继电保护课件PPT距离保护复习课程

Z zd 是整定阻抗。
jX
Zzd
缺点：无方向性，即反方向短路故 障时也可能动作。
zd
ZJ
J
R
动作方程：
（1）比幅式
阻抗形式： Z J Z zd 电压形式： UJ IJ Z zd
（2）比相式
阻抗形式： 270 arg Z J Z zd 90 ZJ Zzd
电压形式： 270
arg
UJ UJ
第五章
电网的距离保护
第三章 电网的距离保护
一、距离保护的作用原理 二、阻抗继电器 三、阻抗继电器的接线方式 四、集成电路型方向阻抗继电器的接线和特性分析 五、距离保护的整定原则及对距离保护的评价 六、影响距离保护正确工作的因素及防止方法
第一节 距离保护作用原理
一、距离保护的基本概念
电流保护：反映故障电流大小。 简单、经济、接线可靠； 受运行方式的影响，很难保证选择性、灵敏性、快速性。
ZJ
e jJ
测量阻抗 Z J 是复数。 IJ l
UJ
ZJ
K
设线路单位长度阻抗为Z1
K ZJ Zd Z1l
Zs
Zd
Z d是保护安装处至短路故障处之间线路的阻抗。
二、距离保护的时限特性 t = f ( l )
短路点距离保护安装点近时，Z J 小，动作时间短； 短路点距离保护安装点远时，Z J 大，动作时间长；
U UJ IJ Zzd
测量阻抗、整定阻抗、起动阻抗的意义和区别
1、测量阻抗
ZJ
：ZJ
UJ IJ
由加入继电器的测量电压和测量 电流计算得出。
2、整定阻抗 Z zd ：取继电器安装点到保护范围末端的线路阻
抗作为整定阻抗。由线路阻抗整定计算得出。
1. 全阻抗继电器特性 2. 方向阻抗继电器特性 3. 偏移阻抗继电器特性
二、复平面分析圆或直线特性的阻抗继电器
1. 全阻抗继电器
动作特性：阻抗动作区是一个以原点为圆心、Z zd 为半径
的圆。即唯一取决于短路点到保护安装处的阻抗大小（幅
值），与测量阻抗的阻抗角无关，也与短路发生在保护安
装处的正向或反向无关。
Zzd 为直径，以
1 2
Z
zd
为圆心的圆。动作区的圆弧经过原点。
方向阻抗继电器的阻抗动作 区主要位于第一象限。
方向阻抗继电器具有方向性。 当线路正向故障时，测量阻 抗位于阻抗复平面图上的第 一象限。如果线路反向故障 时，测量阻抗位于阻抗复平 面图上的第三象限。
（1）比幅式动作方程
阻抗形式： Z J
阶梯型时限特性，距离I、II、III段。
距离Ⅰ段： （1）保护本线路全长的80～85％； （2）瞬时动作，即动作时限为0s。
距离Ⅱ段： （1）保护本线路全长，但不超过下一条线路距离Ⅰ段的保 护范围； （2）延时t动作，一般动作时限为0.5s。
距离Ⅲ段：
（1）保护本线路全长，下一级线路全长，甚至更远；
（2）延时动作，一般动作时限为：t1 t2＋ t
三、距离保护的主要组成元件
三段式距离保护的组成元件和逻辑框图 起动元件构成：过电流继电器、低阻抗继电器、
反映负序、零序电流的继电器。
第二节 阻抗继电器
阻抗继电器：计算保护安装点至短路点之间的测量阻抗，与 整定阻抗比较，确定保护是否应该动作。 是距离保护中的核心元件。
Z0
1 2
1 Z zd
电压形式：UJ IJ Z0 IJ Zzd IJ Z0
（2）比相式动作方程
阻抗形式：270 arg ZJ Zzd 90
ZJ Zzd
电压形式：270
arg
UJ IJ Zzd
UJ IJ Zzd
90
其中，极化电压为 UP UJ IJ Zzd
，补偿电压为
距离保护：反应故障点至保护安装点之间的距离（或阻抗），并根 据距离的远近而确定动作时间。是反应测量阻抗降低而动 作的阻抗保护。
阻抗继电器：输入为电压（UJ）、电流（IJ）， 测量阻抗ZJ（保护安装点至短路点之间护是反应测量阻抗变化的阻抗保护。
ZJ
UJ IJ
RJ
jX J
测量阻抗：Z J
UJ IJ
R
jX
UJ：输入阻抗继电器的相电压或线电压
IJ ：输入阻抗继电器的相电流或相电流之差
反映的短路类型：接地或相间短路
阻抗是复数，是向量，既有大小（幅值），也有方向（相位）
ZJ
UJ IJ
UB / ny IBC / nl
Zd
nl ny
;
nl 是电流互感器TA的变比；
ny 是电压互感器TV的变比；
IJ Z zd IJ Z zd
90
270
arg
UP U
90
UP : 极化电压
U : 补偿电压
幅值比较和相位比较之间的关系（互换性）：
（1）幅值比较原理： A B
（2）相位比较原理： 270 arg CD 90
A C D
B
C
D
C
A B（极化电压） 2
D
A B（补偿电压） 2
，或
C A B（极化电压） D A B（补偿电压）
该动作区圆偏向第三象限。 Z0 (Zzd Zzd ) 2 阻抗动作圆的直径为：Zzd Zzd
是介于0～1之间的实数。
可以把方向阻抗继电器和全阻 抗继电器看成是偏移特性阻抗 继电器的两个特例。
（1）全阻抗继电器：
即当 1
（2）方向阻抗继电器：
即当 0
（1）比幅式动作方程
阻抗形式： Z J Z0 Z zd Z0
1 2
Z zd
1 2
Z zd
电压形式： UJ
1 2
IJ Z zd
1 2
IJ Z zd
（2）比相式动作方程
阻抗形式： 270 arg ZJ 90 ZJ Zzd
电压形式：
270
arg UJ
UJ IJ Z zd
90
270
arg
UP U
90
3. 偏移特性阻抗继电器
阻抗动作区是一个以 Z0 为圆心，以 Zzd Z0 为半径的圆。
平行四边型法则：
C B
A
C B
A C B
A
D
A B 90 arg CD 90
D
A B
arg CD 90
D
A B 270 arg CD 90
成立条件： （1）A、B、C、D为同一频率正弦交流量； （2）短路暂态过程中的非周期分量和谐波分量不成立。
2. 方向阻抗继电器
动作特性：阻抗动作区是以
阻抗继电器的测量阻抗可以在 阻抗复平面图上进行表示。
测量阻抗 Z J 是阻抗复平面图
上的一个向量。
阻抗继电器的动作特性
阻抗继电器的动作特性由阻抗复平面图上的阻抗 动作区来表示。
阻抗动作区：是阻抗复平面图 上的一个区域，当测量阻抗落 在区域内，则阻抗继电器认为 是内部故障，继电器动作
三种阻抗动作区：