20距离保护的整定计算实例
保护整定计算需注意的问题及案例分析
一、整定计算工作的基本概念及案例分析1、在进行继电保护定值计算中为什么要进行逐级配合，怎么样才算达到了逐级配合。
在进行继电保护定值计算要进行逐级配合主要就是满足保护的选择性要求，也就是说，计算的定值一定要满足在系统发生故障时有选择地切除故障，确保保护范围内故障可靠动作，保护范围外故障可靠不动作。
这就要求在计算保护定值时，一定要做到保护动作值（保护范围）与保护动作时间同时满足逐级配合才能保证选择性要求。
这一点对发电厂搞整定计算的人来说，一定要注意发变组和发电厂变压器的后备保护与电网保护定值的配合。
2006年韩城一厂#3变发生接地故障，韩城二厂#1、2号主变高压侧零序过流保护误动作就是一个典型事例。
系统上这样的事例也有。
110KV线路Ⅱ（未装设快速保护）末端发生接地故障，线路Ⅰ开关A的零序保护Ⅱ段动作跳闸。
2、在进行继电保护定值计算中为什么要进行灵敏度计算。
在进行继电保护定值计算中计算灵敏度，实际上就是计算保护范围，就是说在规定的保护范围发生故障后该保护要可靠启动，也就是通常所说的保护“四性”中的灵敏性。
要做到满足保护灵敏性，在整定计算中首先要搞清要计算的元件定值的保护功能是什么，例如在计算启动元件时一定要搞清是快速保护的启动元件，还是后备保护的启动元件，还是整个装置的启动元件，它们的保护范围在哪里，什么地方发生故障它们才能启动。
在计算保护动作值时，一定要搞清保护的对象，该保护保护范围是保护一个设备的一部分还是全部，对于后备保护来说还要搞清该保护保护范围是近后备还是远后备等等。
在搞清每一个要计算的保护元件的范围之后，认真按保护整定计算规程要求的各种灵敏度的具体数值进行计算。
在整定计算中，一定要注意按规程的要求校核保护灵敏度，也就是校核保护范围，当计算出的定值满足规程要求的灵敏度时，在保护范围内发生故障该时保护一定能够启动；当计算出的定值不满足规程要求的灵敏度时，在保护范围内发生故障时该保护有可能不能启动，保护装置就会拒动，造成的后果轻则扩大停电范围，严重的会造成设备烧毁甚至电网瓦解。
距离保护整定计算例题
距离保护整定计算例题题目：系统参数如图,保护1配置相间距离保护，试对其距离I 段、II 段、III 段进行整定，并校验距离II 段、III 段的灵敏度。
取z1=0。
4Ω/km ，线路阻抗角为75︒,Kss=1。
5，返回系数Kre=1.2,III 段的可靠系数Krel=1。
2.要求II 段灵敏度≥1。
3~1。
5，III 段近后备≥1。
5,远后备≥1.2。
解:1、计算各元件参数，并作等值电路Z MN =z 1l MN =0。
4⨯30=12.00 Ω Z NP =z 1l NP =0。
4⨯60=24.00 ΩZ T =100%K U ⨯T T S U 2=1005.10⨯5.311152=44。
08 Ω2、整定距离I 段Z I set1=K I rel Z MN =0.85⨯12=10。
20 Ω t I 1=0s Z I set3=K I rel Z NP =0。
85⨯24=20.40 Ω t I 3=0s 3、整定距离II 段并校验灵敏度 1)整定阻抗计算(1）与相邻线路I 段配合Z II set1=K II rel （Z MN +Kbmin Z I set3 ）=0.8(12+2。
07⨯20。
40）=43.38Ω （2）与变压器速断保护配合Z II set1=K II rel （Z MN +Kbmin Z T ）=0。
7(12+2。
07⨯44.08)=72.27 Ω 取Z II set1=Min （ (1)，(2）)=43.38Ω2）灵敏度校验K II sen =MNset II Z Z 1=43。
38/12=3。
62 （>1。
5），满足规程要求 3）时限 t II 1=0。
5s 4、整定距离III 段并校验灵敏度 1）最小负荷阻抗 Z Lmin Z Lmin =Lman L I U min =LmanN I U 9.0=35.03/1109.0⨯=163。
31 ΩCos ϕL =0。
