19距离保护整定计算
距离保护的整定计算及对距离保护的评价
例题
X s1. max 25 X s1. min 20
A
B
0.85Z34
k1
0.15Z34
C
~
Z12
I1
X s1. max 25 X s1. min 20
I2
Z56
~
0.85Z34 0.15Z34
C
-
+
X s1
Z12
I1
-
I2
Z56
+ X s2
B
X s1. max 25 X s1. min 20
~
Z12
I1
X s1. max 25 X s1. min 20
Z34
C
~
I2
1）相邻线路末端短路时，为使 K b 有最大值，相邻平行线 取单回运行（无外汲电流）
I3
X s1 Z12 X s 2 X s1 Z12 1 X s2 X s2 I3
I3 Kb I1
I3 X s2 X s1 Z12 X s 2
X s1. min Z12 20 12 Kb. min 1 1 2.07 X s 2. max 30
I3
k
U A I1Z A B I 2 Z k I2 Z m1 Z AB Z k Z A B Kb Z k I1 I1 I1
因为：Kb I 2 / I1 0
所以：Z m1 Z AB Kb Z k Z AB Z k
例题
X s1. max 25 X s1. min 20
A
B
~
Z12
I1
X s1. max 25 X s1. min 20
距离保护整定计算
对于方向阻抗继电器
Z’’’set
Z’’’op.r
Z .min
L
FL fk
当采用方向阻抗继电器作为测量元件时， 整定阻抗为:
Z
III set 1
K
III rel
1 Z L . min . K st .Kre cos(f k -f L)
因此，采用方向阻抗继电器时,保护的
灵敏度比采用全阻抗继电器时可提高:
+
III K b. min Z op.2
)
若相邻元件为变压器，应与变压器相间 短路后备保护配合，其动作阻抗为:
III Z op.1
III K rel (ZAB
+
III K b. min Z op. T
)
Z
III op . T
—— 变压器相间短路后备保护最小保护 范围所对应的阻抗值。
1、网络参数如图示，已知：系统等值阻抗
路阻抗角相同
I rel ——距离保护第1段的可靠系数，取0．8一0.85 rel ——伸入变压器部分第1段的可靠系数，取0.75；
距离保护第I段的动作时间仍为：
t’=0s
2、相间距离保护第Ⅱ段的整定
相间距离Ⅱ段应与相邻线路相间距离第Ⅰ段 或与 相邻元件速动保护配合,以保护本线路全长。
(1)、与相邻线路第Ⅰ段 配合。
保护区为被保护线路全长的80%~85%。
(2)若被保护线路末端仅有一台变压器，可看成线 路变压器组，按躲变压器各侧母线短路来整定。
动作阻抗为： Z I
op.1
ZT K Z L + K rel
I rel
K K ZL ——被保护线路的正序阻抗； ——线路末端变压器的阻抗，且假定阻抗角与线 ZT
距离保护的整定计算的概念部分(完成1)
一、距离保护的整定计算1.距离保护整定计算与电流保护类似，距离保护装置也采用阶梯延时配合的三段式配置方式。
距离保护的整定计算，就是根据被保护电力系统的实际情况，计算出距离I段、II段、III段测量元件的整定阻抗以及II段和III段的动作延时。
当距离保护用于双侧电源的电力系统时，为便于配合，一般要求I、II段的测量元件都要具有明确的方向性，即采用具有方向性的测量元件。
第III段为后备段，包括对本线路I、II段保护的近后备、相邻下一级线路保护的远后备和反向母线保护的后备，所以第III段通常采用带有偏移特性的测量元件，用较大的延时保证其选择性。
以各段测量元件均采用园特性为例，它们的动作区域可用图3.24示意。
在该图中，复平面坐标的方向做了旋转，以使各测量元件整定阻抗方向与线路阻抗方向一致，圆周1、2、3分别为线路A—B的A处保护I、II、III段动作的特性圆，4为线路B—C的B处保护I段的动作特性圆。
下面讨论各段具体的整定原则(1)距离保护第I段的整定距离保护I段为无延时的速动段，它应该只反应本线路的故障，下级线路出口发生短路故障时，应可靠不动作。
