具有完全方向性，反方向出口短路动作，只能作为后备段】【b：方向圆有方向性，只在正向区内故障动作，但动作特性经过原点，在正向/反向出口短路时Zm很小，处在临界动作区域，可能拒动/误动，必须采取专门措施防止出口故障时拒动或误动】【c：上抛圆】【d：全阻抗圆无电压死区，不具有方向性】【e苹果特性与橄榄特性：苹果特性有较高的耐受过渡电阻的能力，耐受过负荷的能力比较差；橄榄特性正好相反。
电力系统继电保护常见问题解答
电力系统继电保护常见问题解答1．线路纵联保护及特点是什么?答：线路纵联保护是当线路发生故障时，使两侧开关同时快速跳闸的一种保护装置，是线路的主保护。
它以线路两侧判别量的特定关系作为判据。
即两侧均将判别量借助通道传送到对侧，然后，两侧分别按照对侧与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障。
因此，判别量和通道是纵联保护装置的主要组成部分。
2.纵联保护在电网中的重要作用是什么?答：由个纵联保护在电网中可实现全线速动，出此它可保证电力系统并列运行的稳定性和提高输送功率、缩小故障造成的损坏程度、改善后备保护之间的配合性能。
3.纵联保护的通道可分为几种类型?答：可分为以下几种类型：(1)电力线载波纵联保护(简称高频保护)。
(2)微波纵联保护(简称微波保护)。
(3)光纤纵联保护(简称光纤保护)。
(4)导引线纵联保护(简称导引线保护)。
4、纵联保护的信号有哪几种?答：纵联保护的信号有以下三种：(1)闭锁信号。
它是阻止保护动作于跳闸的信号。
换言之。
无闭锁信号是保护作用于跳闸的必要条件。
只有同时满足本端保护元件动作和无闭锁信号两个条件时，保护才作用于跳闸。
(2)允许信号。
它是允许保护动作于跳闸的信号。
换言之，有允许信号是保护动作于跳闸的必要条件。
只有同时满足本端保护元件动作和有允许信号两个条件时，保护才动作于跳闸。
(3)跳闸信号。
它是直接引起跳闸的信号。
此时与保护元件是否动作无关，只要收到跳闸信号，保护就作用于跳闸，远方跳闸式保护就是利用跳闸信号。
5.相差高频保护为什么设置定值不同的两个启动元件?答：启动元件是在电力系统发生故障时启动发信机而实现比相的。
为了防止外部故障时由于两侧保护装置的启动元件可能不同时动作，先启动一侧的比相元件，然后动作一侧的发信机还未发信就开放比相将造成保护误动作，因而必须设置定值不同的两个启动元件。
高定值启动元件启动比相元件，低定值的启动发信机。
由于低定值启动元件先于高定值启动元件动作，这样就可以保证在外部短路时，高定值启动元件启动比相元件时，保护一定能收到闭锁信号，不会发生误动作。
电力系统继电保护PPT课件第3章电网的距离保护
contents
目录
• 引言 • 距离保护基本原理 • 距离保护的配置与整定 • 距离保护的优缺点 • 实际应用中的问题与对策
01
CATALOGUE
引言
背景介绍
01
电力系统规模不断扩大，对继电 保护的要求也越来越高。
02
距离保护作为继电保护的重要手 段，在保障电网安全稳定运行中 发挥着重要作用。
某地区电网改造项目
针对原有距离保护存在的问题，采用上述解决对策进行改造，提高了保护的可靠 性和准确性，减少了误动作和越级跳闸等问题。
某高压输电线路的运维实践
在高压输电线路的运维中，采用先进的监测技术和自适应算法动态调整保护定值 ，有效避免了因运行方式变化和故障电流过大导致的误动作问题。
THANKS
距离保护的意义
提高电网的稳定性和可靠性
距离保护能够快速准确地切除故障线路，减少故障对整个电网的 影响，提高电网的稳定性和可靠性。
降低设备损坏和停电损失
距离保护能够有效地避免设备损坏和停电事故，减少经济损失和社 会影响。
提高运行管理的智能化水平
距离保护能够实现自动化和智能化控制，提高运行管理的效率和智 能化水平。
总结词
距离保护通常由启动元件、测量元件和执行元件三部分组成 。
详细描述
