2017第3章习题 距离保护
国家电网继电保护第三章电网的距离保护
4.Ⅲ段：①定值：按躲开正常运行时的负荷阻抗进行选择； ②时限：使其比距离Ⅲ段保护范围内其它各保护的最大动作时 限高出一个△t。 注：定值取小，时限取长。
三.距离保护的主要组成元件： 1.起动元件： 过电流继电器 低阻抗继电器 负（零）序电流继电器 2.距离元件（ZⅠ、ZⅡ、ZⅢ）：测量短路点到保护安装地点间的阻抗 （距离）。 3.时间元件：（tⅡ、tⅢ）
.
J
2 Z zd Z J
. .
U
J
2 I J Z zd U J
2）相位比较： 270°≥θ≥90° θ：向量 Zzd 超前于（ZJ－Zzd）的角度 极化电压－－－－ Up＝IJZzd 补偿电压－－－－ U’＝UJ－IJZzd 若取Zzd＝jXzd，则为电抗型继电器，线下为动作区，与ZJ的电阻部分 无关。 6.动作角度范围变化对继电器特性的影响：
Ⅰ.继电器的测量阻抗：ZJ 由加入继电器中电压UJ与电流IJ的比值确定，ZJ的阻抗角就是UJ、IJ之 间的相位差ΦJ。 Ⅱ.继电器的整定阻抗：Zzd 一般取继电器安装地点到保护范围末端的线路阻抗作为～。 全阻抗继电器：圆的半径； 方向阻抗继电器：最大灵敏角方向上圆的直径； 偏移特性的阻抗继电器：最大灵敏角方向上由原点到圆周的长度。 Ⅲ.继电器的起动阻抗： Zdz.J 表示当继电器刚好动作时，加入继电器中电压UJ与电流IJ的比值。除 全阻抗继电器， Zdz.J随ΦJ的改变而改变。 当ΦJ ＝Φlm时，Zdz.Jmax ＝Zzd
4.功率方向继电器： 1）从阻抗继电器的观点了理解功率方向继电器： 当整定阻抗Zzd ∞时，特性圆 和直径垂直的一条圆的切线。 同：必须是正方向时动作； 异：阻抗继电器，测量阻抗小于一定值时动作。 2）幅值比较：
Z
距离保护习题
作为判别的依据， _____，继电器动作； 之间的相位差 θ 作为判别的依据，当_____，继电器动作；当 _____，继电器不动作。 _____，继电器不动作。 3-3
& & 反应相间短路的阻抗继电器采用0 接线方式时， 3-10 反应相间短路的阻抗继电器采用0°接线方式时，若 U m = U AB
_____。 则 I&m 应为 _____。 3-11 为考虑助增电流的影响，在整定距离保护的_____段的动作阻 为考虑助增电流的影响，在整定距离保护的_____段的动作阻 _____ 抗时，应引入大于1的分支系数，并取可能的_____。 抗时，应引入大于1的分支系数，并取可能的_____。在校验距离 _____ III段作_____保护的灵敏系数时，应引入大于1的分支系数， III段作_____保护的灵敏系数时，应引入大于1的分支系数，并取 段作_____保护的灵敏系数时 可能的_____。 可能的_____。 _____
变电站的电压为115kv，通过变电站的负荷功率因 ⑶若A变电站的电压为 变电站的电压为 ， 为使A变电站的距离 段不误动作， 变电站的距离Ⅱ 数角为 cos ϕ = 0.8 ，为使 变电站的距离Ⅱ段不误动作，最 大允许输送的负荷电流为多大？ 大允许输送的负荷电流为多大？ C AZ BZ
85 Km 60 Km
80 Km 80 Km
C
30 Km
2、在图示网络中，已知：1 = 0.4Ω / km，线路阻抗角ϕd = 70° 。 、在图示网络中，已知： z A、B变电站装有反应相间短路的两段式距离保护，其Ⅰ、 变电站装有反应相间短路的两段式距离保护， 、 变电站装有反应相间短路的两段式距离保护 段的测量元件均采用方向阻抗继电器和0°接线方式。 Ⅱ段的测量元件均采用方向阻抗继电器和 °接线方式。 试求A变电所距离保护的各段整定值 并分析： 变电所距离保护的各段整定值， 试求 变电所距离保护的各段整定值，并分析： 在线路AB上距 上距A侧 ⑴在线路 上距 侧65km和75km处发生金属性相间短路时 和 处发生金属性相间短路时 A变电站距离保护各段的动作情况。 变电站距离保护各段的动作情况。 变电站距离保护各段的动作情况 在距A侧 的相间弧光短路时， 变电站 ⑵在距 侧40km处发生 R g = 16Ω 的相间弧光短路时，A变电站 处发生 各段动作情况。 各段动作情况。
第三章+距离保护(2)
可靠系数的取法与II段整定中类似. 可靠系数的取法与II段整定中类似. II段整定中类似
如果与相邻线路距离保护II段配合灵敏系数不满 如果与相邻线路距离保护II段配合灵敏系数不满 II 足要求,则应改为与相邻线路距离保护的III III段 足要求,则应改为与相邻线路距离保护的III段 相配合. 相配合.