所以其测量元件的整定阻抗，应该按躲过本线路末端短路时的测量阻抗的来整定。
以A处保护为例，测量元件的整定阻抗为Z I set=K I rel L A-B z1（3.106）式中Z I set——距离I段的整定阻抗；L A-B——被保护线路的长度；z1——被保护线路单位长度的正序阻抗；K I rel——可靠系数，由于距离保护为欠量动作，所以K I rel<1，考虑到继电器误差、互感器误差和参数测量误差等因数，一般取0.8～0.85.(2)距离保护的第II段整定①分支电路对测量阻抗的影响。
在距离保护II段整定时，类同于电流保护，应考虑分支电路对测量阻抗的影响，如图3.25所示。
(a)(b)图3.25 分支电路对测量阻抗的影响（a）助增分支；（b）外汲分支图3.25中k点发生三相短路时，保护1处的测量阻抗为Z m1=U A/I1=(I1Z A-B+I2Z k )/I1=Z A-B+I2Z k/I1=Z A-B+K b Z k (3.107)式中Z A-B——线路A—B的正序阻抗；Z K——母线B与短路点之间的线路阻抗；K b——分支系数。
继电保护整定计算公式汇总
继电保护整定计算公式汇总继电保护整定计算是电力系统保护的重要组成部分。
在电力系统运行中，应该根据系统的特点和要求，合理地进行继电保护整定计算，保证电网的稳定运行和安全性。
本文将分享一些常见的继电保护整定计算公式，希望对读者有所帮助。
一、距离保护整定计算公式距离保护是电力系统中最常见的保护之一，其主要功能是保护输电线路和变电站设备的安全运行。
距离保护的整定计算公式如下：•相对距离保护的整定计算公式：1.相对距离保护动作时间设置公式：T = K * L / (V - F * L)其中，T为距离保护的动作时间（单位：s），K为校正系数，取值应在0.8～1.2之间；L为距离（单位：km）；V为系统电压（单位：kV），F为负载阻抗因数，取值应为0.8～1.2之间。
2.相对距离保护动作值设置公式：Z = L * (K1 + K2 * e^(K3 * L) / V)其中，Z为距离保护的动作值（单位：Ω）；K1、K2、K3为校正系数，应根据具体的系统参数进行确定；e为自然对数的底数。
•绝对距离保护的整定计算公式：1.绝对距离保护动作时间设置公式：T = K * L / V其中，T为距离保护的动作时间（单位：s），K为校正系数，取值应在0.8～1.2之间；L为距离（单位：km）；V为系统电压（单位：kV）。
2.绝对距离保护动作值设置公式：Z = L * (K1 + K2 * e^(K3 * L) / V)其中，Z为距离保护的动作值（单位：Ω）；K1、K2、K3为校正系数，应根据具体的系统参数进行确定；e为自然对数的底数。
二、过电流保护整定计算公式过电流保护的主要功能是保护电力系统中各种设备，在出现电气故障时，对其进行及时的故障切除。
过电流保护的整定计算公式如下：•相间过电流保护的整定计算公式：1.相间过电流保护动作时间设置公式：T = 0.14 * K * Z / I其中，T为保护的动作时间（单位：s），K为校正系数，通常取1.0；Z为当前相间电路的阻抗（单位：Ω）；I为保护设备的额定电流（单位：A）。
继电保护技术培训(距离保护)
距离保护整定计算
二、相间距离保护的整定计算公式
2.3 距离Ⅲ段：
III Z set .1
Z ld . min Ⅲ K rel K re K ss
Z ld . min
0.9U e. x I fh. max
可靠系数Krel取1.2～1.3；返回系数Kre取1.15～1.25；自启动系数Kss取1.1～1.7。
A、助增分支（保护安装处至故障点sN Kb Z sN
四川能投集团继保培训
距离保护整定计算
二、相间距离保护的整定计算公式 分支系数的计算：
B、汲出分支(保护安装处至故障点有负荷引出，保护测量阻抗将减小)
汲出系数是小于1的数值
Kb
1 Z dz Z fhmin K h K zq cos( d fh ) Kk U fhmin I fhmax 0.9 110 3 I fhmax 0.9 110 3 0.35 163.5
