距离保护调试方法应用研究
双回输电线路自适应距离保护的应用研究
Ｋｅ ｏｒ ｓ ａ ａ ｔ ｅｄ ｓａ ｃ ｅａ ｄ ｕ ｌ — ｉ ｕ ｔ ｒｎ ｍｉｓ ｎ ｌ ｅ ；ｅ ｏ ｓｑ ｅ ｃ ｕ ｕ ｌ ｎ ｕ ｔ ｎ ｅ ｆｕ ｔ ｏ ｐ； ｙＷ ｄ ：ｄ ｐ ｉ ｉ ｎ ｅｒ ｌ ｖ ｔ ｙ； ｏ ｂ ｅ — ｒ ｉ ｔ ｓ ｓ ｏ ｎ ｓｚ ｒ ｅ ｕ ｎ ｅｍ ｔ ａ ｄ ｃａ ｃ ； ａ ｌ ｌ ｏ ｃｃ ａ ｉ ｉ ｉ
ｕｎ ｒｄ ｆ ｒ ｎ ｙ ｓｏ ｕ ｔ ｒ ｉ ｎ ｉ ｒ ｅ ｏ ａ ｏ ｄ ｉ ｆ ｎｃ ｅ ｏ—ｓ ｑ ｎｃ ｕ ｒ ｎｔｏ ａ ｌ ｅ ｓ ｅ ｅ ｄｅ ｉ ｅ ｅ ｔｔｐｅ ｆｆ ｌｓａｅ ｇｖｅ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｖ ｉ ｎ ｕｅ ｅｏｆｚ ｒ —ｅ ｕｅ ｅｃ ｒ ｅ ｎ ｆｕ ｔｍ ａｕｒ ｍ ｎｔ ａ ｌ ｉ ｐｅ ａ ｅ ｏ ｏ ｂｌ —ｃｒ ｕｉ ｔａ ｓ ｉｓｏ ｉ ｓ ｄｅ ａ ｉ ｕｓｃ ｎｄ ｔｏ ｎ ｔ ｓ ｐ ｒ Ｉ ｆ ｍ ａｉ ｎ ｏ ｕ ｔｌ ｐ ａ ｍ ｄ ｎｃ ｆｄ ｕ ｅ ｉｃ ｔ ｒ ｎ ｍ ｓｉ ｎ ｌ ｎｅ ｕｎ ｒｖ ｒｏ ｏ ｉｉ ｎｓ ｈｉ ｐａ ｅ ． ｎ ｏｒ ｔｏ ｆｆ ｌ ｉ ａ ｏｏ ｎｄ ｒ ａ —ｔｍ ｅ ｖ ｌａ ｅ ｉ ｈ ｅａ ｎ ｅ ｇ ｏｅ ｃｅ ｔ ｆｃ ｒ ｎｔ ｒ ａ ｅ ｕｓ ｏ ｐ ｅ ａ ｐｔ ｌ ｈｅ ｆｕ ｔ ｅ ｌ—ｉ ｏ ｔｇ ｎ ｔ ｅ ｒ ｌｙ ａ ｄ ｗ ｉｈｔｃ ｆ ｉ ｎ ｓｏ ｕｒｅ ｓａ ｅ ｍ ｄ ｅ ｏｆｔ ｃ ｍ ｕｔ ｄａ ｉ ｙ ｔ ａ ｌ ｉ ｏ ｖｅ ｉ ｐ ｄ ｎｃ ｎｄ ｆｕｌ ｄ ｓａ ｅ ｃ ｎ ｂ ｏ ａｅ ｓｗ ｅ１ Ａ ａｇ ｍ ｂｅ ｆｓｍ ｕａｉ ｎ ｒ ｓ ｌｓｓ ｗ ｈａ ｈｅ ｐ ｏ ｓ ｄ ｍ ｅ ａ ｅ ａ ａ ｔ ｉｔｎｃ ａ ｅ ｌ ｃ ｔｄ ａ ｌ ． ｌｒ ｅ ｎｕ ｒｏ ｉ ｌｔｏ ｅｕ ｔ ｈｏ ｔ ｔｔ ｒ ｐｏ ｅ ａ ａ ｉ ｉｔ ｎ ｅｐｒ ｅ ｔ ａ ｆｅ ｔｖ ｌ ｅ ｅ ｅ ｓｅ ｎｄｎｏ—ｒ ｓ ｎｓ ｆｄ ｓａ ｅｐ ｏ ｅ ｔｏｎ ｏ ｄｏ ｂｌ—ｃｒ ｕ ｔ ｄ ｐｔ ｄ ｓａ ｃ ｏｔｃ ｉ ｃ ｎ ｅ ｃ ｉｅｙｐｒ ｖ ｎｔ ｖｅ ｏｎ ｏｖ ｒｔｐ ａ —ｅｐｏ ｅｏ ｉｔｎｃ ｒ ｔ ｃｉ ｆ ｕ ｅ — ｉｃ ｉ
距离保护全PPT课件
04
CHAPTER
距离保护在电力系统中的应用
按照系统正常运行时的最大负荷电流进行配置，以确保在单相接地短路时能够可靠动作。
根据不同的电压等级和电网结构，选择相应的距离保护装置型号和定值。
在电力系统中，应按照“分层、分区、分级”的原则配置距离保护装置，确保在发生故障时能够快速、准确地切除故障。
当线路发生故障时，距离保护装置根据故障类型和位置判断是否需要切除故障，并将相应的指令发送给断路器执行。
重要地位
距离保护能够快速准确地切除故障线路或设备，避免故障扩大，降低设备损坏和停电范围，提高电力系统的可靠性。
作用
03
学习新技术和新方法
随着电力系统技术的发展，距离保护也需要不断更新和完善，需要关注新技术和新方法的学习和应用。
01
深入学习电力系统保护原理
距离保护是电力系统保护的基础之一，需要深入学习和理解。
02
CHAPTER
距离保护装置
包括阻抗距离保护、纵差保护、电流差动保护等。
按原理分
按被保护对象分
按动作特性分
包括输电线路距离保护、变压器距离保护、发电机距离保护等。
包括一段、二段、三段、四段等。
03
02
01
用于测量发生故障后的距离，通常由电流互感器和电压互感器组成。
测量元件
用于判断是否发生故障，当发生故障时，启动保护装置。
启动元件
用于确定保护装置的动作时间，根据测量元件和启动元件的信息，确定是否需要动作以及在什么时间动作。
时间元件
用于实现保护装置的动作，如跳闸、重合闸等。