则起动阻抗应整定为: 则起动阻抗应整定为: Z
ΙΙ set .1
= K ( ZAB + K b.min Z t )
ΙΙ rel
ΙΙ Z t 误差较大,取 K rel = 0.7 0.75 误差较大, K b.min 应采用当 点短路时的最小值. 应采用当k点短路时的最小值 点短路时的最小值.
取两个整定值中最小的一个. 取两个整定值中最小的一个.
nTA 为电流互感器变比
nTV 为电压互感器变比
Z set (1) 为保护的一次动作阻抗
5.距离保护的评价 5.距离保护的评价 1)主要优点: 主要优点: 主要优点
①能满足多电源复杂电网对保护动作选择 性的要求. 性的要求. ②阻抗继电器是同时反应电压降低与电流 增大而动作, 增大而动作,故距离保护较电流保护有 较高的灵敏性, 较高的灵敏性,且Ⅰ段基本不受运行方 式的影响, 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, 式变化的影响,但比电流保护要小些, 保护区域和灵敏性比较稳定. 保护区域和灵敏性比较稳定.
Ι Z set .1 < ZAB
Ι K rel = 0.8 ~ 0.85
Ι Ι Ι Z set .1 = K rel ZAB = K rel z1 LA B
(2)动作时限: t1Ι = 0 s )动作时限:
2,距离保护II段的整定 ,距离保护 段的整定 (1)动作阻抗(应按以下两点原则来确定) )动作阻抗(应按以下两点原则来确定) 1)与相邻线路距离保护I段相配合,并考虑分支系数的 )与相邻线路距离保护 段相配合 段相配合, 影响 ΙΙ ΙΙ ΙΙ Ι K rel = 0.8 Z set .1 = K rel ( ZAB + K b Z set .2 )
距离保护部分参考答案
3电网距离保护3.1何谓阻抗继电器的测量阻抗（m Z ）、整定阻抗（set Z ）和动作阻抗（op Z ）？就方向阻抗继电器说明它们之间的关系和区别。
答：整定阻抗是继电器安装处到保护范围末端的线路阻抗；起动阻抗是继电器刚好动作时，加入继电器电压电流的比值；测量阻抗是加入继电器的电压和电流的比值。
对于方向阻抗继电器如图：测量阻抗可能位于复平面上任意位置，整定阻抗和动作阻抗满足cos op set Z Z ϕ=。
3.2整定阻抗相同的不同特性的阻抗继电器（如全阻抗、方向阻抗和偏移特性阻抗继电器）在承受过渡电阻的能力上，哪一种最强？在遭受振荡影响的程度上哪一种最严重？答：特性在R 轴方向上面积越大承受过渡电阻的能力最强，振荡时特性在测量阻抗变化轨迹的方向上面积越大，受振荡影响越严重。
因此全阻抗特性阻抗继电器承受过渡电阻的能力最强，同时受振荡影响也越严重。
3.3在图示复数平面上，已知阻抗A Z 和B Z ，某阻抗继电器的动作方程为︒>+->︒90arg270Bm Am Z Z Z Z ，试画出该继电器的动作特性。
答：（1）根据比相式动作方程的特点，可知该继电器的动作特性是以A Z 、B Z -端点为直径两端的圆，动作区不包括圆周。
（2）将比相式动作方程转化为比幅式动作方程，可得：()m A m B m A m B Z Z Z Z Z Z Z Z -++<--+，即：22A B A Bm Z Z Z Z Z -+-<，可见该特性的圆心为：2A BZ Z -，半径为2A B Z Z +，在复平面上如图：当0B Z =时，为以A Z 为直径的方向圆特性，当B A Z Z =时，为以A Z 为半径的方向圆特性。
3.4已知采用幅值比较方式构成继电器的两个电压量m A I K U .1.=，m m B I K U K U .1.2.-=，动作条件为A BU U ≥ ，试问： (1)所构成的继电器是什么继电器； (2)在复平面上画出它的动作特性； (3)该继电器的整定值是什么?答：（1）将电压相量A BU U 、代入动作条件可得：121m m m K I K U K I ≥- ，两侧同时除以2mK I ，可得： 1122m K K Z K K -≤，可见该特性是以12K K 为圆心，以12KK 为半径的圆，且该特性经过原点，所以该特性为方向圆特性的阻抗继电器。
距离保护培训PPT
3—4 距离保护的整定计算原则
一段整定计算（式3—1） Z’dz.1=(0.8~0.85)ZAB =Kk’ZAB Z’dz.2=(0.8~0.85)ZBC =Kk’ZBC 不受运行方式影响。 二．二段整定计算式3-52 Z’’dz.1 = Kk’’ (ZAB+Kfz.min Z’dz.2) 二段要考虑分支系数Kfz （整定取最小值） 受运行方式影响(小)。
(2)阻抗区别
测量阻抗ZJ ；动作(起动)阻抗Zdzj ； 整定阻抗Zzd ；最大灵敏角φlm;应＝φd ZJ 、Zdzj 、Zzd及之间的关系（在P73）