带方向闭锁的距离保护
Z fh. min
系数取值： 1.2, K h Kk
II II I Z op .1 K rel Z AB K rel Kb. min Z op.2
Z A 1 I f .m n 2 M 3 k0 m 1 / E1 1 3k 5 V N
6 k0 m
6 k0 m
0.5s t8
6
7 10
8
9
t1 0.5s V A0
总分支系数
Kb.min Kb助Kb汲 2.52 0.575 1.35
四川能投集团继保培训
距离保护整定计算
二、相间距离保护的整定计算公式
2.2 距离Ⅱ段：
② 与相邻元件的速动保护配合：
距离保护的整定计算法则
分支系数
取各种情况下的最小值，以保证
距离Ⅱ动作的选择性。
如果分支系数增大，同一点发生故障测量阻抗会增 大，保护范围会缩小，可保证其选择性。
3.4.3 距离保护Ⅱ段的整定计算
（2） 考虑与相邻变压器保护相配合： 假设变压器设有差动保护，可以保护线路全长。
分支系数可能是变化的，保护与谁相配合， 就采用与谁相配合的分支系数。
特性
回顾：方向阻抗继电器
动作特性：
以
为圆心
以 为整定阻抗为半径，圆周过原点（保 护安装地点）作特性圆。
回顾：方向阻抗继电器
以幅值比较方式构成方向阻抗继电器的动 作特性方程：
回顾： 方向阻抗继电器
以相位 比较方 式构成 方向继 电器的 动作特 性方程：
合。 （2）与相邻下一级变压器的电流、电压保护相
配合。 （3）按躲过正常运行时的最小负荷阻抗相配合。
取上述三种整定结果中数值最小者为最终整 定结果
3.4.4 距离保护Ⅲ段的整定计算
（1）与相邻下一级线路的距离Ⅱ段、Ⅲ段相 配合。
首先考虑与相邻下一级线路的距离Ⅱ段相配合
3.4.4 距离保护Ⅲ段的整定计算
采用三段式的阶梯延时特性，距离保护Ⅰ 段为无延时的速动段；Ⅱ段为带固定延时 的速动段，固定延时一般为0.3~0.6s； Ⅲ段延时需与相邻下级线路的Ⅱ段或Ⅲ段 保护配合，在此基础上加上一个延时级差。
回顾：距离保护的构成
启动回路：判断是否发生故障； 测量回路：判断故障是否在本保护区内发生 振荡闭锁：系统发生震荡时保护可靠不动作 电压回路断线闭锁：
反映测量阻抗减小而瞬时动作的欠量保护。 按躲过本线路末端发生短路时的测量阻抗
来确定动作值。
距离Ⅰ段的整定值是线路全长的 80%~85%。
继电保护距离保护的整定计算和校验
继电保护距离保护的整定计算和校验4.1 断路器1距离保护的整定计算和校验4.1.1距离保护І段的整定计算(1)动作阻抗对输电线路，按躲过本线路末端短路来整定。
取K K'=0.85；Z dz'=K K'Z L3=0.85×36=30.6Ω；(2)动作时限距离保护І段的动作时限是由保护装置的继电器固有动作时限决定，人为延时为零，即t'=0s。
4.1.2距离保护П段的整定计算和校验(1)动作阻抗：按下列三个条件选择。
①与相邻线路L4的保护的І段配合Zdz''=K K''(Z L3+K'K f h·min Z L4)式中，取K'=0.85, K K''=0 .8，K f h·min为保护7的І段末端发生短路时对保护7而言的最小分支系数。
当保护7的І段末端发生短路时，分支系数为：K f h·min=I L3/I L4=1于是Zdz''=K K''(Z L3+K'K f h·min Z L4)=0.8×(36+0.85×1×10)=35.6Ω；②与相邻线路L2的保护的І段配合Zdz''=K K''(Z L3+K'K f h·min Z L2)式中，取K'=0.85, K K''=0 .8，K f h·min为保护5的І段末端发生短路时对保护7而言的最小分支系数。
当保护5的І段末端发生短路时，分支系数为：K f h·min=I L3/I L4=1于是Zdz''=K K''(Z L3+K'K f h·min Z L2)=0.8×(36+0.85×1×16)=39.68Ω；③按躲开相邻变压器低压侧出口短路整定Zdz''=K K''(Z L3+K f h·min Z TC)式中，取K K''=0 .8，K f h·min为保护7的І段末端变压器低压侧出口发生短路时对变压器低压侧出口而言的最小分支系数。