执行元件
当发生故障时，测量元件测量出故障电流和电压，计算出故障距离。
时间元件根据测量元件测量的故障距离和设定的保护特性确定是否需要动作以及在什么时间动作。
一种改善距离保护动作特性的方法及其应用
实 时更新 。 压距 离继 电器用 相 间 电压 极化 ， 低 代替 正 序极 化 ． 而相 间距 离 也采 用记 忆 电压 ． 且记 忆 电压 等
ｆ 五 —ｆ 一 ’ — Ｅ ．
图 １ 双 电 源 电 力 系 统 图
向三 相 故 障时 ． 离 继 电器 处 理 方 法 复 杂 ． 作 特 距 动
性 不 理 想
中出 口反 方 向三相 故 障 ．低压距 离 继 电器处 理方 法 复杂 ． 动作特 性不 理想 。
２ 复 合 电压 极 化 的方 向 阻抗 继 电器
复合 电压 极化 的方 向阻抗继 电器将 低压 距离 继
中 图 分 类 号 ： Ｍ ７ Ｔ ７
文 献标 志码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：０ ９ ０６ （０ ２ ０ — ０ ９ ０ １０ － ６ ５ ２ １ ）４ ０ ３ — ４
当前线 路距 离保 护 ． 常采 用 正序 电压 极化 的 通
三段 式 方 向阻抗 继 电器构 成 的距 离 保护 正序 电压 极化 相 当于在 电压 回路 中引 入 了健 全 相 的 电压 ． 配
距离保 护 相应 元件经 延 时 出 口并切 除故 障
上述 方法 是 当前 正序 方 向阻抗 继 电器 最常 用方
法 。然而 在实 际运 行及 大 量试 验 中 。 当发生 出 Ｅ 、 ｌ反 方 向三相故 障 时 ． 动作 特性均 不 理想 。 别是 振荡 其 特
复杂 性 、 种 电磁 干 扰 及误 差 、 序 电压 极 化 原 理 各 正 的 复杂 性 ． 际 运 行 中 ． 别 是 发 生 出 口处 正 反 方 实 特
收 稿 日期 ： ０ ２—０ －０ 修 回 日期 ：０１ －０ －１ ２１ ３ ５： ２ ２ ４ ４
实验一距离保护实验一、实验目的掌...
实验一 距离保护实验一、实验目的1. 了解距离保护的原理；2. 熟悉接地距离保护的多边形特性和相间距离保护的圆特性；3. 掌握距离保护的逻辑组态方法。
二、实验原理及逻辑框图相间距离保护采用圆特性的阻抗元件。
相间阻抗元件由ZAB 、ZBC 、ZCA 三个阻抗元件和偏移阻抗元件、电抗线、负荷特性曲线组成。
a. 阻抗元件在故障发生150 ms 之内采用带记忆的正序电压作极化量的欧姆继电器，记忆电压采用故障前八周电压。
动作方程：1ΦΦY ΦΦ|0|1m 1θ270I Z U U Argθ90-<-<-︒︒式中：|0|1m U 为故障前的正序电压；AB、BC、CA ΦΦ=； 1θ为方向特性向一象限偏移角；Zy 为各段定值。
150ms 之后取消记忆，采用正序电压作极化量，动作方程为：1ΦΦY ΦΦ1m1θ270I Z U U Argθ90-<-<-︒︒若正序电压较低（15% Un ），为三相短路，为保证正方向故障能动作，反方向故障不动作，设置了偏移特性。
在I 、II 段距离继电器暂态动作后，改用反偏阻抗继电器，保证继电器动作后能保持到故障切除。
在I 、II 段距离继电器暂态不动作时，改用上抛阻抗继电器，保证母线及背后故障时不误动。
对后加速则一直使用反偏阻抗继电器。
反偏或上抛的阻抗值为：)ZY Ω,0.5 min(0.3Z 1q =1ZY 为相间距离I 段定值Ⅰ、Ⅱ段阻抗继电器暂态及稳态动作特性如图5-1，5-2所示：图5-1 Ⅰ、Ⅱ段阻抗继电器暂态特性 图5-2 Ⅰ、Ⅱ段阻抗继电器稳态特性Ⅲ段阻抗继电器的动作特性：1ΦΦY ΦΦ1m1θ270I Z U U Argθ90-<-<-︒︒b.电抗线为防止相间阻抗元件偏移后的超越，距离Ⅰ、Ⅱ增加电抗线特性，其动作特性为：︒︒<⨯φφ<90Zy/Uop)Arg(-I 90-c.负荷特性曲线在重负荷时，测量阻抗可能落入阻抗元件内，因此增加负荷特性曲线。
实验四 距离保护及方向距离保护整定实验..