866， ϕL=30︒ 2)负荷阻抗角方向的动作阻抗Z act （30︒） Z act （30︒）=re ss rel L K K K Z min =2.15.12.131.163⨯⨯=75。
07-第七部分 输电线路相间的距离保护整定计算
I I Z op K .1 res Z AB
式中
I Z op .1
I K rel
0.8 ~ 0.85 ；
Z AB
图7-1 距离保护整定计算系统图 若被保护对象为线路变压器组，则送电侧线路距离保护第Ⅰ段可 按保护范围伸入变压器内部整定，即 （7-2） Z I K I Z K Z
2．与相邻距离保护第Ⅱ段配合 为了缩短保护切除故障时间，可与相邻线路相间距离保护第Ⅱ段 配合，则 III III II （7-10）
Kb. min Z op.2 Z op.1 K rel Z AB K rel
12
式中 K IIi ——距离保护第Ⅲ段可靠系数，取 0.8 ~ 0.85 ； rel
相间距离保护第Ⅱ段的灵敏度按下式校验
K
II sen
Z
II op .1
Z AB
≥
1 . 3 ~ 1 .5
当灵敏度不满足要求时，可与相邻线路相间距离第Ⅱ段配合，其 动作阻抗为 （7-5） II II II op.1 rel AB rel b. min op.2
Z
K Z
K K
Z
8
式中
——可靠系数，取 K rel
II Z op .2
≤ K rel
0 .8 ；
——相邻线路相间距离保护第Ⅱ段的整定值。
13
当距离保护第Ⅲ段的动作范围未伸出相邻变压器的另一侧时， 应与相邻线路不经振荡闭锁的距离保护第Ⅱ段的动作时间配 合，即
III t op.1 II t op.2
5
式中
II K rel
——距离保护第Ⅰ段可靠系数，取 0.8 ~ 0.85 ；
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
湖北电网220kV线路距离保护整定计算优化
Ｓ ｔ ｎ ｌ ｕ ａｉ ｎ Ｏｐ ｉ ｚ ｔ ｎ ｏ ｓａ ｃ ｒ ｃ ｅ ｔ ｎｆ ｒ２ ０ ｋ ｅ ｔ ｇＣａｃ ｌ ｔ ｔ ｉ ｏ ｍｉａｉ ｆ ｏ Ｄｉｔ ｎ ｅＰ ｏ ｔ ｃ ｉ ２ Ｖ ｏ ｏ Ｌ ｎ ｓｏ ｂ ｉ ｏ ｒＧｒｄ ｉ ｅ ｆ Ｈｕ ｅ ｗｅ ｉ Ｐ
鉴 于零 序 电流保 护存 在受 运行 方 式 影响 大 、 整 定复 杂等不适 应复杂 电 网的缺点 ．从 ２ ０ ０ ５年开 始 ， 湖北 电 网将零 序保 护作 了较 大 的简化 ：停 用零序 电 流保 护 Ｉ、 Ⅱ段 ， 零 序 电流保 护 Ⅲ、 将 Ⅳ段 固定 整 定 为 ５ ０ ／． ｓ３ ０ ／．ｓ 其功 能仅 限 于反 应概 率 极 ０ Ａ４ ．０ Ａ４５ ． ０ 低 的轻 微故障 和切除系统 高电阻接地 故障 。 至此 ． 接 地故 障后备 保护 的功能基 本交给 接地距 离保护来 完 成 。作 为分 别独立 反应接地 故 障和相 间故障 的接 地 距 离保护 和相间距 离保 护 ， 在主保 护拒 动时 ， 其必 须 能快速 可靠 切除故 障 ．这 又对距 离保护 配合定值 的 可靠性 、 速动性 和选 择性提 出了更高 的要求 。 １ ． 距离 保护 整定 现状 ３ 长期 以来 ． 湖北 电网相间距离和接地距离保 护的 整定计算严格按照逐级 配合 的原则 考虑。 随着湖北 电
收 稿 日期 ：０ ６ ０ —１ ２０ — ３ ４ 作者简介 ： 余
２ 优 化 原 则
综合 考 虑前 述情况 ． 离 保护 整定 计算 一 方 面 距
要做 到合 理发 挥 其各段 保 护效 力 ． 而实现 距 离保 从 护 的最优 保护 效果 ． 一方 面 可对 其计 算作 适 当 的 另 简化 ． 高计 算效 率 。 提
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
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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