启动元件的作用是检测故障发生，一旦检测到故障，启动元 件会立即动作；测量元件用于测量故障距离，根据测量结果 判断故障位置；执行元件则根据测量元件的输出信号，执行 相应的动作，如切断故障线路。
距离保护的工作原理
总结词
距离保护通过比较故障点的距离与设定值，来判断是否发生故障。
改进距离保护算法，降低对系统运行 方式和故障类型的敏感度，提高保护 的可靠性和选择性。
电力系统继电保护课后部分习题答案
电力系统继电保护（第二版）张保会尹项根主编1.2继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么?答:继电保护装置就是指能反应电力系统中设备发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置.它的作用包括:1.电力系统正常运行时不动作;2.电力系统部正常运行时发报警信号,通知值班人员处理,使电力系统尽快恢复正常运行;3.电力系统故障时,甄别出发生故障的电力设备,并向故障点与电源点之间、最靠近故障点断路器发出跳闸指令,将故障部分与电网的其他部分隔离。
1.3继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,各环节的作用是什么?答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断和执行输出三个部分完成预定的保护功能。
测量比较环节是册来那个被保护电器元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判别保护装置是否应该启动。
逻辑判断环节是根据测量环节输出的逻辑信号，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该使断路器跳闸。
执行输出环节是根据逻辑部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。
1.6线路上装设两组电流互感器，线路保护和母线保护应各接哪组互感器？答：线路保护应接TA1，母线保护应接TA2。
因为母线保护和线路保护的保护区必须重叠，使得任意点的故障都处于保护区内。
1.8后备保护的作用是什么？答：后备保护的作用是在主保护因保护装置拒动、保护回路中的其他环节损坏、断路器拒动等原因不能快速切除故障的情况下，迅速启动来切除故障。
2.6为什么定时限过电流保护的灵敏度、动作时间需要同时逐级配合，而电流速断的灵敏度不需要逐级配合？答：定时限过电流保护的整定值按照大于本线路流过的最大负荷电流整定，不但保护本线路的全长，而且保护相邻线路的全长，可以起远后备保护的作用。
当远处短路时，应当保证离故障点最近的过电流保护最先动作，这就要求保护必须在灵敏度和动作时间上逐级配合，最末端的过电流保护灵敏度最高、动作时间最短，每向上一级，动作时间增加一个时间级差，动作电流也要逐级增加。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
[0] [0] [0] ICA ( IC I A ) ( IC I [0] ) ( I I ) ( I I C A A C A ) I C I A
U M EM I M Z M EM 1 Zm ZM Z ZM j IM IM IM 1 e
1 e
j
1 cos j sin
2 1 jctg 2
一、距离保护的振荡闭锁
EM
M 1
I
2
N
EN
1 Z m Z Z M 2
过渡电阻对接地距离元件的影响要大于对相间距离元件的影 响。
三、距离保护特殊问题的分析
线路串联补偿电容对距离保护的影响：
串联补偿电容的存在会对距离保护产生十分严重的影响。
（1）采用直线型动作特性克服反方向误动
（2）用负序功率方向元件闭锁误动的距离保护 （3）选取故障前的记忆电压为参考电压来克服串联补偿电 容的影响 （4）通过整定计算来减小串联补偿电容的影响 补偿度可调的可控串补TCSC -电力系统电力电子化
