距离保护的基本原理与构成
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电力系统继电保护
电
力
系 统
3.1 距离保护的基本原理与构成
继
电
保
护
南京信息工程大学 电气工程与自动化系
3.1.1 距离保护的概念
距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的 比值，反应故障点到保护安装处的距离而工作的保护。
电力系统继电保护
3.1.2 测量阻抗及其与故障距离的关系
整定阻抗 Zset z1Lset （3.4）
电力系统继电保护
3.1.3 三相系统中测量电压和测量电流的选取
电力系统继电保护
3.1.3 三相系统中测量电压和测量电流的选取
– 为保护接地短路，采用接地距离保护接线方式：
➢ 取测量电压为保护安装处故障相对地电压 ➢ 测量电流为带零序电流补偿的故障相电流 ➢ 可正确反应：单相接地短路、两相接地短路、三相短路
电力系统继电保护
3.1.5 距离保护的构成
– 启动部分：判别系统是否发生故障 – 测量部分：在系统故障的情况下，快速、准确的测定出故障
的方向和距离，并与预先设定的保护范围相比较
– 振荡闭锁部分：防止振荡时保护误动作 – 电压回路断线部分：电压回路断线时，闭锁保护 – 配合逻辑部分 – 出口部分：跳闸出口和信号出口
电
力
系 统
3 电网的距离保护
继
电
保
护
南京信息工程大学 电气工程与自动化系
主要内容
– 3.1 距离保护的基本原理与构成 – 3.2 阻抗继电器及其动作特性 – 3.3 阻抗继电器的实现方法 – 3.4 距离保护的整定计算与对距离保护的评价 – 3.5 距离保护的振荡闭锁 – 3.6 故障类型判别和故障选相 – 3.7 距离保护特殊问题的分析 – 3.8 工频故障分量距离保护
依据测量阻抗在不同情况下幅值和相 位的差异，保护能够区分出系统出现 故障、故障发生在区内还是区外。
测量阻抗
Zm
U&m I&m
（3-1）
Zm
Zm
m
Rm
百度文库jX
（3-2）
m
➢ 电力系统正常运行时，Zm为负 荷阻抗ZL
➢ 电力系统发生金属性短路时， Zm变为短路点与保护安装处之间 的线路阻抗Zk
Zm Zk z1Lk (r1 jx1)Lk
电力系统继电保护
– 为保护相间距离保护，采用相间距离保护接线方式：
➢ 取测量电压为两故障相的电压差 ➢ 测量电流为两故障相的电流差 ➢ 可正确反应：两相短路、两相接地短路、三相短路
电力系统继电保护
3.1.3 三相系统中测量电压和测量电流的选取
电力系统继电保护
3.1.4 距离保护的时限特性
三段式距离保护 阶梯时限特性 I段：无延时速动段 II段：带固定时限速 动段，0.3～0.6s III段：与相邻下级线 路的II段或III段保护 配合
电
力
系 统
3.1 距离保护的基本原理与构成
继
电
保
护
南京信息工程大学 电气工程与自动化系
3.1.1 距离保护的概念
距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的 比值，反应故障点到保护安装处的距离而工作的保护。
电力系统继电保护
3.1.2 测量阻抗及其与故障距离的关系
整定阻抗 Zset z1Lset （3.4）
电力系统继电保护
3.1.3 三相系统中测量电压和测量电流的选取
电力系统继电保护
3.1.3 三相系统中测量电压和测量电流的选取
– 为保护接地短路，采用接地距离保护接线方式：
➢ 取测量电压为保护安装处故障相对地电压 ➢ 测量电流为带零序电流补偿的故障相电流 ➢ 可正确反应：单相接地短路、两相接地短路、三相短路
电力系统继电保护
3.1.5 距离保护的构成
– 启动部分：判别系统是否发生故障 – 测量部分：在系统故障的情况下，快速、准确的测定出故障
的方向和距离，并与预先设定的保护范围相比较
– 振荡闭锁部分：防止振荡时保护误动作 – 电压回路断线部分：电压回路断线时，闭锁保护 – 配合逻辑部分 – 出口部分：跳闸出口和信号出口
电
力
系 统
3 电网的距离保护
继
电
保
护
南京信息工程大学 电气工程与自动化系
主要内容
– 3.1 距离保护的基本原理与构成 – 3.2 阻抗继电器及其动作特性 – 3.3 阻抗继电器的实现方法 – 3.4 距离保护的整定计算与对距离保护的评价 – 3.5 距离保护的振荡闭锁 – 3.6 故障类型判别和故障选相 – 3.7 距离保护特殊问题的分析 – 3.8 工频故障分量距离保护
依据测量阻抗在不同情况下幅值和相 位的差异，保护能够区分出系统出现 故障、故障发生在区内还是区外。
测量阻抗
Zm
U&m I&m
（3-1）
Zm
Zm
m
Rm
百度文库jX
（3-2）
m
➢ 电力系统正常运行时，Zm为负 荷阻抗ZL
➢ 电力系统发生金属性短路时， Zm变为短路点与保护安装处之间 的线路阻抗Zk
Zm Zk z1Lk (r1 jx1)Lk
电力系统继电保护
– 为保护相间距离保护，采用相间距离保护接线方式：
➢ 取测量电压为两故障相的电压差 ➢ 测量电流为两故障相的电流差 ➢ 可正确反应：两相短路、两相接地短路、三相短路
电力系统继电保护
3.1.3 三相系统中测量电压和测量电流的选取
电力系统继电保护
3.1.4 距离保护的时限特性
三段式距离保护 阶梯时限特性 I段：无延时速动段 II段：带固定时限速 动段，0.3～0.6s III段：与相邻下级线 路的II段或III段保护 配合