继电保护培训第三章(线路).
继电保护基础知识培训课程精选全文
低压限时速断保护：保小方式小低压母线两相短路有足够的灵敏度：
非电量保护：重瓦斯、有载重瓦斯投跳闸；轻瓦斯、压力释放投入信号；
注意事项
1为保证保护的速动性，保护动作时间尽可能短，时间配合尽量紧凑，△t一般取0.5s，特殊情况下微机保护可以取0.3s；
4.1.1常用备电源自投：a、母联备自投b、进线备自投
第五部分：定值计算
5.1 必备基础知识
5.1.1标么值：为简化计算，整定计算一般使用标么值
基准电压UKV
基准功率SMVA
基准电流IA
基准阻抗ZΩ
115
100
502
132
37
100
1560
13.7
10.5
100
5500
1.1
6.3
100
速断
限时速断
过流 பைடு நூலகம்
整定原则：躲本线路末端大方式下三相短路电流
计算公式： （其中KK＝1.3）
整定原则：保本线路末端小方式下两相短路电流
计算公式： （其中KK=1.5）
整定原则：躲最大负荷电流
计算公式： （其中一般KK/Kf取1.5）
注意： 1、联络线的限时速断和过流保护定值必须与上下级线路配，配合系数为1.1； 2、10KV末端线路可以采用两段式保护，以缩短动作时间。
谢谢大家
瓦斯保护
差动保护
限时速断
低后备
高后备
末端变
第四部分：安全自动装置
4.1 备电源自投
4.1.2备电源自投的基本要求：a、断开工作电源后才能投入备用电源；b、工作电源一旦失压，装置应当动作；c、保证只能动作一次。
继电保护第三章课后习题答案
什么是保护安装处的负荷阻抗、短路阻抗、系统等值阻抗答：负荷阻抗是指在电力系统正常运行时，保护安装处的电压（近似为额定电压）与电流（负荷电流）的比值。
因为电力系统正常运行时电压较高、电流较小、功率因数较高（即电压与电流之间的相位差较小）,负荷阻抗的特点是量值较大，在阻抗复平面上与R 轴之间的夹角较小。
短路阻抗是指在电力系统发生短路时，保护安装处的电压变为母线残余电压，电流变为短路电流，此时测量电压与测量电流的比值即为短路阻抗。
短路阻抗即保护安装处与短路点之间一段线路的阻抗，其值较小，阻抗角较大。
系统等值阻抗：在单个电源供电的情况下，系统等值阻抗即为保护安装处与背侧电源点之间电力元件的阻抗和；在多个电源点供电的情况下，系统等值阻抗即为保护安装处断路器断开的情况下，其所连接母线处的戴维南等值阻抗，即系统等值电动势与母线处短路电流的比值，一般通过等值、简化的方法求出。
什么是故障环路相间短路与接地短路所构成的故障环路的最明显差别是什么 答：在电力系统发生故障时，故障电流流通的通路称为故障环路。
相间短路与接地短路所构成的故障环路的最明显差别是：接地短路点故障环路为“相—地”故障环路，即短路电流在故障相与大地之间流通；对于相间短路，故障环路为“相—相”故障环路，即短路电流仅在故障相之间流通，不流向大地。
构成距离保护为什么必须用各种环上的电压、电流作为测量电压和电流答：在三相电力系统中，任何一相的测量电压与测量电流之比都能算出一个测量阻抗，但是只有故障环上的测量电压、电流之间才满足关系1U I Z I Z I Z L m m m m k m k ===，即由它们算出的测量阻抗才等于短路阻抗，才能够正确反应故障点到保护安装处之间的距离。
用非故障环上的测量电压与电流虽然也能算出一个测量阻抗，但它与故障距离之间没有直接的关系，不能够正确地反应故障距离，所以不能构成距离保护。
—解释什么是阻抗继电器的最灵敏角，为什么通常选定线路阻抗角为最灵敏角。
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
继电保护课件PPT第三章
2. 两相接地短路（AB）
；
U A (I A K 3 I 0 ) Z1l ， Z J1 Z1l