距离保护的整定计算
距离保护的整定计算一、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AB K dzZ k Z '='⋅12．动作时限0≈'t 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()BC k fz AB k dzZ K K Z K Z '+''=''⋅1式中fz K 为分支系数min ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ABBCfz II K（2）与相邻变压器的快速保护相配合()B fz AB k dzZ K Z K Z +''=''⋅1取（1）、（2）计算结果中的小者作为1⋅''dzZ 。
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12CABA '图3-50 电力系统接线图AZ 'BABZ BCZ Z 'Z ''Z '''00.5tZ 'Z ''Z '''00.5t3AZ 12CABA '图3-50 电力系统接线图AZ 'BABZ BCZ Z 'Z ''Z '''00.5tZ 'Z ''Z '''00.5t3AZt t t t ∆≈∆+'=''213.灵敏度校验5.1≥''=ABdzlm Z Z K如灵敏度不能满足要求，可按照与下一线路保护第Ⅱ段相配合的原则选择动作阻抗，即()2.dz fz AB k dzZ K Z K Z ''+''=''这时，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t t t ∆+''=''21三、 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min.1.1fh zqh k dzZ K K K Z '''='''式中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动作时限大一个时限阶段，即t t t ∆+'''='''23．灵敏度校验作近后备保护时5.11.≥'''=⋅ABdzlm Z Z K 近作远后备保护时2.1≥+'''=⋅BCfz ABdzlm Z K Z Z K 远式中，K fz 为分支系数，取最大可能值。
距离保护的整定计算
距离保护的整定计算一、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AB K dzZ k Z '='⋅12．动作时限0≈'t 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()BC k fz AB k dzZ K K Z K Z '+''=''⋅1式中fz K 为分支系数min ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ABBCfz II K（2）与相邻变压器的快速保护相配合()B fz AB k dzZ K Z K Z +''=''⋅1取（1）、（2）计算结果中的小者作为1⋅''dzZ 。
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12CABA '图3-50 电力系统接线图AZ 'BABZ BCZ Z 'Z ''Z '''00.5tZ 'Z ''Z '''00.5t3AZ 12CABA '图3-50 电力系统接线图AZ 'BABZ BCZ Z 'Z ''Z '''00.5tZ 'Z ''Z '''00.5t3AZt t t t ∆≈∆+'=''213.