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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：
距离保护第7讲：距离保护的整定及基本构成
3.5.1 距离保护的延时特性
➢距离保护一般采用阶段式配合的思想，配合关系类似于 三段式电流保护
3.5.2 距离保护的整定计算
➢ 距离保护需要配置相间距离 和接地距离
➢ 距离Ⅰ段、距离Ⅱ段一般采 用具有方向性的动作特性
➢ 距离Ⅲ段通常采用带有偏移 特性的动作特性
与本保护相配合的下游相邻元件保护段 (x 为Ⅰ 段或Ⅱ 段)的 最大动作延时
3.5.2 距离保护的整定计算 距离Ⅲ段整定
作用 本线路的近后备或下级线路的远后备
整定原则 CASE1：相邻线路配合段为距离Ⅱ段或距离Ⅲ段时
CASE2：相邻元件配置电流、电压保护时的配合
为相邻线电流、电压保护的最小保护范围对应的阻抗 值
如何保证Ⅱ段在任何运行方 式下选择性？
3.5.2 距离保护的整定计算
距离Ⅱ段整定
整定处理思想 距离Ⅱ段整定时应考虑灵敏系数最大的情况，即保护范围最 大时其动作范围不超过相邻线配合段保护范围。该种运行方 式对应于分支系数最小的情况。
3.5.2 距离保护的整定计算
距离Ⅱ段整定
整定方法 •CASE1：相邻元件为输电线路
在发电机和变压器保护中作为后备保护
3.12 距离保护的基本构成与工作流程
3.12.1 距离保护的构成
（一）微机保护的硬件构成
距离保护模拟量输入：三相电流加零序电流、 三相电压加零序电压、 断路 器另一侧单相电压共9路电量
3.12.1 距离保护的构成
（二）软件构成
1. 故障启动元件 2. 距离测量元件 3. 故障选相元件 4. 振荡闭锁元件 5. 故障处理逻辑 6. PT断线闭锁元件 7. 整组复归逻辑
•CASE2：相邻元件为变压器
继电保护定值整定计算公式大全
继电保护定值整定计算公式大全一、过电流保护的定值整定计算公式：1.零序过电流保护定值计算公式：IＨＯＮ＝ＩＭＳ×（ＫＡ－1）÷｛（ＲＳＴＲＥ）÷３×Ｚ３｛（Ｘ´t）·｛Ｘ´´｛Ｘ´´´其中，ＩＨＯＮ为零序过电流保护的运行电流定值；ＩＭＳ为测量系统的基本电流选定定制；ＫＡ为零序过电流保护动作系数；ＲＳＴＲＥ为设备额定短路阻抗；Ｚ１为设备正序电抗；Ｘ１为设备正序电抗；Ｘ２为设备负序电抗；Ｘ３为设备零序电抗。
2.短路过电流保护的整定公式：Ｉ熔＝ＩＨｃ＋（ＸｌＣ×Ｒ）÷ＺI＿Ｃ×ＩΝ÷ＩＰ素分式其中，Ｉ熔为短路过电流保护的整定电流；ＩΙ２ｃ为设备二次侧短路故障电流；ＸｌＣ为电流互感器的互感系数；Ｒ为电流互感器的内阻；ＺｌＣ为电流互感器的线路阻抗；ＩＮ为变压器的额定电流；ＩＰ为变压器的额定功率。
二、跳闸保护的定值整定计算公式：1.距离保护的整定公式：ＳＥＴＲ＃1＝ＣＴＫ×ＳＥＴ×けｔｃｏｅｆ÷Ｚ其中，ＳＥＴＲ＃1为距离保护的整定系数；ＣＴＫ为电流互感器的互感系数；ＳＥＴ为线路的距离设置；け为绕组当前日期；Ｚ为线路的阻抗。
2.差动保护的整定公式：ＳＥＴＤ＃１＝Ｋ１×ＳＥＴ其中，ＳＥＴＤ＃１为差动保护的整定系数；Ｋ１为变压器的变比。
三、频率保护的定值整定计算公式：1.频率保护的整定公式：Ｓｅｔ（ｆ）＝ａ－ｂ×ｆ其中，Ｓｅｔ为频率保护的整定值；ａ为整定值的常数；ｂ为整定值的斜率；ｆ为频率。
四、电压保护的定值整定计算公式：1.过电压保护的整定公式：Ｕ总＝Ｕ设定×（ＫＡ－１）×（Ｒ２ＩＭＳ）÷３其中，Ｕ总为过电压保护的整定电压；Ｕ设定为过电压保护的动作电压设定值；ＫＡ为过电压保护的动作系数；ＲＩＭＳ为测量系统的基本电流选定定制。
距离保护的整定计算法则
来确定动作值。
距离Ⅰ段的整定值是线路全长的 80%~85%。
距离Ⅰ段的动作时限为0秒。
3.4.2 分支系数的计算
分支电源 使故障线 路的短路 电流增大
3.4.2 分支系数的计算
分支系数的定义
故障线路上流过的短路电流 Kb = 前一级保护所在线路上流过的短路电流
回顾：全阻抗继电器