振荡时，若阻抗测量元件误动作，则在一个振荡周期内动作 和返回各一次；短路时，可能动作，可能不动作。
利用系统短路时的负序、零序分量或电流突然变化，短路开 放保护，实现振荡闭锁 利用测量阻抗变化率不同构成振荡闭锁 利用动作的延时实现振荡闭锁
距离保护的振荡闭锁措施
二、故障类型判别和故障选相
四、工频故障分量距离保护
1. 称呼：故障分量、故障变化量、突变量 2. 组成：工频故障分量、故障暂态分量 3. 不存在由于对侧电源助增引起的稳态超越问题 特点： （1）基本上不受非故障状态影响，无需加振荡闭锁 （2）不，动作速度较快
（4）既可以作为距离元件，也可以作为方向元件 （5）较好的选相能力
电气工程及其自动化专业课程
电力系统继电保护
武汉理工大学自动化学院
唐金锐
tangjinrui@
距离保护讨论
一、距离保护的振荡闭锁 二、故障类型判别和故障选相 三、距离保护特殊问题的分析 四、工频故障分量距离保护
一、距离保护的振荡闭锁
振荡闭锁：并联运行的电力系统或发电厂之间出现功
三、距离保护特殊问题的分析
非工频分量对距离保护的影响：
1. 衰减直流分量
（1）模拟式：不论是绝对值还是相位，都有影响
（2）数字式：与保护所选用的测量原理、滤波措施、计算 方法等有密切的关系
2. 谐波及高频分量：
（1）模拟式：不论是绝对值还是相位，都有影响 （2）数字式：与保护所选用的测量原理、滤波措施、计算 方法等有密切的关系。采样原理；数字滤波
二、故障类型判别和故障选相
1. 通过测量电流中是否含有零序分量，判断是否接 地，如接地 (m=4~8)：
(m | I BC || I AB |) (m | I BC || ICA |) A
(m | ICA || I BC |) (m | ICA || I AB |)
必要性
1）找出故障环路，判别出故障的类型和相别 2）220kV及以上，分相跳闸
常用相电流差突变量选相和相电流突变量选相
[0] [0] [0] I AB ( I A I B ) ( I [0] I ) ( I I ) ( I I A B B B ) I A I B A A
1 1 1 j Z ctg m Z j Z ctg 2 2 2 2 2
一、距离保护的振荡闭锁
电力系统振荡与短路时电气量的差异
振荡时，三相完全对称，没有负序分量和零序分量出现；而 当短路时，总要出现负序分量或零序分量（三相短路时的瞬 间） 振荡时，电气量变化比较慢；短路时，速度很快，且短路后 短时不变
(m | I AB || ICA |) (m | I AB || I BC |)
B
C
2.如非接地(m=4~8)：
(m | IC || I A |) (m | IC || I B |) (m | I A || I B |) (m | I A || IC |) AB BC
(m | I B || I A |) (m | I B || IC |)
AC
三、距离保护特殊问题的分析
短路点过渡电阻对距离保护的影响：
（1）相间故障的电弧电阻一般在数欧至十几欧之间。
（2）接地电阻较大，500kV线路，最大过渡电阻可达300欧
双侧电源线路上过渡电阻的影响：因过渡电阻的存在而导致 保护测量阻抗变小，进一步引起保护误动作的现象，称为距 离保护的稳态超越。
率角大范围周期性变化的现象，称为电力系统振荡。
必要性：如果在振荡过程中继电保护装置无计划地动
作，切除了重要的联络线，或断开了电源和负荷，不仅不 利于振荡的自动恢复，而且还有可能使事故扩大，造成更 为严重后果。
振荡闭锁：用来防止系统振荡时保护误动的措施，称
为振荡闭锁。
一、距离保护的振荡闭锁
EM
M 1
I
2
N
EN
EM EN E EM (1 e j ) I Z Z Z
E 2 EM sin 2
I 2E E M sin | Z | | Z | 2
一、距离保护的振荡闭锁
EM
M 1
I
2
N
EN
EM EN E EM (1 e j ) I Z Z Z