灵敏度校验5.1≥''=ABdzlm Z Z K如灵敏度不能满足要求，可按照与下一线路保护第Ⅱ段相配合的原则选择动作阻抗，即()2.dz fz AB k dzZ K Z K Z ''+''=''这时，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t t t ∆+''=''21三、 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min.1.1fh zqh k dzZ K K K Z '''='''式中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动作时限大一个时限阶段，即t t t ∆+'''='''23．灵敏度校验作近后备保护时5.11.≥'''=⋅ABdzlm Z Z K 近作远后备保护时2.1≥+'''=⋅BCfz ABdzlm Z K Z Z K 远式中，K fz 为分支系数，取最大可能值。
距离保护整定计算
距离保护整定计算现以图2所示多电源电网为例,说明三段式距离保护1的整定计算方法。
和方向电流保护一样,保护1、3、5为一组2、4、6为另一组,由于各自具有方向性,故只需在同一组保护间进行配合。
图2三段式距离保护整定计算说明图(a)网络图例;(b)时限特性保护动作阻抗Z act(一次动作阻抗)的整定计算1.距离I段为了保证选择性,保护1瞬时动作的距离I段动作阻抗应按躲过相邻下一元件首端(图2中的K1、K2点)短路的条件选择,即Z act.1Ⅰ.=K rel Z1L AB式中K rel—可靠系数,一般取0.8~0.85;Z1--线路每公里的正序阻抗。
按式Z act.1Ⅰ.=K rel Z1L AB整定的距离I段,不管系统运行方式如何变化,其保护范围不变,即保护线路全长的80%一85%,这是电流速断保护无法比拟的,2、距离Ⅱ段(1)保护1距离Ⅱ段应与相邻线路BC的距离I段的保护范围相配合,并引人分支系数,考虑助增(或汲出)电流对保护1距离Ⅱ段测量阻抗的影响,即Z act.1Ⅱ=K rel.(Z1L AB+K bar.BC Z act.3Ⅰ)式中Z act.3Ⅰ一相邻线路保护3距离1段的动作阻抗:K bar.BC—考虑助增(或线路BC汲出)电流对保护1而言的分支系数,应取可能的最小值K rel—可靠系数,一般取0.8.(2)对于图2(a)所示网络,因与线路AB相邻的还有降压变压器T,故保护1的距离Ⅱ段还应躲过线路末端降压变压器低压侧母线上(图2,a中的K3点)的短路,即Z act.1Ⅱ=K rel.T.(Z1L AB+K bar.T Z T.MIN)式中Z T.MIN-变压器的最小等值阻抗:K bar.T考虑助增(或变压器汲出)电流对保护1而言的分支系数；K rel.T—与变压器配合的可靠系数,考虑到Z T.MIN有较大偏差,故取K rel.T≈0.7.按式1和式2算出两个结果,取其中较小者作为Z act.1Ⅱ的整定值,此时t1Ⅱ=t3Ⅰ+△t=0.5s保护1距离Ⅱ段应按被保护线路AB末端短路校验灵敏系数,即Ksen=Z act.1Ⅱ/Z1L AB>1.3-1.5若灵敏系数不满足要求,可改为与保护3的Ⅱ段配合,即Z act.1Ⅱ=K rel.(Z1L AB+K bar.BC Z act.3Ⅰ)相应的t1Ⅱ=t3Ⅰ+△t3.距离Ⅲ段若采用阻抗继电器作为距离Ⅲ段的测量元件时,则动作阻抗应按躲过最小负荷阻抗整定,以保证正常运行情况下距离Ⅲ段不误动作,即Z act.1Ⅲ=Z L.min/K rel K r K ast式中K rel可靠系数,取1.2-1,3:K r返回系数,取1.15-1.25K ast-考虑电动机自起动时使电流增大、电压降低的自起动系数;Z L.min未考虑电动机自起动影响的最小负荷阻抗,其值可按下式计算Z L.min =0.9U rat.ph/I L.max 式中U rat.ph一电网的额定相电压:I L.max未考虑电动机自起动的最大负荷电流,。
第4章 保护的整定计算原则
第4章保护的整定计算原则4.1 距离保护距离保护是以反映从故障点到保护安装处之间阻抗大小的，阻抗继电器为主要元件，动作时限具有阶梯特性的保护装置。
当故障点至保护安装处之间的实际阻抗小于整定值时，故障点发生在保护范围之内，保护动作。