U B (I B K 3 I 0 ) Z1l ， Z J 2 Z1l
3. 三相短路
Z J1 Z J 2 Z J 3 Z1l
结论：各故障相的阻抗继电器的测量阻抗均能正确动作； 在每个保护安装地点需要装设三个接于不同相的阻 抗继电器，以反应不同相的接地短路。
90
arg
IJ
IJ Z zd Zzd U J
90
5. 动作角度范围变化对继电器特性的影响
透镜型继电器：
60
arg
U J IJ Zzd U J
60
苹果型继电器： 120
arg
U J IJ Zzd U J
120
折线型继电器：
60
U
U d
I
I0
Z
0
Z1
Z1
Z1l
U d
I KI0
Z1l
U A , U B ,
IA IB
UC , IC
1. 单相接地短路（A）
U A (I A K 3 I 0 ) Z1l
Z J1 Z1l
U AB U A U B (IA IB )Z1l
Z (2) J1
U AB IA IB
Z1l
（正确动作）
Z (2) J2
IB
U BC IC
( (
U AB ) IA IB )
继电保护-题库第三章--电流电压互感器、二次回路及安全自动装置
第三章 电流电压互感器、二次回路及安全自动装置一、单相选择题1. 由三只电流互感器组成的零序电流接线，在负荷电流对称的情况下，如果有一相互感器二次侧断线，流过零序电流继电器的电流是（）倍的负荷电流。
（A ）1 ； （B ） 3； （C ）3； （D ）1/3。
答案：A2. 电流互感器的二次绕组接成星形或两相不完全星形时，在正常负荷电流下，其接线系数是（ ）。
（A ）1；（B ）3；（C ）3；（D ）1/3。
答案：A3. 电流互感器的二次绕组接成三角形或两相电流差时，在正常负荷电流下，其接线系数是 ( ) 。
（A ）3； （B ）1； （C ）3／2； （D ）2。
答案：A4. 在中性点不接地系统中，电压互感器的变比为3100310035.10V V kV，当互感器一次端子发生单相金属性接地故障时，第三绕组（开口三角）的电压为（ ）。
（A ）100V ； （B ）100V/ 3 ； （C ）300V 。
答案：A5. 220kV 大接地电流系统中，双母线上两组电压互感器二次绕组应（ ）。
（A ）在开关场各自的中性点接地；（B ）选择其中一组接地，另一组经放电间隙接地；（C ）只允许有一个公共接地点，其接地点宜选在控制室。
答案：C6. 在一个变电站中110kV 母线电压互感器和220kV 母线电压互感器零相Ｎ600共用，其Ｎ600的接地点（ ）。
(A)必须分别在各自的场地端子箱内接地；（B ）在110kV 母线电压互感器端子箱和保护室内接地；（C ）在220kV 母线电压互感器端子箱和保护室内接地；（D ）必须在电压回路公用切换屏上一点接地。
答案：D7. 电流互感器二次回路接地点的正确设置方式是（ ）。
（A ）每只电流互感器二次回路必须有一个单独的接地点；（B ） 所有电流互感器二次回路接地点均设置在电流互感器端子箱内；（C ）电流互感器的二次侧只允许有一个接地点，对于多组电流互感器相互有联系的二次回路接地点应设在保护屏上。
电力系统继电保护课后习题解答
第一章继电保护概述1-1 答：继电保护装置的任务是自动、迅速、有选择性的切除故障元件，使其免受破坏，保证其他无故障元件恢复正常运行；监视电力系统各元件，反映其不正常工作状态，并根据运行维护条件规范设备承受能力而动作，发出告警信号，或减负荷、或延时跳闸；继电保护装置与其他自动装置配合，缩短停电时间，尽快恢复供电，提高电力系统运行的可靠性。
1-2 答：即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