（3） 相位比较方式
ZJ和ZJ－Zz的相位比较（图3—7）（式3—16
4.偏移特性阻抗继电器
反方向有一个小的动作区（消除死区） －α Zzd（0<α <1）见图3—8 幅值比较方式：式3—17、18 相位比较方式：式3—19
三段式距离保护的特性（3－55）
jX
jX
Zzd Zj Φ lm Φ d R
R
三.组成元件（图3-2）
起动元件： 线路故障时起动整套保护，可以用电流、阻抗、 负序电流等起动。 增量起动(故障分量，突变量) 新型保护用。 测量元件（阻抗元件） 测量短路距离的远近（ZⅠ、ZⅡ、ZⅢ），是核心。
3．两相接地短路（3--28） UA=IAZL×l+IBZM×l UB=IBZL×l+IAZM×l Zj（1,1）= UAB /(IA-IB ) =(IA-IB )(ZL-ZM)×l/ ( IA-IB ) =(ZL-ZM)×l =Z1×l 与短路类型无关
3--3阻抗继电器的接线方式
分支系数计算典型电路图
1 B 2 C 3 4 E D
A
1.助增电流(B电源)的影响： Zj.1=UdA/IAB=ZAB+IBC/IAB×Zd (使Zj.1增大) Kfz= IBC/IAB = [(ZA+ ZAB )+ ZB]/ ZB = 1+(ZA+ ZAB )/ ZB Kfz.min= 1+(ZA.min + ZAB)/ZB.max
电力系统继电保护第3章 距离保护
由UA和UB转换为UC和UD可得相位阻抗继电器动作条件为
cos 0 并将式（3-12）代入式（3-11）可得
90 arg U A U B 90 UA UB
(3-13)
2、比较两个电气量相位原理的阻抗 继电器的构成
90 arg U A U B 90 UA UB
Ur
Ir
图3-1距离保护的作用原理
a)网络接线；b)时限特性
3.1.2距离保护的时限特性
1、距离保护1第I段：瞬时动作， t1 是保护本身固有的动作时间， 其保护范围最好能保护线路AB全长，即整定阻抗为ZAB ，实际上 当线路末端短路和 BC线路出口短路时，电流相差不多，距离保
护1的II段会误动。为此，距离保护1的I段的动作阻抗 ZOP.1＜
I
（可以是相电流
r
或两相电流差) 的阻抗继电器，加入继电器的电压与电流
比值称为继电器的测量阻抗。
3.2 单相式阻抗继电器 3.2.1阻抗继电器分类
测量电压 U r
测量电流 I r
U
Zr
U r Ir
K TV I
K TV K TA
ZK
K TA
作用是测量故障点到保护安装处之间的阻抗（距离），并与
区，特性圆半径为 1
2
Z set1 Z set2
圆心坐标为
。 1
Z0 2 Zset1 Zset2
图3-10a
2、偏移特性阻抗继电器
幅值比较形式的动作阻 抗方程为 ：
1
2
Z set1 Z set2
Zr
1 2
Z set1 Z set2
（3-29 ）
第3章电网的距离保护-精品
Zr
Ur Ir
nTV IBC
U(B)nTA IBCnTV
ZK
nTA nTV
3.5
nTA
如果保护装置的一次侧整定阻抗经计算以后为Z
' set
，
继电器的整定阻抗应该为：
Zset
Zs'et
nTA nTV
3.6
3.2.2 利用复数平面分析圆或直线特性阻抗继电器
(1)全阻抗继电器
全阻抗继电器的特性是以B点（继电器安装点）为圆心， 以整定阻抗为半径所作的一个圆，如图3.4所示。当测量阻抗 Zr位于圆内时继电器动作，即圆内为动作区，圆外为不动作区。 当测量阻抗正好位于圆周上时，继电器刚好动作，对应此时的 阻抗就是继电器的启动阻抗。由于这种特性是以原点为圆心而 作的圆，因此，不论加入继电器的电压与电流之间的角度为多 大，继电器的启动阻抗在数值上都等于整定阻抗。具有这种动 作特性的继电器称为全阻抗继电器，它没有方向性。
c.当 Zr Zset 时，如图3.6(c)所示，(ZrZset)和 (ZrZset) 之间的角度 90 ，继电器不动作。
一般而言，设以
•
A和
•
B
表示比较幅值的两个电压，
且当 •
•
A B
时，继电器启动；又以
•
C
和
•
D
表示比较
•
相位的两个电压，当
270
arg
C
•
90
时，继电器启动，
D
则它们之间的关系符合下式：
（为被r 保护K 线路的阻抗角），因此，应该调整继电器的最
大灵敏角，使
，以sen便继电K 器工作在最灵敏的条
件下。
图3. 7 方向阻抗继电器的动作特性 ( a ）幅值比较式的分析；( b ）相位比较式的分析
第三章距离保护3
0.9 110 163.5 3 0.35
若保护1的对应的III段采用方向阻抗继电器，则其整定值为：
Z III set.1
K Z rel L.min