配上方向元件及时间元件，即组成了具有阶梯特性的距离保护装置。
当故障线路中的电流大于阻抗继电器的允许精工电流时，保护装置的动作性能与通过保护装置的故障电流大小无关。
4.1.1距离保护的整定计算①距离Ⅰ段的整定计算：当被保护线路中无分支接线时，按保护范围不伸出线路末段整定（80—85%保护线路的正序阻抗计算）。
即ZⅠdz=K k Z L(K k=0.8---0.85)。
当线路变压器组，按保护范围不伸出变压器整定。
即ZⅠdz=K k（Z L+ Z B） K k=0.7 第Ⅰ段的动作时限为继电器本身的固有时限，通常取t dz<0.06s当线路末段变电站为两台及以上变压器并列运行且变压器均装设有差动保护时，可以按躲开线路末段或按躲开终端变电站其它母线故障来整定计算。
即：ZⅠdz=K k Z x1 ZⅠdz=K k Z xL+K kb Z'b(K k=0.8---0.85) K kb =0.75Z'b：并联阻抗 Z xL：线路正序阻抗②距离Ⅱ段的整定计算1）按与相邻线路距离保护Ⅰ段整定值配合来整定。
ZⅡdz=K k Z L+ Kˊk K fzmin Z¹dzZⅠdz:相邻线路距离保护Ⅰ段动作阻抗。
Kˊk =0.8K k=0.8—0.85。
K fzmin:最小分支系数,取最小值。
K fzmin =(I BC/I AB) minA B CI AB I BC2）躲过相邻变压器其它侧母线故障整定。
Z Ⅱdz =K k Z zL + K b K L Z b 其中 K k =0.8---0.85 。
K b =0.7。
K L ：变压器低压侧D 母线故障时最小分支系数,一般取KL=0.5(见下图)A B DI AB I BD K L =(I BD /I AB ) min3）与相邻线路距离保护Ⅰ段整定值配合来整定。
距离保护的整定计算原则及对距离保护的评价
第三章 电网的距离保护 第一节距离保护的作用原理一﹑基本概念电流保护的优点：简单﹑可靠﹑经济。
缺点：选择性﹑灵敏性﹑快速性很难满足要求（尤其35kv 以上的系统）。
距离保护的性能比电流保护更加完善。
Z dU d....1fe f dd d ld I U Z I U Z Z =<==，反映故障点到保护安装处的距离——距离保护，它基本上不受系统的运行方式的影响。
二﹑距离保护的时限特性距离保护分为三段式： I 段：AB Idz Z Z )85.0~8.0(1=，瞬时动作 主保护 II 段：)(21Idz AB IIK IIdz Z Z K Z +=，t=0.5’’III 段：躲最小负荷阻抗，阶梯时限特性。
————后备保护第二节 阻抗继电器阻抗继电器按构成分为两种：单相式和多相式单相式阻抗继电器：指加入继电器的只有一个电压U J （相电压或线电压）和一个电流I J （相电流或两相电流之差）的阻抗继电器。
JJ J I U Z ..=——测量阻抗Z J =R+jX 可以在复平面上分析其动作特性它只能反映一定相别的故障，故需多个继电器反映不同相别故障。
多相补偿式阻抗继电器：加入的是几个相的补偿后的电压。
它能反映多相故障，但不能利用测量阻抗的概念来分析它的特性。
本节只讨论单相式阻抗继电器。
一﹑阻抗继电器的动作特性PTld PT l lPT JJ J n n Z n n I U n I n U I U Z ⨯=⨯===1.1.1.1...BC 线路距离I 段内发生单相接地故障，Z d 在图中阴影内。
由于1）线路参数是分布的， Ψd 有差异2)CT,PT 有误差 3）故障点过渡电阻 4）分布电容等 所以Z d 会超越阴影区。
因此为了尽量简化继电器接线，且便于制造和调试，把继电器的动作特性扩大为一个圆，见图。
圆1：以od 为半径——全阻抗继电器（反方向故障时，会误动，没有方向性） 圆2：以od 为直径——方向阻抗继电器（本身具有方向性） 圆3：偏移特性继电器另外，还有椭圆形，橄榄形，苹果形，四边形等二﹑利用复数平面分析阻抗继电器它的实现原理：幅值比较原理 B A U U ..≥J相位比较原理 90arg 90..≤≤-DC U U（一） 全阻抗继电器 特性：以保护安装点为圆心（坐标原点），以Z zd 为半径的圆。