1-3 答：继电保护的基本原理是根据电力系统故障时电气量通常发生较大变化，偏离正常运行范围，利用故障电气量变化的特征可以构成各种原理的继电保护。
例如，根据短路故障时电流增大．可构成过流保护和电流速断保护；根据短路故障时电压降低可构成低电压保护和电流速断保护等。
除反映各种工频电气量保护原理外，还有反映非工频电气量的保护，如超高压输电线的行波保护和反映非电气量的电力变压器的瓦斯保护、过热保护等。
1-4 答：主保护是指能满足系统稳定和安全要求，以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。
后备保护是指当主保护或断路器拒动时，起后备作用的保护。
后备保护又分为近后备和远后备两种：（1）近后备保护是当主保护拒动时，由本线路或设备的另一套保护来切除故障以实现的后备保护;（2）远后备保护是当主保护或断路器拒动时，由前一级线路或设备的保护来切除故障以实现的后备保护.辅助保护是为弥补主保护和后备保护性能的不足，或当主保护及后备保护退出运行时而增设的简单保护。
1-6答：(1)当线路CD中k3点发生短路故障时，保护P6应动作，6QF跳闸，如保护P6和P5不动作或6QF, 5QF拒动，按选择性要求，保护P2和P4应动作，2QF和4QF应跳闸。
(2）如线路AB中k1点发生短路故障，保护P1和P2应动作，1QF和2QF应跳闸，如保护P2不动作或2QF拒动，则保护P4应动作，4QF跳闸。
第二章继电保护的基础知识2-1答：（1）严禁将电流互感器二次侧开路；（2）短路电流互感器二次绕组，必须使用短路片或短路线,短路应妥善可靠，严禁用导线缠绕；（3）严禁在电流互感器与短路端子之间的回路和导线上进行任何工作；（4）工作必须认真、谨慎，不得将回路永久接地点断开；（5）工作时，必须有专人监护，使用绝缘工具，并站在绝缘垫上。
继电保护第三章
1.单选题1。
对于无时限电流速断保护，当线路在最大运行方式下发生三相短路时，保护（）. A．有最大的保护范围B．有最小的保护范围C．保护范围无论何时均相同D．保护范围为02.无时限电流速断保护能够保护（ ).A. 本线路的一部分B。
本线路及相邻线路全长C. 相邻线路全长D。
本线路全长3.《继电保护和安全自动装置技术规程》规定，无时限电流速断保护的最小保护范围不小于线路全长的（）.A．1％—5％B．15％-20%C．25％—30％D．45%-50%4。
对于仅反应于电流增大而瞬时动作的电流保护，称为( ).A．无时限电流速断保护B．限时电流速断保护C．定时限过电流保护D．反时限过电流保护5.电流保护的灵敏度受( ）的影响。
A。
短路点B。
故障类型C.系统运行方式变化D.短路电流6.使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统（ )。
A。
最大运行方式B。
最小运行方式C。
正常运行方式D。
事故运行方式7.本线路的限时电流速断保护与本线路的无时限电流速断保护范围有重叠区，当在重叠区发生故障时由（）。
A．本线路的限时电流速断保护动作跳闸B．本线路的无时限电流速断保护动作跳闸C．两个保护都动作跳闸D．两个保护都不动作跳闸8。
当限时电流速断保护的灵敏系数不满足要求时，可考虑（ )。
A.采用过电流保护B。
与下一级限时电流速断保护相配合C.与下一级无时限电流速断保护相配合D。
与下一级过电流保护相配合9。
《继电保护和安全自动装置技术规程》规定限时电流速断保护灵敏系数应（ ).A。
≥1.3—1.5B。
≤1.3—1.5C。
≥2D. ≤210.限时电流速断保护与相邻线路无时限电流速断保护在定值上和时限上均要配合，若（）不满足要求,则要与相邻线路限时电流速断保护配合。
A。
选择性B.速动性C。
灵敏性D.可靠性11。