实验四距离保护及方向距离保护整定实验一、实验目的1．熟悉方向阻抗继电器的实际结构、工作原理和基本特性。
2．掌握技术参数的测试，工作特性曲线和工作特性圆的录制方法及其整定调试技能。
三、实验原理由于电力系统的迅速发展，出现了许多新的情况，如系统的运行方式变化增大，长距离重负荷的线路增多，网络结构复杂化。
在这些情况下，前面实验中已经掌握的保护方式，在灵敏度、快速性、选择性上往往不能满足要求，必须增加特殊功能的继电器才能满足要求。
距离保护就是为适应电力系统中网络出现的复杂性和特殊性而设计的。
距离保护中的主要设备是阻抗继电器，它能测出故障点至保护安装处的距离，并与保护范围对应的距离比较，即可判断出故障点的位置从而决定其动作行为。
LZ-21整流型方向阻抗继电器，就是构成距离保护的主要设备，它既能测量阻抗又能判别方向，广泛应用于电力系统的大电流或小电流接地系统的距离保护中作为测量元件。
方向阻抗继电器原理接线见图4-1。
图4-1 LZ-21型方向阻抗继电器原理接线图继电器是按比较两个电气量的绝对值大小而构成的动作方程式：（4-1） 不等式左边一项称为工作电压，右边一项为制动电压，当动作电压大于制动电压时，继电器动作。
式(4-1)中：U K 为电抗变压器DKB 的补偿电压，U Y 、U J 分别为整定变压器YB ，极化变压器JYB 的二次电压。
U K =K K I cL 与测量电流成一定比例关系（转动一定角度）的电压，K K 具有阻抗量纲，为电抗变压器的转移阻抗。
U Y =K Y U CL 与残压U CL 成一定比例关系的被测电压，K Y 为一实数，即整定板所表示的百分数。
U J =K J U CL 与测量电压U CL 成一定比例关系的电压，作为参考向量的极化电压，K J 为一实数。
JY K J Y K U -U -U U U -U ≥+当( U K – U Y ) 与(U J ) 夹角为90° 时方程式变为：（4-2）此时继电器处于平衡状态，为动作边界条件，矢量关系如图4-2。
一种改善距离保护动作特性的方法及其应用
一种改善距离保护动作特性的方法及其应用杨胜;何胜利【摘要】以正序电压极化为原理的方向阻抗继电器,广泛运用于线路距离保护中；然而由于原理及处理过程复杂,动作性能有缺陷.文中分析了其工作原理及缺陷,提出了一种改进型方案,即采用复合电压极化的方向阻抗继电器,并对距离保护的各元件作了优化,改善了动作特性,特别是出口处正反方向对称故障的动作特性.通过理论分析试验对比,提高了动作正确率及出口时间.基于此开发了一套线路66kV线路距离保护测控装置,通过了数动模试验,并在现场投入运行,显著改善了运行性能.【期刊名称】《江苏电机工程》【年(卷),期】2012(031)004【总页数】5页(P39-42,47)【关键词】距离保护;复合电压极化;正序方向阻抗继电器【作者】杨胜;何胜利【作者单位】国电南瑞科技股份有限公司,江苏南京210061;国电南瑞科技股份有限公司,江苏南京210061【正文语种】中文【中图分类】TM77当前线路距离保护，通常采用正序电压极化的三段式方向阻抗继电器构成的距离保护。
正序电压极化相当于在电压回路中引入了健全相的电压，配合记忆电压元件，理论上使得各种故障情况下，该极化元件均具有较好的自适应性，具有较大的抗过度电阻能力，消除了背后短路时的误动，因此得到了广泛的运用[1-4]。
然而由于电力系统运行方式的复杂性、各种电磁干扰及误差、正序电压极化原理的复杂性，实际运行中，特别是发生出口处正反方向三相故障时，距离继电器处理方法复杂，动作特性不理想。
1 正序电压极化的方向阻抗继电器原理双电源系统如图1所示。
保护正常运行在主程序，进行采样通信及装置内部器件检查等工作，产生中断后进入保护程序[2]。
图1 双电源电力系统图图1中，E，E'分别为两侧电源电势，U为保护安装处母线电压，Zs，Zs'分别为两侧阻抗。
距离继电器的测量方法分2种[5]，以正序电压的大小来区分。
当正序电压较大时，进入相间距离保护元件，此时采用以不带记忆特性的正序电压为极化电压；当正序电压较小时，进入低压距离继电器元件，采用带记忆特性的正序电压为极化电压。
浅析输电线路距离保护的运用问题及解决
浅析输电线路距离保护的运用问题及解决发表时间：2019-06-10T09:57:38.250Z 来源：《电力设备》2019年第3期作者：何苗1 王颖韬2 万小娜1 [导读] 摘要：电流电压保护的主要优点是简单、经济及工作可靠。
（1.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安 710065；2.中国电建集团中国水利水电第十一工程局有限公司河南郑州45000）摘要：电流电压保护的主要优点是简单、经济及工作可靠。
但是由于这种保护整定值的选择、保护范围以及灵敏系数等方面都直接受电网接线方式及系统运行方式的影响，所以在35kV及以上电压的复杂网络中，它们都很难满足选择性、灵敏性及快速切除故障的要求。
为此，就必须采用性能更加完善的保护装置，而距离保护就是适应这种要求的一种保护。