距离保护整定计算研究综述
• 17•输电线路距离保护对于整个电力系统的稳定运行以及被保护的电气设备都是重要的，同时选择合适的整定计算系统，对电力系统继电保护装置的可靠运行具有十分重要的作用。
本论文主要是针对输电线路距离保护的形式、发展现状进行分析，并对其整定计算的系统和核心内容进行总结，并提出了展望。
随着国民经济的飞速发展，电网越来越庞大，其复杂的架构也是我们研究的难题。
高压的输电线路可能出现的故障情况也就越来越多。
在这种情况下，在线路距离保护技术方面，要解决以下几个问题：第一，要准确地辨别出问题的线路，并且快速地将它们移除，最大化的缩小停电范围；第二，要能非常好的调整线路状态以应对环境的改变，并且保持其稳定的特性；第三，巡检人员可以方便地检查，维修。
输电线路距离保护整定计算必须满足“四性”的要求。
即“可靠性”、“选择性”、“快速性”和“灵敏性”。
对高压电网输电线路进行整定计算，为了满足上述要求，装设的距离保护装置要合理选择和配合，这些工作都是不容易的。
1 距离保护研究现状单纯的电压保护以及电流保护，他们所被保护的范围受系统运行方式、途径变化的影响比较大，在某些特定的运行方式下，快速断开的保护的被保护区域很小，甚至没有可以被保护的区域。
对于很大的位移值、有着很多负载的线路采用超过电流值的保护往往不能满足系统能否反应故障的要求。
为此，我们就必须采用功能性更好的保护装置，而距离保护就是顺势而生的一种保护原理。
距离保护是利用短路时电压、电流在同一时间发生变化的特征，测量计算出U 与I 的比值，反应发生故障的位置到保护架设处的距离，并根据该数值的大小而确定动作时间的一种保护装置。
距离保护原理根据数据处理方式的不同可分为频域距离保护和时域距离保护。
1.1 频域距离保护侯俊杰、樊艳芳、王一波等人介绍了频域距离保护利用工频量计算测量阻抗。
但风电、光伏发电等新能源接入系统时其不同于传统电网输电线路的故障特性，使得频域距离保护可靠性受到影响，保护可能无法正确动作。
第十一讲距离保护的整定计算
二、距离保护第Ⅱ段的整定 1．整定阻抗
（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
Z se t A
K rel
Z AB
K
b
K
rel
Z
BC
取（1）、（2）计算结果中的小者作为
式中，K
re
电器为什么要考虑精确工作电流？
2.网络的参数如图所示，已知，线路的正序阻抗
为 z1 0.4 / km ，在平行线路上装设距离保护作为
主要保护，可靠系数K kI
K
II k
0.8
，试确定距离保
护A和B的I、II段整定阻抗和灵敏度。
EA EB 115/ 3KV , Z Amin 20, ZBmin 15, Z Amax ZBmax 25
l
为可靠系数，取0.8；K b
为分支系数，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，即
Kb
I BC I AB
min
（2）与相邻变压器的快速保护相配合
Z set A
K rel
Z AB Kb Z B
第十一讲 距离保护的整定计算
主要内容
1、了解距离保护的优缺点 2、掌握距离保护的整定计算 3、掌握阻抗继电器精工电流的概念
一、距离保护第Ⅰ段的整定 1. 整定阻抗
对输电线路，按躲过本线路末端短路来整定
Z setA
K
rel
距离保护定值整定计算
距离保护定值整定计算(1):IBL 电流比例系数电流比例系数表示每个脉冲对应的电流幅值(A),这个定值是厂家提供的,使用时根据CT二次最小电流及最大电流选用相应的比例系数,并利用跳线选择装置上电流互感器二次并联电阻是一个还是两个。
此系数不允许在试验有误差时进行修改。
本网络电流互感器二次额定电流为5A且电流变换器二次负载电阻为一个，所以此处选择IBL定值为0.178。
（2）:VBL 电压比例系数电压比例系数表示每个脉冲对应的电压幅值(V)此系数也由厂家提供, 本网络VBL定值为 0.125。