当限时电流速断保护的灵敏度不满足要求时，可考虑（）。
A.采用过电流保护B.与下一级过电流保护相配合C。
与下一级电流速断保护相配合D。
继电保护原理第三章1
信号继电器DX-9系列(图)
信号继电器DX-30系列(图)
信号继电器JX- 系列-3
八、中间继电器
1、作用： 用于增加接点数量与容量，有些类型的中间继电
器还能实现动作或返回的小延时。
中间继电器DZB-10B系列-2
中间继电器DZB-100系列
具有保持绕组，用于直流操作的保护电路中，以增加主保 护继电器的触点数量和容量。其中DZB-12、138型为电压动作 电流保持；DZB-115型为电流动作电压保持。
3.1 常用电磁型继电器
基本内容
一、继电器的要求分类 二、电磁型继电器
三、继电器的继电特性
3.1.1 继电器的分类
继电器——是一种能自动执行断续控制的部件，当其 输入量达到一定值时，能使其输出的被控制量发生预 计的状态变化，如触点打开、闭合或电平由高变低、 由低变高等，具有对被控电路实现“通”、“断”控 制的作用。
继电器是各种继电保护装置的基本组成元件。 一般来说，按预先整定的输入量动作，并具有电路控 制功能的元件称为继电器。
当输入量等于起动量时，输出量突然增大，称 为动作。
一、按作用原理分类 1．电磁继电器
在输入电路内电流的作用下，由机械部件的相对运动 产生预定响应的一种继电器。 它包括直流电磁继电器、 交流电磁继电器、磁保持继电器、极化继电器、舌簧继 电器、节能功率继电器。 (1)直流电磁继电器：输入电路中的控制电流为直流的电 磁继电器。 (2)交流电磁继电器：输入电路中的控制电流为交流的电 磁继电器。 (3)磁保持继电器：将磁钢引入磁回路，继电器线圈断电 后，继电器的衔铁仍能保持在线圈通电时的状态，具有 两个稳定状态。
说明
常用继电器和保护装置示例 低阻抗继电
Z＜
继电保护原理基础_第三章
3、极化回路记忆作用对继电器 动作特性的影响
当采用记忆回路后，极化电压将短时记 忆短路前负荷状态厂母线电压： 保护正方向短路时， 在记忆回路作用下的动态特性圆，扩大 了动作范围，而又不失去方向性，因此， 对消除死区和减小过渡电阻的影响都是 有利的。
保护反方向短路
初态特性为上抛阻抗特性圆:
有明确的方向性； 有明确的方向性；
实际测量阻抗在III 象限, 远离上抛 阻抗特性圆。
3、构成继电器的框图
4关于继电器的整定阻抗
当保护范围末端AB两相短路时， 当保护范围末端AB两相短路时，
五、阻抗继电器的精确工作电流 五、阻抗继电器的精确工作电流
以上分析阻抗继电器的动作特性时从理 想的条件出发 – 执行元件的灵敏度很高 – 继电器的动作特性与工作电流的大小 无关 实际工作非理想的条件, 实际工作非理想的条件, 继电器的整定 阻抗与工作电流具有非线性关系
UJ− 2 I J Z zd ≤
.
2
I J Z zd
相位比较原理：
− 90 o ≤ arg
UJ I J Z zd − U J
. .
≤ 90 o
偏移特性阻抗继电器
jX Zzd
jX Zzd Z0 ZJ
R
ZJ-Z0
Z0
-αZ -αZzd
R -αZzd
jX Zzd
Zzd-ZJ
ZJ R -αZzd ZJ+αZzd
Ψlm
ZJ R
jX Z zd Z zd -Z J ZJ R
方向阻抗继电器
以Zzd为直径，通过坐标原点的圆。圆内为动 Zzd为直径，通过坐标原点的圆。圆内为动 作区。Zdz.J随ΨJ改变而改变，当 作区。Zdz.J随ΨJ改变而改变，当 ΨJ等于Zzd的阻抗角时，Zdz.J最大，即保护范 ΨJ等于Zzd的阻抗角时，Zdz.J最大，即保护范 Zzd Zdz.J 围最大，工作最灵敏。 Ψlm——最大灵敏角，它本身具有方向性。 Ψlm——最大灵敏角，它本身具有方向性。 幅值比较原理： . 1 . 1.