动作特性：以保护安装地点为圆心，以整 定阻抗为半径，做特性圆。 特点： 保护没有方向性； 保护出口处没有死区； 动作阻抗恒等于整定 阻抗，与加入继电器 的电压和电流的夹角无关
回顾： 全阻抗继电器
以幅值比 较方式构 成全阻抗 继电器的 动作方程：
回顾：全阻抗继电器
以相位比较方式构成全阻抗继电器的动作方程
3.4 距离保护的整定计算原则
三段式 距离保 护或三 段式电 流保护 各段间 的配合 关系
3.4 距离保护的整定计算原则
双侧电源供电网络，三段式距离保护的元件配 置： Ⅰ段和Ⅱ段构成主保护，采用方向阻抗继电器； Ⅲ段构成本线路的近后备，相邻线路的远后备， 采用带偏移特性的阻抗继电器。
3.4.1 距离Ⅰ段的整定计算
基本原则
（1）相邻线路相配合，有几个相邻线路 考虑几个，取其中最小者为整定值。
（2）与相邻线路距离Ⅰ段或相邻变压器 差动保护相配合，取其中较小者作为整定值。
（3）当上述整定值灵敏度满足要求时， 与相邻线路Ⅱ段相配合，整定后再进行校验
3.4.3 距离Ⅱ段的整定计算
（1）考虑与相邻线路Ⅰ段相配合
可靠系数
回顾：电网的距离保护
3.1 距离保护的基本原理与构成 3.1.1 距离保护的基本概念
距离保护例题
距离保护整定计算I 在图（1）所示网络中，各线路均装有距离保护，试对其中保护1的相间短路保护ΙΠ 段进行整定计算。
其中E1的电压为115KV ,最大阻抗为25ΙΠΩ最小阻抗为20Ω.E2的最大阻抗为30Ω 最小阻抗为25Ω E3的最大阻抗为20Ω最小阻抗为15。
已知线路a----b 的最大负荷电流Ω=max .D I 350A ,功率因数cos ϕ=0.9,各线路每公里阻抗z1=km Ω4.0 ，阻抗角l ϕ=70,,电动机的自启动系数=1.5,正常时母线最低工作电压取等于0.9,t ,。
,85.0=Ιrel K ,8.0=Πrel K 2.1=ΙΠrel K 15.1=re K ss K min .L U N U s 5.0312=s t 5.1310=解 ：1． 有关各元件阻抗值的计算线路1—2的正序阻抗 )(12304.021121Ω=×==−−L z Z线路3—4，5—6，7—8的正序阻抗为)(24604.0876543Ω=×===−−−Z Z Z 变压器的等值阻抗为)(1.445.311151005.10100%22Ω=×=×=T T K T S U U Z （注意110kv 是额定电压，而母线电压一般为115kv 高额定5kv 。
115kv 是线电压要折算成相电压，而且要注意单位的统一）2． 距离I 段的整定（1）阻抗整定.)(2.101285.02111Ω=×==−Z K Z rel set 2）动作时间。
s t 01=3． 距离II 段的整定(1)整定阻抗：按下列两个条件选择1）与相邻下一级线路3—4（或5—6或7—8）的保护3（或保护5或保护7）的1段配合)(3.min .ΙΠΠ+=set b AB rel set Z K Z K Z 式中，可取而,85.0=Ιrel K ,8.0=Πrel K )(4.202485.0433.Ω=×==−ΙΙZ K Z rel set 分支系数的计算：设B 母线上的电压为U 。
距离保护计算
当采用全阻抗继电器作为测量元件时，整定阻 抗为
Z
III set .1
= K Z L. min
III rel
当采用方向阻抗继电器作为测量元件时，整 定阻抗为 K III Z
III Z set .1 = rel L . min
cos(ϕ L − ϕ )
2）与相邻第Ⅱ段配合
Z
III op.1
′′′ = K Z AB + K rel K b. min Z
Z AB
≥ 1.3 ~ 1.5
作为远后备保护时：
III K sen = III Z op.1
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
3.4相间距离保护整定计算原则 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：
Z
I op.1
Z sM + Z MN + Z sN 助增分支系数 K b = Z sN