（3） KG 控制字控制字是一个四位十六进制的数,由十六位二进制数换算而成,控制字置“1”有效,不用或备用置“0”.（4）IQD 相电流差突变量起动元件电流定值此定值应满足最小运行方式下本线路末端故障时有足够灵敏度.相电流差突变量起动元件是分相起动,相当于模拟型保护的负序起动元件,负序元件考虑三相短路短时出现负序时灵敏度,定值取的较低,而相电流差突变量起动元件在任何故障下都有灵敏度,所以可以取的稍高,否则在重负荷时容易频繁起动.对110KV线路IQD一次值取300A.（5）IWI 无电流鉴别相电流元件定值整定原则:a 躲开本线路电容电流的稳态值.b 最小方式下本线路末端故障应有足够的灵敏度1～2A作用:a 发出跳闸令后,判断故障是否切除。
b 判断断路器是否已合上,以便使程序进入后加速状态。
c 作电流不平衡的判据。
（6）DI2健全相相电流差突变量元件.作用:在本线路非全相过程中高频零序保护退出工作,此时高频保护不再利用通道.此时健全相再发生故障,利用两个健全相的相电流差突变量DI2加阻抗判的方法瞬时切除三相。
整定原则:本线路在非全相期间末端故障灵敏度大于2.整定建议:DI2与IQD整定相同值.（7） KX零序电抗补偿系数KX=(X0-X1)/3X1，X0、X1最好实测（8） KR零序电阻补偿系数KR=(R0-R1)/3R1（9） R/X线路正序电阻与正序电抗的比值用于高阻算法，距离保护用常规算法算出电阻分量大于电抗分量的1/3时，认为是经高阻接地，调用特殊算法，此算法可使电抗分量较少受过渡电阻的影响。
继电保护讲义—距离保护的整定计算举例
距离保护的整定计算举例距离保护的整定原则及计算方法在输电线路上，距离保护一般采用三段式，并且认为动作具有方向性。
以图5-56为例说明三段式距离保护的整定计算原则。
图5-56 三段式距离保护整定计算说明一、 距离Ⅰ段整定计算 1. 动作阻抗距离Ⅰ段应在保证选择性的前提下，使保护范围尽可能大。
因此，保护1第Ⅰ段动作阻抗应按躲过下一线路出口k 1点（可选B 母线）短路时的正序阻抗来整定。
即AB OP Z K Z ⅠⅠrel 1.= (5-125)式中 Ⅰ1.OP Z — 线路AB 中保护1距离第Ⅰ段的动作阻抗；Ⅰrel K — 可靠系数，取 0.8～0.85 ，考虑继电器误差，互感器误差及裕度系数。
若线路参数未经实测，则取8.0rel =ⅠK ； AB Z — 被保护线路AB 的正序阻抗，Ω。
2. 动作时限st 01=Ⅰ，瞬时动作。
一般距离Ⅰ段保护装置的固有动作时限为 0.1～0.15 s 。
二、 距离Ⅱ段整定计算 1. 动作阻抗距离Ⅱ段的保护范围是本线路全长，并力求与相邻下一级快速保护相配合，使距离保护第Ⅱ段动作时限尽可能短。
故保护1第Ⅱ段动作阻抗应按躲过下一级快速保护的保护范围末端短路时的正序阻抗整定。
（1） 与相邻下一线路BC 的距离第Ⅰ段相配合，即按躲过下一线路距离第Ⅰ段末端k 2点短路时的正序阻抗来整定。
）（ⅠⅡⅡ2.br.min rel 1.OP AB OP Z K Z K Z += （5-126） 式中 Ⅱ1.OP Z — 保护1距离第Ⅱ段的动作阻抗；Ⅰ2.OP Z — 相邻下一线路BC 中保护2距离第Ⅰ段的动作阻抗；br.min K — 最小分支系数；Ⅱrel K — Ⅱ段可靠系数，一般取0.8，考虑本保护的可靠系数ⅡrelK 和相邻保护的缩短系数以及本线路与相邻线路的阻抗角可能不同等因素。
（2） 与相邻变压器快速保护相配合，即按躲过相邻变压器末端k 4点短路时的正序阻抗来整定。
）（ⅡⅡT br.min rel1.Z K Z K Z AB OP += （5-127） 式中 br.min K — 实际可能的最小分支系数；T Z — 当变压器快速保护为电流速断保护时，T Z 为速断保护范围内的变压器阻抗；当变压器快速保护为差动保护时，T Z 为变压器阻抗。
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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。