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
电力系统继电保护基础知识讲座-第三章(电力系统输电线路的电流电压保护)
11、12——分别为电流第 II、III段电流保护的逻 辑延时元件 、
13、14、15——分别为 电流保护第I、II、III 段的报警用信号元件 KS 、 KS 、 KS
灵敏度校验：
1、
K II sen
I KBm in I II
OP1
1.3 ~ 1.5
IkBmin——在本线末端短路时流过 1QF 处保护的最小短路电流
2、当该保护灵敏度不满足要求时，动作电流可采用和相邻线路电流保护第 II 段
整定值配合，以降低本线路电流保护第 II 段的整定值而提高其灵敏度，即整
电流保护第
III
段的动作电流
I
III OP1
应按以下条件进行整定：
第一、正常运行并伴有电动机自启动而流过保护的最大负荷电流为 KssILmax
时该电流保护不动作，即要求动作电流满足下式：
I
III op1
>KSSILmax
第二、外部故障切除后，非故障线的定时限过流保护在下一母线有电动机启
动且流过最大负荷电流时应能可靠返回，即要求满足以下公式：
2、无时限电流速断保护的构成
1——电流测量元件 2——否门 3——信号元件 4——闭锁元件，如 雷击使线路避雷器对 地放电等情况出现时 输出闭锁信号
第一节 相间短路的电流电压保护 一、无时限电流速断保护（电流保护第I段）
3、无时限电流电压联锁速断保护
1——电流测量元件 2——电压测量元件，当输 入电压低于其动作电压时 有输出 3——逻辑元件，当电流、 电压测量元件均有输出且 元件5无闭锁信号输出时该 元件有输出 4——断线信号元件，在电 压互感器TV二次回路断线 时发出告警信号 5——闭锁元件，与图3-2 中闭锁元件的作用相同 6——保护动作的信号元件， 当该保护动作跳闸时发出 信号
线路保护
3.1.1电流继电器
电流继电器反应电流增大而动作，能够使继 电器开始动作的最小电流称为电流继电器的 动作电流Iact 继电器动作后，再减小电流，使继电器返回 到原始状态的最大电流称为电流继电器的返 回电流Ire
3.1.1电流继电器
返回电流与动作电流之比称为电流继电器的 返回系数Kre= Ire / Iact Kre的返回系数恒小于1，一般不小于0.85。
3.2.1.2瞬时电流速断保护的整定计算
一般把对继电保护装置动作值、动作时间的 计算和灵敏度的校验称为继电保护整定计算， 将计算条件称为整定原则。
3.2.1.2瞬时电流速断保护的整定计算
按照选择性要求，图3-1保护1的动作电流， 应该大于线路L2始端短路时的最大短路电流。 实际上，线路L2始端短路与线路L1末端短路 时反应到保护1的短路电流几乎没有区别， 因此，线路L1的瞬时电流速断保护动作电流 的整定原则为：躲过本线路末端短路的可能 出现的最大短路电流。
3.1.2电压继电器
过电压继电器反映电压增大而动作，动作 电压、返回电压和返回系数的概念与电流继 电器类似。即能够使继电器开始动作的最小 电压称为过电压继电器的动作电压；继电器 动作后减小电压，使继电器返回到原始状态 的最大电压称为过电压继电器的返回电压；
3.1.2电压继电器
低电压继电器反映电压降低而动作，能够使 继电器开始动作的最大电压称为低电压继电 器的动作电压；继电器动作后升高电压，使 继电器返回到原始状态的最小电压称为低电 压继电器的返回电压；
继电保护培训第三章(线路)
（1）电力线载波；（2）微波；（3）光纤； （4）导引线。
当前，光缆的应用范围越来越广泛，尤其是继电保护通道 越来越多地采用光纤通道。
技术规程提出，具有光纤通道的线路，应优先使用光纤作 为传送信息的通道。
纵联保护通道传送的信号按其作用的不同,可 分为三种信号：
跳闸信号、允许信号、闭锁信号
距离保护
距离保护的整定计算原则
距离保护I段按躲过线路末端故障整定 距离保护II段：原则1与相邻线路的距离I段配合；原则2按躲