关键词：距离保护；并联电抗器；保护死区；故障距离1.距离保护的基本概念距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离（或阻抗），并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。
该装置的核心部件为距离或阻抗继电器，或称距离或阻抗原件。
对于单相补偿式，所谓I类阻抗继电器，它可根据其端子上所加的一个电压和一个电流测知保护安装处至短路点间的阻抗值，但可根据其端子上所加的电压和电流值间接测定保护安装处至短路点之间的距离。
由这两种距离或阻抗继电器构成的距离保护都是在短路点距保护安装处近时，动作时间短；当短路点距保护安装处远时，动作时间增长。
这样就能保证了保护有选择性地切除故障线路。
2.并联电抗器对距离保护的影响2.1 并联电抗器的接线分析由于并联电抗器可以补偿线路的对地电容，消除电容效应，在高压输电线路上为了限制过电压，一般都装设有一定容量的并联电抗器。
按照容量定义的并联电抗器补偿度为：Zo、Zl分别为单位长度线路的零序阻抗和正序阻抗。
2.3 整定值的定性分析K值则为准确系数，取大于1，其值的大小直接能够影响距离保护的范围。
其值越大保护范围越小，其值越接近于1则保护范围越大。
距离保护调试
距离保护的调试
1、相间距离保护的调试
由于：AB
AB AB I
U Z = 令1805,05∠=∠=B A I I 这样AB I 的角度为0，AB
Z 的角度与AB U 的相同。
o A AB 30+=ϕϕ，只需找到A ϕ的角度范围即可。
幅值为AB U /AB I 。
因此只需改变A U 的角度和幅值即可。
无论A U 角度如何变化，A U 、B U 、C U 的角度始终保持正序。
距离调试：
令1805,05∠=∠=B A I I ，A U 、B U 、C U 设正常电压57.74，设A U 的角度为0度，将A U 的幅值，直到动作。
至少要做三组精确值，这样可以确定一个圆。
角度范围：因为线路正序阻抗角已知，可以先估算一下大致角度，在试验。
时间：至少要降到动作值的百分之20。
注意：做距离I 段时要把其他各段退出。
2、接地距离保护的调试
接地距离有一个零序补偿系数，A Z =A U /A I (1+k)，A U 、B U 、C U 设正常电压57.74，角度为0、--120、120。
A I =3010-∠，B I =C I =0。
注意：A I 的幅值必须大于零序四段定值，才判断有接地故障。
降A U 的值，直到动作。
准确值至少要做三组。
角度、时限同上。
3、零序过流 只加电流即可
零序电流是装置自己合成的，无需外部接线。
只需把
I、C I方向设置相反，逐渐加其中一个电流，即可找到动作值。
B。
距离保护调试方法应用研究
距离保护调试方法应用研究【摘要】基于对国内四大保护装置生产厂家的距离保护装置进行现场校验的结果，以距离保护的基本原理为依据，对比分析了各厂家距离保护的异同点。
在现有的理论原理和分析结果的基础上，对现场校验的方法进行了更深入地研究，给出了距离保护圆特性和四边形特性的最佳校验方法，这对实际生产具有积极的指导和借鉴作用。
【关键词】距离保护;圆特性;四边形特性;校验方法1.引言距离保护是一种反映输电线路一端电气量变化的保护[1]。
与电流保护和电压保护相比，距离保护的性能受系统运行方式的影响较小[2-3]。
距离保护的动作行为可以反应出短路点到保护安装处距离的远近，并可根据距离的远近确定动作时间，其灵敏度相较于方向保护和差动保护来说更高。
相对其他常见的保护策略，距离保护能够更准确得选择并较快的切除故障，在现今运行方式多变、结构复杂的电力系统中，一旦发生事故，距离保护的这种工作特性尤为重要。
因此，距离保护在电力系统中获得了广泛的应用。
目前，距离保护在110kV～220kV及以下电压等级的线路上作为主保护，在220kV及以上电压等级的线路上作为后备保护使用。
国内的微机保护研究开始于20世纪70年代末期、80年代初期[4]，虽然起步晚，然而由于我国继电保护工作者的不懈努力，进展却很快[5-6]。
随着特高压交流网架工程的推进，以及跨区同步电网的构建，电力系统的网架结构和运行方式日益复杂和多变，这对继电保护灵敏性、选择性、快速性、准确性的执行质量提出了更高的要求。
作为继电保护的一种，距离保护在电力系统输电网络中的应用最为广泛。
如何更好的提高距离保护动作的可靠性对电网稳定运行有着深远的影响，这也是继电保护生产厂家所一直致力于的研究课题。
本文在现场试验的基础上，对国内多个厂家的距离保护产品进行比较，给出了距离保护的一般性校验方法。
这对指导电网公司的安全生产具有一定的借鉴作用，对提高系统的安全性和稳定性具有重大意义。
2.距离保护基本原理距离保护是一种利用阻抗元件反应输电线路故障的保护[7]，其功能特性有两点：首先，它能区分正常运行和短路故障;其次，它能反映短路点的远近，如果短路点距离小于整定值，则动作保护。
相间距离保护实验指导书
相间距离保护实验指导书一、实验目的1 、掌握 LZ-21 型方向阻抗继电器动作阻抗整定；最大灵敏角和动作阻抗特性测试 。
2 、掌握相间距离保护原理接线。
3 、掌握距离保护的整组测试。