Kss Kre cos set
L
0.83 163.5 1.151.5 cos 70 arccos(0.9)
110.2
（2）灵敏性校验
1）本线路末端短路时的灵敏系数为：
Z12
29 12
2.47 1.25
满足灵敏度的要求。
（3）再在计算保护1距离II段的动作延时
8
t III
8
0.5s
按原则，保护1距离II段的动作延时与保护3的I段的动作延时相配合，为：
t1II t3I t 0.5s
按原则，保护1的距离II段的动作延时还要与相邻变压器的动作延时相配合，
为：
t1II tTI t 0.5s
3.4.1 距离保护的整定计算
（五）整定计算举例
A
X s1
Z12
B
k1
C
0.85Z34
0.15Z34
B3
4C
A1
2
60km
7
~
E1 115 / 3kV
X s1.max 25
X s1.min 20
30km
5
6
I D.max
60km
9
10
~
E2 115 / 3kV
Uk % 10.5
t III
t III
10
1.5s
X s2.max 25
ST 31.5MVA
X s2.min 20
图3.26 [例3.1]的网络连接图
（2）动作延时为：
电网距离保护
故障环路的概念
在系统中性点直接接地系统中故障电流流通的通路称为故障环路 单相接地短路：故障电流在故障相与大地之间流通； （相一地） 两相接地短路:故障电流在两个故障相与大地之间、以及两个故障相之 间流通； （相一地） （相一相） 两相短路时:故障电流在两个故障相之间流通； （相一相） 三相短路时:故障电流在三相之间流通。 （相一地） （相一相） 为保护接地短路，取接地短路的故障环路为相一地故障环路，测量电压为 保护安装处故障相对地电压，测量电流为带有零序电流补偿的故障相电流。 称为接地距离保护接线方式。 对于相间短路，故障环路为相一相故障环路，取测量电压为保护安装处两 故障相的电压差，测量电流为两故障相的电流差，称为相间距离保护接线方 式。
偏移圆特性的阻抗继电器特点：在反向故障时有一 定的动作区。偏移特性的阻抗元件通常用在距离保 护的后备段（如第 3 段）中。
（2）方向圆特性 令Zset2=0，Zset1=Zset2 则动作特性变化成方向圆特性
绝对值比较动作方程为
相位比较动作方程为
方向圆特点： 在整定阻抗的方向上，动作阻抗最大，正好等于整定阻抗；其他方向的动作阻抗 都小于整定阻抗；在整定阻抗的相反方向，动作阻抗降为0.反向故障时不会动作， 阻抗元件本身具有方向性。方向圆特性的阻抗元件一般用于距离保护的主保护段 （1段和 2段）中。
相位比较动作方程 当测量阻抗落在右下部分圆周的任一点上时，有 当测量阻抗落在左上部分圆周的任一点上时，有
当测量阻抗落在圆内任一点时，有
当测量阻抗 Zm 的阻抗角与正向整定阻抗 Zset1 的 阻抗角相等时，此时继电器最为灵敏，所以Zset1 的阻抗角也称为最灵敏角。一般取为被保护线路的 阻抗角。
A相测量阻抗能够正确反应故障的距离
距离保护
距离保护一、选择题1.距离保护是以距离()元件作为基础构成的保护装置。
A ：测量 B)启动 C ：振荡闭锁 D ：逻辑1、距离保护装置一般由（）组成A ：测量部分、启动部分；B ：测量部分、启动部分、振荡闭锁部分；C ：测量部分、启动部分、振荡闭锁部分、二次电压回路断线失压闭锁部分；D ：测量部分、启动部分、振荡闭锁部分、二次电压回路断线失压闭锁部分、逻辑部分；2、距离保护的动作阻抗是指能使阻抗继电器动作的（）A ：大于最大测量阻抗的一个定值B ：最大测量阻抗C ：介于最小测量阻抗与最大测量阻抗之间的一个值D ：最小测量阻抗3．以电压U 和(U-IZ)比较相位，可构成()。
A ：全阻抗特性的阻抗继电器B ：方向阻抗特性的阻抗继电器C ：电抗特性的阻抗继电器D ：带偏移特性的阻抗继电器4．加到阻抗继电器的电压电流的比值是该继电器的)。
A ：测量阻抗B ：整定阻抗C ：动作阻抗5．如果用Z m 表示测量阻抗，Z set 表示整定阻抗，Z act 表示动作阻抗。
线路发生短路，偏移的圆特性距离保护动作，则说明()。
A ；act set set ,m Z Z Z Z <<B ：act set set ,m Z Z Z Z ≤≤C: act set set ,m Z Z Z Z <≤ D: act set set ,m Z Z Z Z ≤≤6反应接地短路的阻抗继电器接线方式是（）。
A ：0°接线B ：90°接线C ：0P P I 3K I U ⋅+⋅(P 代表A 、B 、C 相)7．阻抗继电器的精确工作电流是指，当φk =φsen ，对应于()时，继电器刚好动作的电流。