过线路末端变压器低压母线短路整定。取上述两项中数值小 者作为保护II段定值。灵敏度校验：按本线路末端故障校验 灵敏度。若灵敏度不满足要求，应与相邻线路距离保护II段 配合。 距离保护III段按躲过输电线路的最小负荷阻抗整定。考虑外 部故障切除后，电动机自启动时，距离保护III段应可靠返回。 动作时间按阶梯时限原则整定。
37
距离保护
对距离保护的评价
1、选择性 多电源的复杂网络中能保证动作的选择性。 2、快速性 距离保护的第一段能保护线路全长的85%，对双侧电源的线路，
至少有30%的范围保护要以II段时间切除故障。
38
距离保护
对距离保护的评价
3、灵敏性 由于距离保护同时反应电压和电流，比单一反应电流的保 护灵敏度高。 距离保护一段的保护范围不受运行方式变化的影响。保护范 围比较稳定。二、三段的保护范围受运行方式变化影响。
7
纵联保护分类
纵联保护
高频保护 微波保护 光纤保护
导引线 保护
按保护通道形式进行分类
8
纵联保护分类 按保护原理进行分类
输电线 纵联保护
比较线路两端功率方向的方向纵联保护 比较线路两端电流相位的相位差动纵联保护
继电保护第三章要点总结
（2）阻抗继电器本身较复杂，还增设了振荡闭锁装置，电压断线闭锁装置，因此，距离保护装置调试比较麻烦，可靠性也相对低些。
电压回路断线对距离保护的影响：
当电压互感器二次回路断线时，距离保护将失去电压，这时阻抗元件失去电压而电流回路仍有负荷电流通过，可能造成误动作。对此，在距离保护中应装设断线闭锁装置。
分支电流的影响：
由于助增电流的存在，使保护A的测量阻抗增大，保护范围缩短。具有外汲电流时，与无分支的情况相比，将使保护A测量阻抗的减小，保护范围增大，可能引起无选择性动作
3，振荡时三相完全对称，电力系统中不会出现负序分量；而短路时总要长期或瞬间出现负序分量
对振荡闭锁回路的要求：
1，系统振荡而无故障时，应可靠将保护闭锁
2，系统发生各种类型故障，保护不应被闭锁
3，在振荡过程中发生故障时，保护应能正确动作
4，先故障，且故障发生在保护范围之外，而后振荡，保护不能无选择性动作
电力系统振荡对距离保护的影响:
若振荡中心在距离Ⅰ段保护范围内，则在振荡中距离Ⅰ段可能误动
若振荡中心在距离Ⅱ段保护范围内，则距离Ⅱ段会否误动取决于振荡周期，正当频率越慢，越易引起误动
距离Ⅲ段一般靠动作延时可以躲过振荡影响（振荡周期一般在0.1-1.5s之间）
振荡中心不在保护范围内，则不会引起保护误动
保护动作区形状不同，受振荡影响的程度不同
对距离保护的评价
对保护动作选择性的要求。
（2）阻抗继电器是同时反应电压的降低与电流的增大而动作的，因此距离保护较电流保护有较高的灵敏度。其中Ⅰ段距离保护基本不受运行方式的影响，而Ⅱ、Ⅲ段仍受系统运行方式变化的影响，但比电流保护要小些，保护区域和灵敏度比较稳定。
大学课件 电力系统继电保护 第三章第二节 阻抗继电器及其动作特性
90 arg Zm Rset 90
Rset
电阻特性通常也是与其它特性复合，形成具有复合特性的阻抗 元件。
方向特性阻抗形式的绝对值比较动 作方程为：
Zm Zset Zm Zset
方向特性阻抗形式的相位比较方 程为：
90 arg Zm 90 Z set
方向特性的动作边界如图所示。动作边界直线经过坐标 原点，且与整定阻抗Zset方向垂直，直线的右下方（即 Zset一侧）为动作区
1 圆特性阻抗继电器
偏移圆特性 全阻抗圆特性
方向圆特性 上抛圆特性
正方向整定阻抗
动作阻抗Zop——使阻抗元件处 于临界动作状态对应的阻抗。
最灵敏角——当测量阻抗的阻 抗角与正向整定阻抗的阻抗角 相等时，阻抗继电器动作阻抗 最大，此时继电器最为灵敏， 所以正向整定阻抗的阻抗角又 称最灵敏角。最灵敏角一般取 为被保护线路的阻抗角。
Xmtg2 Rm Rset Xm ctg3 Rm tg1 X m X set Rm tg4
Xm
0( Xm
Xm 0) ( Xm 0)
Rm R0m((RRmm00))
若取1 2 14 ,3 45 ,4 7.1 , 则
tg1
tg2
0.249
0.25
1 4
, ctg3
1,tg4
0.1245
0.125
1 8
则动作特性又可以表示为：
1 4
Xm
Rm
Rset
Xm
1 4