二、实验类型综合型三、实验仪器MRT-2000多功能继电保护测试仪，LZ-21阻抗继电器，时间继电器，中间继电器。
四、实验原理1、LZ-21 型方向阻抗继电器继电器简介：1.1、功能：方向继电器是相间距离保护装置最主要的交流元件，它的作用是判别线路故障的方向，测量保护安装处与保障点之间的距离（阻抗），并与继电器的整定阻抗进行比较以确定继电器的工作状态。
本实验选用 LZ-21 型方向阻抗继电器为对象，原理线路图如下：图（1） LZ-21 型方向阻抗继电器原理图1.2、工作原理说明：由电抗变压器（ DKB ）二次绕组（ W3 ）提供的，与短路电流成一定比例（且转动一定角度）的电压 Uk ，Uk =KiIj （其中 Ki 是 DKB 的转移阻抗．具有阻抗量纲，）。
由整定变压器 (YB) 二次绕组 (W2) 提供的，与残余电压相位一致并成一定比例的电压Uy 。
Uy=KyUcl （其中 y K 是 I 、 II 段整定板所表示的百分数——实数）。
由极化变压器（ JYB ）两个二次绕组分别提供两个作为参考向量的极化电压 Uj 。
Uj=KjUcl （其中 Kj 是实数）。
JYB 初级绕组所连接的记忆回路利用其谐振电路中的电流未衰减消失之前．对短路故障前的电压相位加以记忆．并经高电阻 R6 接至第三相电压，以消除故障相与非故障相之间的电压差对测量元件的影响。
通过整流比相回路对上述三个电压进行条件判别得到动作方程： ³+-,,,j y k U U U ,,,jy k U U U --1) 当,,,j y k U U U +-＞,,,j y k U U U --，加在执行元件——极化继电器（ J ）两个线圈的电压和值为正，继电器动作。
实验四 距离保护及方向距离保护整定实验课件
实验四距离保护及方向距离保护整定实验一、实验目的1．熟悉方向阻抗继电器的实际结构、工作原理和基本特性。
2．掌握技术参数的测试，工作特性曲线和工作特性圆的录制方法及其整定调试技能。
三、实验原理由于电力系统的迅速发展，出现了许多新的情况，如系统的运行方式变化增大，长距离重负荷的线路增多，网络结构复杂化。
在这些情况下，前面实验中已经掌握的保护方式，在灵敏度、快速性、选择性上往往不能满足要求，必须增加特殊功能的继电器才能满足要求。
距离保护就是为适应电力系统中网络出现的复杂性和特殊性而设计的。
距离保护中的主要设备是阻抗继电器，它能测出故障点至保护安装处的距离，并与保护范围对应的距离比较，即可判断出故障点的位置从而决定其动作行为。
LZ-21整流型方向阻抗继电器，就是构成距离保护的主要设备，它既能测量阻抗又能判别方向，广泛应用于电力系统的大电流或小电流接地系统的距离保护中作为测量元件。
方向阻抗继电器原理接线见图4-1。
图4-1 LZ-21型方向阻抗继电器原理接线图继电器是按比较两个电气量的绝对值大小而构成的动作方程式：（4-1） 不等式左边一项称为工作电压，右边一项为制动电压，当动作电压大于制动电压时，继电器动作。
式(4-1)中：U K 为电抗变压器DKB 的补偿电压，U Y 、U J 分别为整定变压器YB ，极化变压器JYB 的二次电压。
U K =K K I cL 与测量电流成一定比例关系（转动一定角度）的电压，K K 具有阻抗量纲，为电抗变压器的转移阻抗。
U Y =K Y U CL 与残压U CL 成一定比例关系的被测电压，K Y 为一实数，即整定板所表示的百分数。
U J =K J U CL 与测量电压U CL 成一定比例关系的电压，作为参考向量的极化电压，K J 为一实数。
JY K J Y K U -U -U U U -U ≥+当( U K – U Y ) 与(U J ) 夹角为90° 时方程式变为：（4-2）此时继电器处于平衡状态，为动作边界条件，矢量关系如图4-2。
【资料】距离保护的基本原理及应用举例汇编
❖ 测量阻抗：测量电压与测量电流之比。
Zm
U m Im
ZmZmmRmjX m
❖ 正常运行时保护安装处测量到的阻抗为负荷
阻抗 ，即
Zm
Um Im
ZL
❖ 在被保护线路任一点发生故障时，测量阻抗 为保护安装处到短路点的短路阻抗。 ZmU Im mU Ikk ZkZ1LK
以保护安装处故障相对地电压为测量电压、以带有 零序电流补偿的故障相电流为测量电流的方式，就能够 正确地反应各种接地故障的故障距离，所以它称为接地 距离保护接线方式。
以保护安装处两故障相相间电压为测量电压、 以两故障相电流电流之差为测量电流的方式称为相 间距离保护接线方式。
❖
3.1.3、时限特性
❖
U
和
m
的Im比值称为继电器的测量阻抗
。Z m
由于 Z可m 以写成 R的 复jX数形式，所以可以利用复 数平面来分析这种继电器的动作特性，并用一定的
几何图形把它表示出来。
M 1 N 2 TA
P3
TV
Im
jX P
Zm
Z
I set
U m
2
R
3
M
1
❖ 3.2.1 园特性阻抗继电器——两种不同的表达形式，
❖ 绝对值(或幅值)比较动作方程：比较两个量大小的绝对值比 较原理表达式；
❖ 相位比较动作方程：比较两个量相位的相位比较原理表达式。
1、偏移圆特性 有两个整定阻抗：正方 向整定阻抗和反方向整 定阻抗，两整定阻抗对 应矢量末端的连线就是 特性圆的直径。特性圆 包括座标原点。