A ：Z act =0.8z set 时的电流 B ：Z act =0.9z set 时的电流 C ：Z act =z set 时的电流8、所谓相间距离保护交流回路0度接线，指的是下列哪种电压、电流接线的组合（）A ：ab a bc ca U /()U /()U /()b c b a c I I I I I I ---、、B ：ab a bc ca c a U /()U /()U /()b b c I I I I I I ---、、C ：a a 0b 0c c 0U /(3)U /(3)U /(3)b I KI I KI I KI +++、、D ：ab a bc ca U /()U /()U /()c a b b c I I I I I I ---、、9. 对反应相间短路的阻抗继电器,为使其在各种相间短路时测量阻抗均相等,应采用( ).A.90°接线B.+30°接线C.-30°接线D.0°接线 10相间距离保护的阻抗继电器采用零度接线的原因是()。
3 电网距离保护_练习
9、距离保护是本线路正方向故障和与本线路串联的下一条线路上故障的保护，它具有明显的方 向性。因此，即使作为距离保护Ⅲ段的测量元件，也不能用具有偏移特性的阻抗继电器。( F ) 10、当近区发生单相接地故障时，若相间距离保护与接地保护同时动作，则相间距离属不正确 动作。（ F ） 6.反应相间短路的阻抗继电器 30°接线比 0°接线的灵敏度高。 （ ） 四、问答题： 1、何谓方向阻抗继电器的最大灵敏角？试验出的最大的灵敏角允许与通知单上所给的线路阻抗 角相差多少度？ 1、答：方向阻抗继电器的动作阻抗 Zop 随阻抗角 φ 而变，带圆特性的方向阻抗继电器， 圆的直径动作阻抗最大，继电器最灵敏，故称直径与 R 轴的夹角为继电器的最大灵敏角，通常 用 φs 表示。要求最大灵敏角应不大于通知单中给定的线路阻抗角的±50。 2、对振荡闭锁装置的基本要求是什么? 2、答：对振荡闭锁装置的基本要求如下： (1)系统发生振荡而没有故障时，应可靠地将保 护闭锁。 (2)在保护范围内发生短路故障的同时，系统发生振荡，闭锁装置能将保护闭锁，应 允许保护动作。 (3）继电保护在动作过程中系统出现振荡，闭锁装置不应干预保护的工作。 3、什么叫阻抗继电器的最小精确工作电流，它有什么意义？ 答：理想的阻抗继电器不论加入电流的大小，只要有一定的工作电压和工作电流，阻抗继电 器均会正确反映测量阻抗而动作。实际上无论感应型阻抗继电器的弹簧力矩还是晶体管阻抗继 电器的门槛电压，都会使阻抗继电器的动作阻抗不仅与本身参数有关，而且与加入的工作电流 的大小有关。当电流很小时，继电器的动作阻抗将明显小于整定阻抗。为了将继电器的动作阻 抗误差限制在一定范围内，规定当动作阻抗为 0.9 整定阻抗时所对应的最小动作电流，称之为 阻抗继电器的最小精确工作电流。它是阻抗继电器的最重要指标之一。 4、解释距离保护中常用到的测量阻抗、整定阻抗、动作阻抗的含义。 答：测量阻抗 Zm：为保护安装处继电器感受到的电压 Um 与电流 Im 比值，即 Zm=Um/Im。 整定阻抗 Zset：保护安装处到整定点之间的阻抗。 动作阻抗 Zop：使阻抗继电器刚好动作时的测量阻抗值。 5、对阻抗继电器接线方式有什么基本要求？目前常用的阻抗继电器的接线方式如何? 答:(1)测量阻抗正比于短路点到保护安装处距离，测量阻抗与短路类型无关，测量阻抗与 故障前系统运行方式无关； (2)反应相间短路和接地短路两种接线方式。 6、在距离保护整定计算中分支系数应如何取值? 分支系数的大小与什么有关? 答: 在距离保护整定计算中,求动作值时应取最小的分支系数;求灵敏系数时应取最大的分 支系数。分支系数的大小与网络接线方式、系统的运行方式有关, 系统运行方式变化时,分支系 数随之变化。 7、阶段式距离保护与阶段式电流保护相比具有哪些优点? 答: (1)由于距离保护是同时反应电流增大和电压降低而动作,因此它的灵敏高；(2)保护区基本 上不受到系统运行方式的影响;(3)动作迅速。 8．有一个方向阻抗继电器，其整定阻抗为 20 ∠60°Ω 。若某一种运行情况下的测量阻抗为 Zcl=15 ∠15°Ω ,此时，该继电器是否动作，为什么？ 答：
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第一章绪论习题1-1在图1-1所示的网络中,设在d点发生短路，试就以下几种情况评述保护1和保护2对四项基本要求的满足情况:（1）保护1按整定时间先动作跳开1DL,保护2起动并在故障切除后返回；（2）保护1和保护2同时按保护1整定时间动作并跳开1DL和2DL；（3）保护1和保护2同时按保护2整定时间动作并跳开1DL和2DL；（4）保护1起动但未跳闸,保护2动作跳开2DL；（5）保护1未动，保护2动作并跳开2DL;（6）保护1和保护2均未动作图1-1 习题1-1图第二章电网的电流保护和方向性电流保护一、三段式相间电流保护例题例题2.1欲在图2—1所示的35KV中性点不接地电网中变电所A母线引出的线路AB上，装设三段式电流保护，保护拟采用两相星形接线。