（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
& & & U M = I MN Z MN + I k1 Z 1 Lk
& & & U M = I MN Z MN + I k1 Z1 Lk
20距离保护的整定计算实例教学文案
20距离保护的整定计算实例仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢2例3-1 在图3—48所示网络中，各线路均装有距离保护，试对其中保护1的相间短路保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段进行整定计算。
已知线路AB 的最大负荷电流350max L =⋅I A,功率因数9.0cos =ϕ，各线路每公里阻抗Ω=4.01Z /km ，阻抗角 70k =ϕ，电动机的自起动系数1ss =K ,正常时母线最低工作电压min MA ⋅U 取等于110(9.0N N =U U kV )。
图3—48 网络接线图解： 1.有关各元件阻抗值的计算AB 线路的正序阻抗 Ω=⨯==12304.0L 1AB AB Z ZBC 线路的正序阻抗 Ω=⨯==24604.0L 1BC BC Z Z变压器的等值阻抗 Ω=⨯=⋅=1.445.311151005.10100%2T 2T k T S U U Z 2．距离Ⅰ段的整定(1)动作阻抗： Ω=⨯==2.101285.0rel 1.AB op Z K Z ⅠⅠ(2)动作时间：01=Ⅰt s3．距离Ⅱ段(1)动作阻抗：按下列两个条件选择。
1)与相邻线路BC 的保护3(或保护5)的Ⅰ段配合仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢3)(min b rel rel 1.op BC AB Z K K Z K Z ⋅+=ⅠⅡⅡ式中，取8.0,85.0rel rel ==ⅡⅠK K ， min b ⋅K 为保护3的Ⅰ段末端发生短路时对保护1而言的图3-49 整定距离Ⅱ段时求min .jz K 的等值电路最小分支系数，如图3-49所示，当保护3的Ⅰ段末端1d 点短路时， 分支系数计算式为215.112)15.01(B A B B A 12b ⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=+⨯++==X Z X Z Z X X Z X I I K AB BC BC AB 为了得出最小的分支系数min b ⋅K ,上式中A X 应取可能最小值，即A X 最小，而B X 应取最大可能值，而相邻双回线路应投入，因而19.1215.11301220min .b =⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛++=K 于是Ω=⨯⨯+=''02.29)2485.019.112(8.01.dzZ 2)按躲开相邻变压器低压侧出口2d 点短路整定（在此认为变压器装有可保护变压器全部的差动保护，此原则为与该快速差动保护相配合），)(T min .b rel 1.op Z K Z K Z AB ⋅+=ⅡⅡ仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢4此处分支系数min b ⋅K 为在相邻变压器出口2k 点短路时对保护1的最小分支系数，由图3-53可见Ω=⨯+==++=++==⋅3.72)1.4407.212(7.007.2130122011.op max .B min .A 13min b ⅡZ X Z X I I K AB此处取7.0rel =ⅡK 。
继电保护计算题库
习题在所示的35Kv 电网中，已知，线路L1长度20公里，线路正序阻抗为0.4欧姆/公里，系统阻抗8欧姆，求线路L1出口，50%，末端三相金属性短路时，流经其保护安装处的短路电流值，并且绘制出随短路点由出口到末端变化时，短路电流的变化曲线。