圆心：
1 2(Zset1
Zset2)
距离保护调试方法
IB：0.00∠0.00º
IC：0.00∠0.00º
状态触发条件：
时间控制：28S
状态2参数设置(故障状态)
UA：25.517∠0.00º
UB：57.74∠-120º
UC：57.74∠120º
IA：5.00∠-82.30º
IB：0.00∠0.00º
IC：0.00∠0.00º
装置指示灯
跳A、跳B、跳C
区外故障
状态参数设置
将区内故障中故障态的故障相电压改为区外计算值，即：UB：33.94∠-148.27º、UC：33.94∠148.27º
装置报文
保护启动00000ms
装置指示灯
无
反向故障
状态参数设置
将区内故障中故障态的故障相电流角度加上180度，即：IB：5.00∠7.70º、IC：5.00∠-172.30º
状态触发条件：
时间控制：0.05S
说明:PT断线恢复需10~12秒，重合闸充电需15秒，因此故障前状态需加28秒，使得重合闸“充电”灯亮。
装置报文
1.保护启动00000ms；2.距离Ⅰ段动作 A相 00033ms；3.重合闸动作 00773ms；4.故障相别 A；5.……
装置指示灯
跳A、重合闸
区外故障
状态参数设置
将区内故障中故障态的故障相电压改为区外计算值，即：UA：28.203∠0.00º
装置报文
保护启动00000ms
装置指示灯
无
反向故障
状态参数设置
将区内故障中故障态的故障相电流80 º）
装置报文
保护启动00000ms
装置指示灯
无
说明：1.故障试验仪器设置以A相故障为例，B、C相类同；2.接地距离Ⅱ、Ⅲ段同上类似，注意所加故障时间应大于该段保护定值整定时间，接地距离Ⅲ段保护动作固定三跳不重合。
距离保护在110kV输电线路中的应用仿真研究
距离保护在110kV输电线路中的应用仿真研究作者：周桂珍曹菊英来源：《电子技术与软件工程》2016年第15期摘要距离保护受电力系统运行方式和结构变化的影响较小，保护范围相对较长并且稳定，具备一定的受过渡电阻影响的能力等优点适用于远距离、重负荷的高压线路。
作为电力系统重要组成部分的110kV输电线路的继电保护方法中应用最广泛的也是距离保护。
本文分析了输电线路距离保护的基本原理，利用MATLAB/SIMULINK对110kV输电线路的距离保护建立仿真模型。
仿真结果表明：距离保护能准确的发现短路故障并发出信号让断路器跳闸来实现保护。
【关键词】距离保护 110kV输电线路继电保护跳闸1 引言110kV输电线路是电力系统的重要组成部分，其安全运行对整个网络的可靠运行和电能质量起着至关重要的作用。
因此对110kV输电线路进行保护就显得十分必要。
在高压输电线路继电保护中，距离保护无疑占有非常重要的地位。
它的优点是：受电力系统运行方式和结构变化的影响较小，保护范围相对较长并且稳定，具备受过渡电阻影响的能力等适用于远距离、重负荷的高压线路。
距离保护一直是在复杂电网中的高压输电线路非常重要、非常广泛的保护方法之一。
本文采用距离保护作为110kV输电线路的主要保护方法。
2 距离保护的工作原理距离保护是反应故障点到保护安装点之间的距离（阻抗），并依靠距离远近来选定动作时间的一种保护。
其核心元件是阻抗继电器，通过测量短路点到保护安装地点之间的阻抗，并与整定值进行比较，以确定保护是否应该动作。
图1分析三段式距离保护的整定计算。
2.1 距离保护第I段整定对保护2而言，其I段保护阻抗整定值按躲开下一条线路出口处短路时所测量的阻抗ZAB，即（1）同理，保护1第I段阻抗整定值应为（2）Krel：I段可靠系数，取0.8～0.9；Z：线路单位长度阻抗；LAB：LBC线路AB、BC的长度。
由（1）、（2）可知，距离I段保护范围是本线路总长的80%～90%，并不能保护总长，是瞬时动作的，tI=0。
距离保护原理,定值整定及应用难点
（3）当保护范围内部故障时，Zd＜Zzd， U ' , U J
差180°
相位相
实质上反映了短路阻抗Zd与整定阻抗Zzd的比较，阻抗继电器 正是反映于补偿电压相位的变化而动作。 B、极化电压：
区别不同特性的阻抗继电器
3.2.3 阻抗继电器交流回路的原理接线
阻抗继电器的构成
主要由两大基本部分组成：电压形成路和幅值比较或相位比较回路。
Zdz.J随ΨJ改变而改变，当ΨJ等于Zzd的阻抗角时，Zdz.J最 大，即保护范围最大，工作最灵敏。 Ψlm——最大灵敏角，它本身具有方向性。
几个概念： 坐标原点到圆周的向量称为动作阻抗，用Zdz表示。 将Zzd此时的阻抗角称为最大灵敏角ψlm。 若ψJ=ψlm，则动作阻抗Zdz最大并且等于整定阻抗，此时保护范 围最长，继电器也最灵敏。 若ψJ为其他值，继电器的动作阻抗为
Z Z c o s ( ) d z z d z d J
应调整继电器的灵敏角等于被保护线路的阻抗角 以便继电器工作在最灵敏的条件下。 特点：具有明确的方向性。
lm d ，
jX
2、比相式方向阻抗继电器
1 1 ZJ Zzd Zzd 2 2
1 1 U I Z IJ Z J J z d z d 2 2
动作延时。通常采用时间继电器或延时电路作为时间元件。