试选择电流互感器的变比并进行I段、II 段、III段电流保护的整定计算，即求I、II、III段的一次和二次动作电流（I'dz、I’dz·J、I’’dz、I’'dz·J、I dz、I dz·J）、动作时间（t’、t'’、t)和I段的最小保护范围l min％，以及II段和III段的灵敏系数K’’lm、K lm(1)、K lm(2)。
对非快速切除的故障要计算变电所母线A的残余电压.已知在变压器上装有瞬动保护，被保护线路的电抗为0.4Ω/km,可靠系数取K’k=1.3,K’’k=1。
1，K k=1.2，电动机自启动系数K zq=1。
5,返回系数K h＝0。
85，时限阶段△t=0.5s，计算短路电流时可以忽略有效电阻。
其他有关数据按3种方案列于表1中。
图2-1 例题2。
1图表1 三种方案解参见图2—1。
已知X s=0。
3Ω,l =10km，S B=2×10 MV A，U d％=7.5，S fh=15MV A，t10＝2.5s。
1 求电流I段定值（1) 动作电流I'dzI’dz＝K'k×Ｉd·B·max＝1.3×4.97＝6.46（kA）其中Ｉd·B·max＝E S/（X s＋X AB)＝（37/）/（0.3＋10×0。
距离保护习题课练习题部分(供参考)
距离保护习题课三段式距离保护整定例 1.如下图所示网络和已知条件：kV E A 3/115=，两台变压器型号相同：MVA S e 15=、额定电压110/6.6kV 、%5.10=d u ，线路AB 和BC ：km z /45.01Ω=、A I L 300max .=，正常时e L U U 9.0min .=，以及85.0='relK 、8.0=''rel K 、25.1='''rel K 、15.1=re K 、5.1=MS K ，试对保护1的三段式距离保护进行整定（采用全阻抗继电器）： 1）距离I 段定值；2）距离II 段定值及其灵敏度校验； 3）距离III 段定值及其灵敏度校验。
解： 保护1、2距离I 段：保护1距离II 段：与线路BC 的I 段配合 与变低差动保护配合取.125.49actZ ''=Ω灵敏度校验：..25.49 1.89 1.513.5actA senA AB Z K Z ''''===> 距离III 段距离III 段灵敏度校验近后备：5.184.65.1338.921..>=='''='''AB actA sen Z Z K 远后备：.1.92.38 2.63 1.2513.521.6act senA AB BC Z K Z Z ''''''===>++ 例2.在图1所示网络中装设了反应相间短路的距离保护。
已知：线路的正序阻抗10.45/x km =Ω；系统阻抗：min 20Ms x =Ω，min 10Ns x =Ω，max max 25Ms Ns x x ==Ω；0.85I IIrel rel K K ==。
试对距离保护1的第I 、II 段进行整定计算，并校验II 段灵敏度。
第3章距离保护4
（2）与变电所B降压变压器的速动保护配合
Z op. A = K rel ( Z1 L AB + K b Z T . min )
Z T = 10 × 10.5 × 110 / 15 × 10 = 84.7Ω
Z T . min =
[注：变压器最小阻抗应计及并列运行情况，且电压应采用主抽头电压。] 由于 2 3
Z AB + K b. max Z BC
≥
1.2
当灵敏度不满足要求时,可与相邻线路相间 距离保护第Ⅲ段配合
III III III III Z op.1 = K rel Z AB + K rel 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 III III III Z op.1 = K rel Z AB + K rel K b. min Z op.T
相间距离保护多采用阶段式保护,三段式保 护整定计算原则与三段式电流保护基本相 同. 1、相间距离Ⅰ段的整定
1、相间距离保护Ⅰ段的整定 相间距离保护第Ⅰ段动作阻抗为：
I I Z op.1 = K res Z AB
若被保护对象为线路变压器组，则动作阻抗为：
I I ′ Z op.1 = K rel Z L + K rel Z T
2）与相邻变压器速动保护配合
II II ′′ Z op.1 = K rel Z AB + K rel K b. min Z T min .