解：XL1:20公里*0.4Ω/km=8Ω;Xs=8ΩL1出口：Id1=Ω8337kv；50%处Id1=48337+kv;末端：Id1=88337+kv习题2：如图所示网络，各阻抗参数均为归算到110kV 侧的有名值。
试对保护1进行反应相间短路的电流Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段的一次侧动作电流和继电器动作电流，动作时限和灵敏度。
线路阻抗取0.4Ω/km ，电流Ⅰ段的可靠系数1.2，电流Ⅱ段的可靠系数1.1=''kK ，电流Ⅲ段的可靠系数2.1='''k K ，返回系数85.0=h K ，自起动系数1=zq K ，电流互感器的变比是600/5。
一：I 段动作电流I Idz 1.=Kk*Idmax(最大运方，三相短路时候电流最大）=125.53/115*2.1+=4.553kA1〉 动作时限t=02〉 继电器动作电流I Idz J 1..=I Idz 1.*Kjx / na=4553*1/120=37.94A 3〉 灵敏度：最大运方，三相短路时候，令I Idz 1.=1*%max min .l X l Xx U +相所以lmax%=12/)5.5553.43/115(-=75.7%>50%最小运方，两相短路lmin%=12/)7.6553.43/115*23(-=49.4% 〉（15-20） % 二：II 段动作电流L2的I 段的整定值：I Idz 2.=36125.53/115*2.1++=1.489kA1〉 动作电流 ：与L2的I 段配合，Idz IIdz I Kk I 2.1.*==1.1*1489=1.638kA 2>继电器电流 1638*1/120=13.65A3>灵敏度校验 Klm=IIdz l IIdz I X Xx U I Id 1.11.)2(/)max .*23(min .+=相=3.075/1.638=1.88〉1.25 4>动作时限：0.5秒三：III 段1〉 动作电流 ：躲最大负荷电流整定A Kf Ifh Kzq Kk I IIIA dz 56585.0400*1*2.1max .**.===2〉 继电器电流：565*1/120=4.71A3〉 灵敏度校验：近后备 3075/565=5.44〉1.5 L2的远后备 I III A dz l l X X Xx U .12/)max *23(++相=1051/565=1.86>1.2 4>动作时限2秒习题3：在下图所示的电网中，已知线路L1的I 段电流速断的动作电流为700A,III 段的动作时限为1.6秒。
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
距离保护的整定计算及对距离保护的评价-1
（3）距离保护I I I 段的整定动来自延时 AB34C
1
2
7
8
5
6
9
10
取两者中时间较长者
3.4.3 对距离保护的评价
1
保护区稳定，灵敏度高，动作情况受电网运
行方式的变化小，能够在多侧电源的高压及超高压复杂
电力系统中应用。
2
在220kV及以上等级的网络中，有时候不能满
足电力系统稳定性对短路切除快速性的要求。因此，还
距离保护I段为无延时的速动段，它应该只反映本线路的故 障，下级线路出口处发生故障时，应可靠不动作。
其测量元件的整定阻抗，应按照躲过本线路末端短路时的测
量阻抗来整定。
I段
A
B
3.4.1 距离保护的整定计算
2.距离保护I I 段的整定
II段
A
B
C
（1）分支电路对测量阻抗的影响
A
B
1
2
三相短路
因为： 所以： 即有助增电流时，测量阻抗大于实际的短路点到保护的阻抗。
应配备能够快速切除故障的纵联保护(第四章）。
3.4 距离保护的整定计算及评价
III段
II段 I段
A
B
C
D
A-B线路各段保护的保护范围示意图
3.4.1 距离保护的整定计算
1. 距离保护的I 段整定 2. 距离保护的I I 段整定 3. 距离保护的I I I 段整定 4. 将整定参数转换到二次侧
3.4.1 距离保护的整定计算
1 .距离保护的I 段整定
7
8
5
6
9
10
（2）距离保护I I 段的整定
