影响距离保护正确动作因素

Z0 Z1 3Z1
]Z1Lk
I&k(1A) RF (I&A 3K&I&0 )Z1Lk
保护安装处测量阻抗为
Z mA
Z1Lk
IABiblioteka Ik(1A) 3KI0RF
Z mA
Z1Lk
IA
Ik(1A) 3KI0
RF
由上式可见，只有当过渡电阻等于 零时，故障相阻抗继电器才能正确测量 短路点到保护安装处阻抗。
因 I&k(1A) 3I&k(1A)0
则
由于
Z A
3I&k(1A)0 I&A 3K&I&0
RF
I&A I&L.A C1I&k(1A)1 C 2 I&k(A2)2 C0 I&k(1A)0
计及
I&k(1A)1 I&k(A2)2 I&k(1A)0
Z A
3I&k(1A)0 I&A 3K&I&0
（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
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。
Z sM .max 25 Z sM .min 20
K b.max
Z sM .max
Z MN Z sN .min
Z sN .min
25 40 0.45 15 15
3.93
总分支系数为
Kb Kb助Kb汲 3.93 1 3.93
2）最小分支系数
最小助增系数为
K b.min
Z sM .min
ZMN Z sN .max
Z sN .max
（1）过渡电阻对接地阻抗继电器的影响
设A相在K点经过渡电阻发生了单相接地短 路，M侧母线上电压为
U&A U&kA I&A1Z1Lk I&A2Z2Lk I&A0Z0Lk
U&A U&kA I&A1Z1Lk I&A2Z2Lk I&A0Z0Lk
U&kA
[(I&A1
I&A2
I&A0 )
3I&A0
4.8 影响距离保护正确工作的因素
助增、汲出的影响 过渡电阻的影响
1、保护安装处和故障点间分支线的影响 在高压电力网中，在母线上接有电源线
路、负荷或平行线路以及环形线路等，都将 形成分支线。
（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
小
阻抗减小；
结
（3）当助增与汲出同时存在时，可分别计
算助增、汲出系数相乘,即为总分支系数；
（4）在进行动作值计算与灵敏度校验时， 分支系数应分别取最小、最大值。
2、过渡电阻对距离保护的影响
为了分析问题的简便，前面分析问题时 总是假设金属性短路故障。事实上，短路点 通常是经过渡电阻短路的。
短路点的过渡电阻是指当相间短路或接地 短路时，短路点的短路电流所通过的物质的电 阻。
20
40 0.45 25
25
2.52
最小汲出系数为
K b.min
Z NP1 Z set Z NP 2 Z NP1 Z NP 2
140 0.85 70 140
0.575
总分支系数 Kb Kb助Kb汲 2.52 0.575 1.35
（1）由于助增电源的存在，使测量阻抗 增大；
（2）由于平行线路的汲出作用，使测量
助增分支系数
Kb
Z sM
Z MN Z sN
Z sN
Kb
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。
UM IMN ZMN Ik Z1Lk
测量阻抗
Zm
UM IMN
ZMN
Ik IMN
Z1Lk
助增分支系数 Kbra 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。
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。
RF
所以附加阻抗可表示为
Z A
[2C1
3RF (1 3K)C0 ]
I&L.A I&k(1A)0
若只有M侧有电源，则附加阻抗呈 电阻性质；在双侧有电源的情况下，附 加阻抗可能呈容性或感性。
（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
当过渡电阻不为零时，即非金属性 接地短路时，测量阻抗中出现附加阻抗。 附加测量阻抗为
Z A
I&A
I&k(1A) 3K&I&0
RF
由于附加阻抗的存在，使测量阻抗与故 障点的距离成正比的关系不成立。保护可 能出现误动或拒动。
因非故障相电压较高，电流较小，所 以非故障相测量阻抗较大。
（2）单相接地时附加阻抗分析
Z sN .max 25Z Z sN .min 15
算例：线路正序阻抗每单位公里为0.45 欧姆，MN线路长40km，平行线路长度 为70km，Ⅰ段可靠系数取0.85。求MN 线路M侧距离保护的最大、最小分支系 数。
1）求最大分支系数
最大汲出系数是在平行线路断开一回路 时，汲出系数为1。
最大助增系数为