19距离保护整定计算

第二节 阻抗继电器动作特性

四. 方向阻抗继电器的死区及死区的消除方法

当保护出口正方向发生相间短路时，故障线路母线上的残余电压将降低到零，即。由动作方程分析，继电器不动作。这种不动作的范围，称为保护装置的“死区”。为了减小和消除死区，常采用以下措施。

1．增加记忆回路 引入记忆电压。

2．引入第三相电压

五、阻抗继电器的精工电流和精工电压

1.阻抗继电器测量阻抗与测量电流的关系曲线：

由图可见，当加入继电器的电流较小时，继电器的动作阻抗将下降，使阻抗继电器的实际保护范围缩短。I op.min-----阻抗继电器的最小动作电流。这将影响到与相邻线路阻抗元件的配合，甚至引起非选择性动作。

2.阻抗继电器的精工电流和精工电压

为了把动作阻抗的误差限制在一定的范围内，规定了精工电流。所谓精工电流，就是当继电器的动作阻抗时，通过的电流。

Iacmin-----阻抗继电器的最小精确工作电流

Iacmax-----阻抗继电器的最大精确工作电流

为了便于衡量阻抗继电器的灵敏度，有时应用精工电压作为继电器的质量指标。所谓精工电压就是精工电流和整定阻抗的乘积，用表示。

第3节阻抗继电器的接线方式

根据距离保护的工作原理，加入继电器的电压和电流应满足如下要求：

1．继电器的测量阻抗应能准确判断故障地点，即与故障点至保障

安装处的距离成正比。

2．继电器的测量阻抗应与故障类型无关，即保护范围不随故障类型而变化。

类似功率方向继电器的定义方式，阻抗继电器常用的接线方式有四类，如表3-1中所示。表3-1 阻抗继电器的常用接线方式

0°－30°30°

KR1

KR2

KR3

继电器

接线方式

第五节距离保护的整定计算

以图3－46 为例，说明三段式距离保护的整定计算。

图3—46 电力系统接线图

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

式中—可靠系数，取0.8~0.85。

2．动作时限：人为延时为零，即秒。

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

式中 ——可靠系数,取0.8；

——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

（2）与相邻变压器的快速保护相配合

式中 ——变压器短路阻抗；考虑到的数值有较大偏差，所以取=0.7;

也取实际可能的最小值。

取（1）、（2）计算结果中的小者作为。

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

3.灵敏度校验

如灵敏度不满足要求，与下一线路保护第Ⅱ段相配合的原则选择动

作阻抗，即

则第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

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

式中 ——可靠系数，取1.2～1.3；

——继电器返回系数,取1.1～1.15;

——考虑电动机自起动时的自起动系数,其值大于1;

——最小负荷阻抗，；

式中ＵN——电网的额定线电压；

——被保护线路可能最大负荷电流。

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最大动作时限大

一个时限阶段，即

3．灵敏度校验

作近后备保护时

作远后备保护时

式中K b——分支系数，取最大可能值。

当灵敏度不能满足要求时，可采用方向阻抗继电器，以提高灵敏度，它的动作阻抗的整定原则与全阻抗继电器相同。考虑到正常运行时，负荷阻抗的阻抗角较小，（约为），而短路时，架空线路短路阻抗角较大（一般约为~）。如果选取方向阻抗继电器的最大灵敏角，则方向阻抗继电器的动作阻抗为

四、阻抗继电器的整定

以上求出的是保护的一次侧动作阻抗。由于阻抗继电器都是接于电流互感器和电压互感器的二次侧，且阻抗继电器的接线方式又不同，所以保护二次侧动作阻抗和保护一次侧动作阻抗之间存在着下列关系。

式中 ——保护的一次动作阻抗；

　——电流互感器的变比；

——电流互感器的变比；

——接线系数。对全阻抗继电器：接线，＝１；接线，。对方向阻抗继电器：接线，＝１；接线，。

五、精确工作电流校验

为保证阻抗继电器的测量误差不超过10%，要求流过距离保护的短路电流应大于每段阻抗继电器的最小精确工作电流，并有一定的裕度。裕度系数

式中—为流过保护的可能的最小短路电流；

—阻抗继电器的最小精确工作电流。

对于计算时短路点的选取：精确计算时应选在各段保护范围的末端。通常对于距离Ⅰ段近似选在本线末端，第Ⅱ段近似选在相邻线路中间，第Ⅲ段近似选为相邻线路末端。