灵敏度校验：
II K sen = II Z op.1
若灵敏系数不满足要求，可与相邻Ⅱ段配合 ， 动作阻抗为
II II II ′′ Z op.1 = K rel Z AB + K rel K b. min Z op.2
距离保护习题解答
题1．有—方向阻抗继电器，其整定阻抗Ω︒∠=605.7zd Z ，若测量阻抗为Ω︒∠=302.7J Z ，试问该继电器能否动作为什么解：如图1所示Ω<Ω=⨯=︒-︒=2.75.6866.05.7)3060cos(.zd j dz Z Z故该继电器不能动作。
题2．有一方向阻抗继电器，若正常运行时的测量阻抗为Ω︒∠=305.3J Z ，要使该方向阻抗继电器在正常运行时不动作，则整定阻抗最大不能超过多少(︒=75d ϕ)解：参照图1。
若在300方向上的动作阻抗小于Ω5.3， 图1则保护不动作。
即在750方向上：Ω==︒-︒<95.441.15.3)3075cos(.jdz zd Z Z 故整定阻抗最大不能超过Ω。
题3．如图2所示电网，已知线路的正序阻抗km Z /4.01Ω=，︒=70d ϕ，线路L1 、L2上装有三段式距离保护，测量元件均采用方向阻抗继电器，且为00接线，线路L1的最大负荷电流A I f 350max .=，负荷功率因数9.0cos =f ϕ，85.0='kK ，8.0=''k K ，2.1=k K ，K h =，K zq =，线路L2距离Ⅲ段的动作时限为2s ，试求距离保护1的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的动作阻抗，整定阻抗及动作时限。
图2解：1．计算线路阻抗Ω=⨯=14354.0AB ZΩ=⨯=16404.0BC Z2．距离保护Ⅰ段的动作阻抗Ω=⨯='='9.111485.01AB k dzZ K Z s 01='t 3．距离保护Ⅱ段的动作阻抗Ω=⨯='='6.131685.02BC k dzZ K Z Ω=+='+''=''1.22)6.1314(80.0)(21dz AB k dzZ Z K Z Ω︒Ω︒∠30.j dz灵敏系数：5.158.1141.221>==''=''AB dz lm Z Z K ，满足要求 s 5.01=''t 4．距离保护Ⅲ段的动作阻抗 最小负荷阻抗：Ω=⨯==3.16335.03/1109.0max .min.min .f f f I U Z Ω=⨯⨯⨯==913.16315.13.12.111min .1f h zq k dz Z K K K Z s 5.25.0221=+=∆+=t t t5．各段整定阻抗Ω︒∠=︒∠'='709.11701.1.dz zdZ Z Ω︒∠=︒∠''=''701.22701.1.dz zdZ Z ︒==8.259.0arccos f ϕΩ︒∠=︒∠=︒∠︒-︒=709.1267072.09170)8.2570cos(1.1.dz zd Z Z 题 4. 在图3所示网络中，各线路首端均装设有距离保护装置，线路的正序阻抗km Z /4.01Ω=，试计算距离保护1的Ⅰ、Ⅱ段的动作阻抗，Ⅱ段的动作时限。
距离保护习题
3-24 在校验距离Ⅲ段远后备灵敏系数时，分支系数Kb应取
(
)
A．最大值
B．最小值
C．1
D．0
3-25 利用动作时间来躲过振荡影响的保护是(
)
A．距离I段保护 B．距离Ⅱ段保护
C．距离Ⅲ段保护 D．距离Ⅱ、Ⅲ段保护
3-26 正方向出口相间短路，存在动作“死区”的阻抗继电器是
（
）
A．全阻抗继电器
B．方向阻抗继电器
相位差 作为判别的依据，当_____，继电器动作；当_____，继电
器不动作。
3-3
方向阻抗继电器幅值比较式电气动作方程为
. U
J
1 2
.