Rm
Xm
Байду номын сангаас
X set
1 8
Rm
5 复合特性阻抗元件
复合特性——将上述各种特性复合而得到的动作特性称为复合特性。
继电保护培训第三章(线路)PPT课件
隔离故障区段
根据故障定位结果，将故障区段从系 统中隔离出来，以缩小停电范围。
05 线路保护策略与优化
线路保护策略
快速保护
针对线路故障，应优先采用快速 切除故障的策略，以减小故障对
系统的影响。
可靠保护
保护装置应具有高可靠性，避免 误动和拒动，确保线路安全。
灵活保护
根据线路的重要性和运行方式， 可采用多种保护方案，以满足不
线路距离保护原理
总结词
距离保护是利用测量线路阻抗变化来检测线路故障的一种保 护方式，通过比较线路中测量阻抗与设定阻抗的差异来判断 是否发生故障。
详细描述
距离保护通过测量线路两端电压和电流的大小和相位来计算 阻抗，并根据阻抗的变化判断故障是否发生在本线路内。当 阻抗值超过设定的阈值时，保护装置动作，切除故障线路。
集成化保护
将线路保护与其他电力系统自动化系统集成在一起，实现信息共享 和协调控制。
自适应保护
发展自适应保护技术，根据线路的运行方式和故障情况，自动调整 保护定值和策略，提高其适应性。
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选择性
在多级保护配合的情况下，下 一级保护不应越级动作，以确
保故障切除的准确性。
灵敏性
保护装置应能灵敏地检测故障 ，并在其发生时正确动作。
线路保护配置类型
阶段式电流保护距离保护差动保护Fra bibliotek自动重合闸
根据电流大小分阶段切 除故障，常用作输电线
路的主保护。
通过测量故障点到保护 装置的距离来切除故障， 具有较高的选线准确性。
故障发生后，故障点附近的电压 会迅速降低，影响用户的正常用
电。
短路电流
短路故障会产生很大的短路电流， 对设备造成严重损坏。
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2、分相电流差动保护
在短线路中，忽略线路分布电容是可以 接受的，但是在超高压和特高长线路中，稳 态运行和区外故障时线路分布电容电流很大， I I 无法忽略，这时 很大，即在区内无故 m n 障时线路两侧电流也不满足基尔霍夫电流定 律。
用于长距离特高压输电线路时首 先要考虑线路分布电容电流的影响。
5
远后备与近后备的概念
远后备：是当主保护和断路器拒动时， 由相邻电力设备或线路的保护来实现的 后备保护。 近后备：当主保护拒动时，由本电力设 备或线路的另一套保护来实现后备的保 护。
6
线路纵联保护的工作原理
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，它 以线路两侧判别的特定关系作为判据，及 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 的关系来判断是区内还是区外故障，因此， 对于纵联保护来说，判别量和通道是保护 装置的主要组成部分。
3
110kV线路
对于110kV网络来说，一般都不采用环网 运行，均为放射状网络分布，有时采用T 接或者成串的供电，因此线路不设纵联保 护，只装设距离保护（相间、接地）零序 作为本线路的主保护和下一级线路的后备 保护 110kV线路均采用远后备方式
4
35kV及10kV线路保护配置
35kV、10kV负荷线路一般就配置过流作为 线路的主保护（35kV：三段过流，10kV： 两段过流） 另外对于小电厂的并网线一般还配置纵联 保护作为主保护。
9
常见纵联保护比较
高频保护工作原理
逻辑量
保护
保护
收发信机
收发信机
方向元件利用单端信息间接判断故障
10
纵联保护
纵联保护重要性
纵联保护在电网中可实现全线速动，它的重要性： （1）保证电力系统并列运行稳定性,提高输送功率； （2）缩小故障造成的破坏程度； （3）改善与后备保护的配合性能。
11
纵联保护
跳闸信号、允许信号、闭锁信号
纵联保护
闭锁式纵联方向保护的动作原理框图：