2) 和下级变压器保护配合：
3.2距离保护整定计算
k距离Ⅰ段的整定按躲过本线路末端短路时的测量阻抗来整定ABI set1Z Z其中 850~8t 定值：时间：距离Ⅱ段的整定相邻线路故障时，本线路的测量阻抗1I U A=U B U AB =：分支系数（和电流保护中定义相同）。
max 的计算方法同前。
b.min set1ZK=与相邻线路段配合。
与相邻变压器快速保护配合。
b.min ZK=K 取上述最小值作为整定阻抗。
距离Ⅱ段的整定灵敏度校验要求 ≥若灵敏度不满足要求，改为与相邻元件的保护故障点选取本线路末端。
senKII 距离Ⅱ段的整定距离Ⅱ段的整定动作时间比与之配合的相邻元件保护动作时间长△+∆+∆取较大的时间做为本保护动作时间。
与相邻下级线路距离保护段或min AB III set1Z Z+与相邻下级变压器的电流、电压保护配合(min AB Z Z+距离Ⅲ段的整定（1）定值计算变压器的电流、电压保护的最小保护范围。
（1）定值计算按躲过最小负荷阻抗整定。
考虑外部故障切除后，电动机自启动时，应可靠返回。
最小负荷阻抗：ss L K Z )=ϕmaxN L U I U =返回阻抗：relre L Z =ϕ动作阻抗：距离Ⅲ段的整定）灵敏度校验：近后备： 远后备：ABIII set1Z Z要求BCmax set1Z =要求故障点取本线路末端k1k1k2故障点取相邻线路末端k2）动作时间：应比与之配合的相邻设备保护动作时间大一个时间级差Δ考虑躲振荡，一般应大于1.5~2s。
与多条相邻线路保护配合时，取最大时间做为动作时间。
（2） 距离 I 段的整定(i) 整定阻抗)(..Ω=⨯==-2101285021I relI setZ K Z(ii) 动作时间s0I=t（3） 距离 II 段的整定(i) 整定阻抗)(min .I set.3b 21II rel II setZK Z K Z+=-①与保护3（或保护5）的 I 段配合)(..Ω=⨯==-4202485043I relI set.3Z K Z而（3） 距离 II 段的整定(i) 整定阻抗)(min .I set.3b 21II rel II setZK Z K Z+=-①与保护3（或保护5）的 I 段配合)(..Ω=⨯==-4202485043I relI set.3Z K Z 而代入得)()..(.Ω=⨯+⨯=294201911280II setZ3.4.5 对距离保护的评价（1）受运行方式变化影响小，保护区相对稳定，能够在多电源网络中应用，可以保证选择性，其中Ⅰ段完全不受运行方式变化影响。
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例3-1 在图3—48所示网络中，各线路均装有距离保护，试对其中保护1的相间短路保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段进行整定计算。
已知线路AB的最大负荷电流350
max
L
=
⋅
I A,功率因数9.0
cos=
ϕ，各线路每公里阻抗Ω
=4.0
1
Z/km，阻抗角
70
k
=
ϕ，电动机
的自起动系数1
ss
=
K,正常时母线最低工作电压
min
MA⋅
U取等于110
(
9.0N
N
=
U
U kV)。
图3—48 网络接线图
解： 1.有关各元件阻抗值的计算
AB 线路的正序阻抗Ω
=
⨯
=
=12
30
4.0
L
1AB
AB
Z
Z
BC 线路的正序阻抗Ω
=
⨯
=
=24
60
4.0
L
1BC
BC
Z
Z
变压器的等值阻抗Ω
=
⨯
=
⋅
=1.
44
5.
31
115
100
5.
10
100
%2
T
2
T
k
T S
U
U
Z
2．距离Ⅰ段的整定
(1)动作阻抗：Ω
=
⨯
=
=2.
10
12
85
.0
rel
1.AB
op
Z
K
ZⅠ
Ⅰ
(2)动作时间：0
1
=
Ⅰ
t s
3．距离Ⅱ段
(1)动作阻抗：按下列两个条件选择。
1)与相邻线路BC的保护3(或保护5)的Ⅰ段配合
)
(
min
b
rel
rel
1.