第二节
阻抗继电器
作用： 阻抗继电器是距离保护装置的核心元件，它主要用来作测量元 件，并与整定值进行比较，以确定是保护区内故障还是区外故 障；也可以作起动元件兼作功率方向元件。 分类： （1）根据构成原理不同可分为幅值比较、相位比较和多输入 量时序比较； （2）按其动作特性不同可分为圆特性、四边形特性、直线特 性、苹果形特性等； （3）按阻抗继电器的接线方式不同可分为单相式、多相式、 多相补偿式等。
输电线路新型距离保护的研究与应用
输电线路新型距离保护的研究与应用【摘要】随着社会的发展，我国的国民经济和收入水平都有了显著的提高，所以，我们对电力各方面的需求也越来越大。
在运用这些大功率的输电线的同时，输电线路的保护也成了摆在我们面前的一个问题，特别是对于继电保护的速动性、可靠性等的要求也更加严格。
对于电网的保护，我们需要更加完备的装置来应对现代化电网大容量、超高压的的特征。
而我们所说的距离保护一般是指反应故障点到保护安装点之间的距离。
本文主要通过介绍输电线路以及新型距离保护的一些基本知识，研究对输电线路故障距离判断的一些措施。
【关键词】输电线路;新型距离保护;研究一、距离保护的原理和特征在现代化电力系统方式多变、结构复杂的情况下，我国需要一个各方面性能都比较完善的的继电保护装置。
只有这样，我们才能有效的对电力系统进行同步的检测和控制，其中，距离保护就是继电保护中的一种比较常用的形式。
距离保护一般是指反应故障点到保护安装点之间的阻抗，也被叫做阻抗保护。
根据阻抗的大小来确定故障点到保护处的距离，这种装置的保护动作时间级别也是由这个距离来确定的。
故障点与保护装置的距离越远，保护装置的时间级别就相对较慢，越近就越快。
依靠这种模式，就可以让保护装置选择性的排除故障，十分高效。
其中，我们常常用到的就是三段式保护，其示意图如图1所示：图1 三段式距离保护的配合如图1所示，距离保护Ⅰ段路线的70-80%，在跳闸处相连;Ⅱ段距离保护路线则可以保护整个线路的40-50%，时间动作大约需要0.2-0.4s;Ⅲ段距离保护路线主要保护整条路线，可以保障下一条路线的线路更长，与其对应的保护时间动作也会相应的变长。
图中箭头表示元件的方向，需要注意的是，方向元件必须按照一定的顺序排列，如果方向出错的话就会导致整个电路出现故障。
二、造成输电线路外破的主要原因1.近年来，由于城乡经济发展较快，线路防护区内各种违章建房现象十分严重一些输电线路导线到房屋之间的垂直距离小于规定的安全距离，在一些恶劣天气条件下可能会发生一系列的事故或者跳闸现象。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
距离保护调试方法应用研究
【摘要】基于对国内四大保护装置生产厂家的距离保护装置进行现场校验的结果，以距离保护的基本原理为依据，对比分析了各厂家距离保护的异同点。
在现有的理论原理和分析结果的基础上，对现场校验的方法进行了更深入地研究，给出了距离保护圆特性和四边形特性的最佳校验方法，这对实际生产具有积极的指导和借鉴作用。
【关键词】距离保护;圆特性;四边形特性;校验方法
1.引言
距离保护是一种反映输电线路一端电气量变化的保护[1]。
与电流保护和电压保护相比，距离保护的性能受系统运行方式的影响较小[2-3]。
距离保护的动作行为可以反应出短路点到保护安装处距离的远近，并可根据距离的远近确定动作时间，其灵敏度相较于方向保护和差动保护来说更高。
相对其他常见的保护策略，距离保护能够更准确得选择并较快的切除故障，在现今运行方式多变、结构复杂的电力系统中，一旦发生事故，距离保护的这种工作特性尤为重要。
因此，距离保护在电力系统中获得了广泛的应用。
目前，距离保护在110kV～220kV及以下电压等级的线路上作为主保护，在220kV及以上电压等级的线路上作为后备保护使用。
国内的微机保护研究开始于20世纪70年代末期、80年代初期[4]，虽然起步晚，然而由于我国继电保护工作者的不懈努力，进展却很快[5-6]。
随着特高压交流网架工程的推进，以及跨区同步电网的构建，电力系统的网架结构和运行方式日益复杂和多变，这对继电保护灵敏性、选择性、快速性、准确性的执行质量提出了更高的要求。
作为继电保护的一种，距离保护在电力系统输电网络中的应用最为广泛。
如何更好的提高距离保护动作的可靠性对电网稳定运行有着深远的影响，这也是继电保护生产厂家所一直致力于的研究课题。
本文在现场试验的基础上，对国内多个厂家的距离保护产品进行比较，给出了距离保护的一般性校验方法。
这对指导电网公司的安全生产具有一定的借鉴作用，对提高系统的安全性和稳定性具有重大意义。
2.距离保护基本原理
距离保护是一种利用阻抗元件反应输电线路故障的保护[7]，其功能特性有两点：首先，它能区分正常运行和短路故障;其次，它能反映短路点的远近，如果短路点距离小于整定值，则动作保护。
距离保护的工作特性通过阻抗继电器来实现，线路出现短路时，线路电压和电流会同时发生变化，即通过计算保护安装处的电压与电流之间的比值[8-9]，测量阻抗，进行短路故障的区分和短路点远近的计算。
阻抗继电器接线示意图如图1所示。
图1 阻抗继电器接线示意图