闭锁式纵联保护跳闸的必要条件是：正方向元 件动作，反方向元件不动作，收到闭锁信号而后信 号又消失。
13
纵联保护
允许式纵联方向保护的动作原理框图：
允许式纵联保护跳闸的必要条件是：正方向元 件动作，反方向元件不动作，收到本侧及对侧允许 信号。
7
纵联保护分类
纵联保护
高频保护 微波保护 光纤保护
按保护通道形式进行分类
导引线 保护
8
纵联保护分类
输电线
按保护原理进行分类
比较线路两端功率方向的方向纵联保护
纵联保护
比较线路两端电流相位的相位差动纵联保护
比较两端全电流的电流差动纵联保护
这些原理各有其优点和缺点。其中分相电 流差动原理具有明显的优越性。
Y I cm U m 2
U Y I cn n 2
25
2、分相电流差动保护
电容电流补偿技术
适用于 长架空线和电缆线路
按序分量进行补偿：
I C jYc1 U 1 ＋jYc 2 U 2 jYc0 U 0
继电保护交流培训材料 （线路保护及重合闸）
1
电力系统的线路保护
2
220kV、110kV、35kV、10KV线路的 主要保护配置
220kV线路：按双重化配置（包括重合闸）， 即：双套主保护，双套后备保护。
主保护一般设置为能够反映全线速动的纵联保护 后备保护一般设置距离保护（接地距离、相间距离）及 零序保护作为主保护的后备保护。 220kV一般采用近后备。临沂电网一般采用远近结合的 方式
光端机
差动元件利用双端信息直接判断故障
17
差动保护工作原理
线路MN正常运行时（忽略线路分布电导和电容）
M Im In N
I 0 I m n
线路MN故障时
M Im F In N
I 0 I m n
18
自适应的比例制动差动保m n m n
22
2、分相电流差动保护
因此欲采用分相电流差动保护原理时，应采 取有效的补偿电容电流的措施。对于微机保护可
研究补偿电容电流的算法，尤其是补偿暂态电容
电流的算法。在不采取电容电流补偿措施的情况
下，常规的分相电流差动保护只能用在 200公里
以下的线路，其电容电流可达到自然功率电流的
20％左右，外部故障时还可用定值躲过。
差动量 制动量
故障时
正常时
大
小
小
大
19
自适应的比例制动差动保护
|Im+In|
I k I I I m n m n
I I I m n bph
Icd
|Im-In|
两判据与关系
20
分相电流差动保护特点
原理简单 本身具有选相 不受系统振荡影响 不受串补电容影响 受过渡电阻影响小 受电压问题影响小
23
2、分相电流差动保护
电容电流补偿技术
适用于 长架空线和电缆线路
M端 N端
保护
保护 Ic
有电流流出，影响差 动判据灵敏度，甚至 会误动
24
2、分相电流差动保护
电容电流补偿技术
解决电容电流影响差动保护的方法之一 是电容电流补偿法，图是一条具有分布参数 超高压或特高压长线路的π型等效电路。
线路两侧等效电容电流
线路纵联保护的通道一般有4种：
（1）电力线载波；（2）微波；（3）光纤； （4）导引线。
当前，光缆的应用范围越来越广泛，尤其是继电保护通 道越来越多地采用光纤通道。 技术规程提出，具有光纤通道的线路，应优先使用光纤 作为传送信息的通道。
纵联保护通道传送的信号按其作用的不同,可 分为三种信号：
12
14
纵联保护
光纤通道线路纵联电流差动保护的优点
（1）具有光纤通道的线路纵联电流差动保护配有分相 式电流差动和零序电流差动，其优点是本身具有选 相能力，不受系统振荡影响，在非全相运行中有选 择性的快速动作。由于带有制动特性，可防止区外 故障误动，不受失压影响，不反应负荷电流，抗过 渡电阻能力强。 （2）在短线路上使用，不需要电容电流补偿功能。
15
分相电流差动保护
常规分相电流差动保护的基本原理是基 于基尔霍夫电流定律的。m，n侧分别通过 . . 本地采样和滤波可以得到电流相量： Im In 基于基尔霍夫电流定律的分相电流差动 保护是一种原理简单、工作可靠、可适用任 何形式输电线路的保护方式。
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差动保护工作原理
保护
保护
光端机
I aI bI c