op BC
AB
Z
K
K
Z
K
Z
⋅
+
=Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ
式中，取8.0,85.0rel rel ==ⅡⅠK K ， min b ⋅K 为保护3的Ⅰ段末端发生短路时对保护
1而言的
图3-49 整定距离Ⅱ段时求min .jz K 的等值电路
最小分支系数，如图3-49所示，当保护3的Ⅰ段末端1d 点短路时， 分支系数计算式为
215.112)15.01(B A B B A 12b ⨯⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛++=+⨯++==X Z X Z Z X X Z X I I K AB BC BC AB 为了得出最小的分支系数min b ⋅K ,上式中A X 应取可能最小值，即A X 最小，而B X 应取最大可能值，而相邻双回线路应投入，因而
19.12
15.11301220min .b =⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛++=K 于是
Ω=⨯⨯+=''02.29)2485.019.112(8.01.dz
Z 2)按躲开相邻变压器低压侧出口2d 点短路整定（在此认为变压器装有可保护变压器全部的差动保护，此原则为与该快速差动保护相配合），
)(T min .b rel 1.op Z K Z K Z AB ⋅+=ⅡⅡ
此处分支系数min b ⋅K 为在相邻变压器出口2k 点短路时对保护1的最小分支系数，由图3-53可见
Ω
=⨯+==++=++==⋅3.72)1.4407.212(7.007.2130122011.op max .B min .A 13min b Ⅱ
Z X Z X I I K AB
此处取7.0rel =ⅡK 。
取以上两个计算值中较小者为Ⅱ段动作值，即取Ω=02.29op ⅡZ
（2）动作时间，与相邻保护3的Ⅰ段配合则
它能同时满足与相邻保护以及与相邻变压器保护配合的要求。
（3）灵敏性校验： 5.142.212
02.291.op sen >===
AB Z Z K Ⅱ ，满足要求. 4．距离Ⅲ段 (1) 动作阻抗：按躲开最小负荷阻抗整定。
因为继电器取为 0接线的方向阻抗继电器，所以有
Ω=⨯⨯=⋅⨯==-=⋅⋅⋅⋅5.16335.031109.031109.0)
cos(max L max A min A min .L L k ss re rel min
L 1.op I I U Z K K K Z Z ϕϕⅢⅢ
取 8.259.0cos ,70,1,15.1,2.11L sen k ss re rel =======-ϕϕϕK K K Ⅲ。
于是
Ω=-⨯⨯⨯=3.165)
8.2570cos(115.12.15.1631.op ⅢZ （2）动作时间 :t t t t t t ∆+=∆+=2310181
ⅢⅢⅢⅢ或 取其中较长者 0.25.035.01=⨯+=Ⅲt s
（3）灵敏性校验
1）本线路末端短路时的灵敏系数
s
t t t 5.031=∆+=Ⅰ
Ⅱ
5.178.1312
3.1651.op sen >===⋅AB Z Z K Ⅲ近，满足要求。
2)相邻元件末端短路时的灵敏系数
①相邻线路末端短路时的灵敏系数为
BC
AB Z K Z Z K max b op.1sen ⋅⋅+=Ⅱ远 式中，max b ⋅K 为相邻线路BC 末端3d 点短路时对保护1而言的最大分支系数，其计算等值电路如图3-50所示。
A X 取可能的最大值max A ⋅X ，B X 取可能的最小值min B ⋅X ，而
相邻平行线取单回线运行，则
48.225
251225min B min B max A 12max b =++=++==⋅⋅⋅⋅X X Z X I I K AB 于是 2.131.22448.2123.165sen >=⨯+=
⋅远K ，满足要求。
②相邻变压器低压侧出口的的d 2短路时的灵敏系数中，最大分支系数为 48.225
251225min B min B max A 13max b =++=++==⋅⋅⋅⋅Z Z Z Z I I K AB
于是 2.136.11
.4448.2123.165max b 1.set sen >=⨯+=+=⋅⋅B AB Z K Z Z K Ⅲ远 ，满足要求。
1如图电网，已知保护1采用限时电流速断保护，保护2采用电流速断保护，且Z DZ2=0.8Z BC ；试计算保护1整定计算所用的最小分支系数K fzmin 和最大分支系数K fzmax 。
答：K fzmin =1.2*14/(14+14)=0.6 K fzmax =1
2. 如图电网，已知保护1采用限时电流速断保护和定时限过电流保护，保护2采用电流速断保护，且Z DZ2=0.8Z BC ；试计算保护1整定计算所用的最小分支系数K fzmin 和最大分支系数K fzmax 。
答：Kfzmin =(1.2x18)/(18+18)=0.6 Kfzmax=1。