2.1 短路时保护安装处的电压公式
图2 短路故障示意图
在图2所示的系统中，假设线路上K点发生短路，在保护安装处某相的相电压应该为短路点的该相电压和输电线路上该相的压降之和，而输电线路上该相的压降为该相上的正序、负序、零序压降之和[10-11]。
若假设输电线路上的负序阻抗与正序阻抗大小相同，则在保护安装点的相电压按下式计算：
（1）
式（1）中：——流过保护该相的正序、负序、零序电流;——短路点到保护安装处的正序、负序、零序电抗;——零序电流补偿系数，ZM为输电线路的互感阻抗。
当发生金属性接地故障时，要使测量阻抗与线路阻抗相等，需加入继电器的电压应为，加入继电器的电流应为，即继电器的接线方式采用，通常把此种接线方式称为带零序电流补偿的接线方式。
当发生相间故障时，保护安装处的相间电压为：
（2）
式（2）中：——短路点的相间电压;——两相之间的电流差。
对于相间金属性短路故障，要使测量阻抗与线路阻抗相等，则应采用零度接线方式，即继电器采用的接线方式。
2.2 阻抗继电器的动作特性
由于采用了不同的极化电压，目前常见阻抗继电器的动作特性有圆特性、多边形特性，直线特性等等[12]。
下面主要对常用的圆特性和多边形特性阻抗继电器分别进行讨论。
2.2.1 偏移圆特性
动作方程：
（3）
式（3）中：——整定阻抗;——移相角（或偏移角）。
对于接地距离继电器，与采用带零序电流补偿的接线方式;对于相间距离继
电器，与采用零度接线方式。
图3 偏移圆特性
2.2.2 多边形特性
多边形（四边形）的特性阻抗继电器是由个直线动作特性的阻抗继电器组合而成的[13]，如图4所示，其上方是电抗线，在线路正序阻抗角方向之后下倾α角度（零序电抗线），是为了防止区外故障时超越;右边倾斜的是电阻线，与R轴成一定角度（一般设定），是用来躲事故过负荷时的最小负荷阻抗;下方与左方的边界是由方向元件（正序方向元件F1或零序方向元件F0）来确定的，是为了防止反方向短路故障误动。
图4 多边形（四边形）特性
表1 各生产厂家距离保护的动作特性
生产厂家动作特性
接地距离相间距离
南瑞继保偏移特性圆偏移特性圆
北京四方多边形特性多边形特性
国电南自多边形特性多边形特性
许继电气多边形特性偏移特性圆
表2 距离保护有关定值
定值项目定值内容
电抗补偿系数0.60
电阻补偿系数0.81
正序阻抗角75°
相间阻抗偏移角0°
接地电阻定值 6 Ω
接地距离Ⅰ段电抗 5 Ω
接地距离Ⅱ段电抗 6 Ω
接地距离Ⅲ段电抗8 Ω
相间距离Ⅰ段阻抗 5 Ω
相间距离Ⅱ段阻抗 6 Ω相间距离Ⅲ段阻抗8 Ω表3 不同阻抗角度下的动作值
所设角度动作阻抗
120° 3.55 Ω
90° 4.87 Ω
75° 5.05 Ω
60° 4.86 Ω
30° 3.57 Ω
0° 1.35 Ω
-5°不动作
表4 不同阻抗角度下的动作值
所设角度动作阻抗
105°不动作
100° 5.12 Ω
90° 5.05 Ω
75° 5.17 Ω
60° 5.47 Ω
30° 7.77 Ω
0° 5.46 Ω
-5° 5.35 Ω
-10°不动作
3.现场校验方法
当距离保护的动作特性不同时，为了准确地校验整定值，我们就需要采用不同的校验方法。
表1给出了目前国内最大的四大保护装置生产厂家的距离保护的动作特性。
本文以许继WXH-811保护装（下转第118页）（上接第114页）置为例说明偏移圆特性和多边形特性的校验方法。
表2为许继WXH811定值清单中的距离保护定值。
3.1 偏移特性圆的定值校验
采用偏移圆特性的距离保护，其定值较为简单，针对相间距离I段，试验仪的输出应该使得故障相的电压与电流相差75°，方才正确，如表3给出了不同角度下的试验结果。
3.2 多边形特性的校验
从表2和图4可以看出，多边形特性的距离保护有两个定值需要校验，一个是电抗定值，一个是电阻定值（各段共用）。
主要是校验电抗定值，针对接地距离Ⅰ段，试验仪的输出应该使得故障相的电压与电流相差90°，方才正确，如表4给出了不同角度下的试验结果。
4.结语
本文分析了距离保护的基本原理，并对目前国内四大不同保护装置生产厂家的距离保护装置的动作特性进行了对比研究。
研究结果发现，要获得较为准确的结果，对于偏移圆特性距离保护装置，应使故障相电压与电流相位相差75°至80°之间;对于多边形特性距离保护装置，应使故障相电压与电流相位相差90°左右。
因此，在现场校验的过程中，应结合具体保护装置，采用不同的角度，以达到预期效果，这对于指导实际生产意义重大。
参考文献
[1]杨旭东.直流系统及变压器角接侧两相故障远后备保护的研究[D].华北电力大学（河北），2005.
[2]邢学赢.浅析距离保护的应用[J].中国科技信息，2006（13）：
45-46.
[3]Newbury，munication requirements and standards for low voltage mains signaling.Power Delivery，IEEE Transactions on，V olume 13，Issue 1，Jan 1998：46-52.
[4]王威.基于μCOS-Ⅱ的嵌入式微机保护装置的研究[D].中南大学，2007.。