I
J
Zzd则 其12 I.相J Zzd
位比较式电气动作方程为_____。偏移阻抗继电器相位比较式电气
.
.
动作方程为
90 ，arg则UJ其幅IJ Z值ZD 比 9较0 式电气动作方程为_____。
3-8 距离保护对反应BC相间短路的阻抗继电器，加入继电器的电压 为_____，加入继电器的电流为_____。对反应A相接地短路的阻抗 继电器，加入继电器端子的电压为_____，加入继电器端子的电流 为_____。
3-9 阻抗继电器通常采用_____接线方式，该接线方式的优点是测 量阻抗与_____无关，且基本不随运行方式变化。
.
.
继电器的幅值比较回路可采用IJ Z_Z_D __U_J 和_____两种类型。
3-4实用的方向阻抗继电器的插入电压(又称极化电压)来自两个 方面：①_____②_____。
3-5若方向阻抗元件的整定阻抗为 1075，0 则方向阻抗继电器比 幅式动作方程为_____，其比相式动作方程为_____。
第3章电网的距离保护(1)
Zm
1 2
(1
-
)Zset
1 2
(1
)Z
set
51
（1）比幅式 jX
Z0 0
- Zset
Zset Zm Z0
Zm
R
Zm
1 2
(1
-
) Z set
U U
C D
90
33
互换关系：
UC U A U B U D UB U A
或
U A
1 2
(U C
U D)
U B
1 2
(U C
U D)
34
1.全阻抗继电器
jX Zset
全阻抗继电器的特性 是以保护安装点（坐标原
点）为圆心，以Zset为半
0
R 径的圆，圆内为动作区。
没有方向性
35
（1）比幅式
第三章 电网的距离保护
1
Loads
A
B
C
D
2
Loads
A
B
C
D
Loads
A
B
C
D
t III A
t III D
矛盾
t III A
t III D
3
3.1 距离保护的基本原理 与构成
4
主要内容
一、距离保护的概念 二、距离保护的时限特性 三、距离保护的构成
5
一、距离保护的概念
6
距离保护是反应被保护线路始端 电压和线路电流比值而工作的一种保 护，这个比值被称为测量阻抗，表示 为 Zm 。
270
41
2.方向阻抗继电器
jX
Zset
方向阻抗继电器的特 性是以 Zset为直径而通过 坐标原点的一个圆，圆内 为动作区。
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习题 第三章 距离保护
3.1 试说明电流三段式保护与距离三段式保护有何区别？
3.3 在本线路上发生金属性短路时，测量阻抗为什么能够正确反映故障的距离？
3.4 距离保护装置一般由哪几部分组成？简述各部分的作用。
3.6 试说明整定阻抗、测量阻抗、动作阻抗、短路阻抗、负荷阻抗、振荡阻抗的意义，
3.7 有一方向阻抗继电器，其整定阻抗d Z =8∠70°Ω，若测量阻抗j Z =7.2∠35°Ω， 试问该继电器能否动作？为什么？
3.14 对方向阻抗继电器来说，为什么引入非故障相电压能消除两相短路的死区，而 对三相短路时不行？
3.15 在什么情况下分支系数大于1，小于1或等于1？
3.19 什么是助增电流和汲出电流？它们对阻抗继电器的工作有什么影响？
3.20 在单侧电源线路上，过渡电阻对距离保护有什么影响？
3.21 在双侧电源的线路上，保护测量到的过渡电阻为什么会呈容性或感性？
3.24 如图所示网络中采用三段式距离保护为相间短路保护，各参数为：
线路单位正序阻抗10.4/Z km =Ω，线路阻抗角为065L ϕ=，AB 、BC 线最大负荷电流为400A ，负荷功率因数
0.9C COS φ=，已知0.8, 1.2rel rel rel K K K ===Ⅰ
ⅡⅢ，电源电动势E ＝115kV ，电源内阻
.max .min .max .min 10,8,30,15SA SA SB SB Z Z Z Z =Ω=Ω=Ω=Ω。
归至115kV 的各变压器阻抗为84.7Ω，容量每台15T S MVA =。
其余参数如图示。
当各阻抗保护测量元件采用方向阻抗继电器时，试计算保护1 各段整定值和灵敏性。