电网的距离保护

|| IK
Zset1 Zset 2 2
|
电压比相动作方程
90 arg UK IK Zset2 90 IK Zset1 UK
第3章 电网的距离保护
jX
Zset1
0
Zset2
偏移阻抗继电器
以Zset1－Zset2为直径的圆。
特点：无死区，无方向性
应用：手动合闸、自动重 合闸时采用。
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第3章 电网的距离保护
特点：有电压死区，有方向 性（正方向故障时动作）
应用：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段测量元件
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3.2.3直线特性阻抗继电器
（1）直线继电器—— 电抗继电器
——直线与四边形特性居多
jX
直线下方为动作区
动作区
O
Zset
ZK
R
比相动作方程
电压比相动作方程
第3章 电网的距离保护
180 arg(ZK Zset ) 360
得较为稳定的灵敏度。
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3.1.2距离保护原理
阻抗继电器
延时
阻抗继电器测量阻抗
ZK
Uk Ik
负
jX
短 路
荷 阻
阻
抗
抗
O
R
出口
距离保护利用阻抗 继电器来判断故障 所在区域。
正常运行时 为负荷阻抗
故障时为保 护安装处到 故障点的线 路阻抗
ZK
UN IL
ZK zlk
整定阻抗
阻抗继电器动作方程 | ZK || Zset |
第3章 电网的距离保护
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三段式距离保护基本原理
PD1
M
tI
act
0
注意与三段式电流保护的区别。
t III
act
t II
act
N
P
Ⅰ段保护区
Ⅱ段保护区 Ⅲ段保护区
I段保护区不能伸出本线路，即测量阻抗小于本线路阻抗时动作。
可靠系数，
ZI 1.set
KI rel
Z
MN
0.8 ～0.85
ZK
UK IK
180 arg UK IK Zset 360
IK
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（2）四边形阻抗继电器 ——Zset按照三段式整定原则整定，Rset 按照小于最小负荷阻抗的电阻分量整定
1：线路金属性短路时可靠动作，一般 取15-30°。
ZK Zset UK , IK
较复杂
圆特性——容易实现
动作特性 多边形特性
第3章 电网的距离保护
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（2）阻抗继电器的基本概念
A
M TA
NB
阻抗继电器KR电压UK来自 TV，电流IK来自TA。有
一次值
KR
ZK
UK IK
Um / nTV Im / nTA
nTA nTV
Zm
TV
阻抗继电器的接线方式 振荡闭锁的原理
• 区分振荡与短路，从而构成 闭锁措施
• 过渡电阻特点及对继电保护
过渡电阻对距离保护的影响 与消除措施
的影响
第3章 电网的距离保护
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3.1 距离保护的基本原理
3.1.1距离保护的引入
M
E
ZS
Ik
1QF
N
k 2QF 3QF
距离保护就是利用 电压电流比值判断 故障的一种保护。
II段保护区不能伸出相邻线路I段保护区，即测量阻抗小于本线路阻
抗与相邻线路I段动作阻抗之和。 靠可延靠系时数保，证选择性
Z II 1.set
K
II rel
(Z
MN
K
I rel
Z
NP
)
0.8
III段在系统正常时不起动，故障时起动，即测量阻抗小于最小的负
荷阻抗时保护动作。依靠时间的阶梯性来保证选择性
第3章 电网的距离保护
Uk
Ik
最小保护区
M lmin
而
Z
Uk Ik
zlk
第3章 电网的距离保护
z lk
I 最大保护区 act Ikmax(Zsmin)
Ikmin(Zsmax)
相间电流保护
灵敏度低不适 于高压网
lmax
Nl
可见，距离保护电压电流的比值与故障
点距离成正比，与系统的运行方式无关
，即不受系统运行方式的影响，可以获
比幅动作方程
| ZK
Zset 2
||
Zset 2
|
比相动作方程
jX
Zset
来自百度文库
90 arg Zset ZK 90
ZK
电压比幅动作方程
ZK
UK IK
|UK
IK
Z set 2
|| IK
Z set 2
|
0
R
方向阻抗继电器
以整定阻抗Zset为直径的圆。
电压比相动作方程
90 arg IK Zset UK 90 UK
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3.1.3距离保护组成
起动元件
系统发生故障时 起动保护装置
判断是 否跳闸
＆
t1 0
逻辑 回路
KR1
测
跳
量
KR2
元
＆
t2 0
闸
件
KR3
＆
t3 0
第3章 电网的距离保护
由I、II、III段的阻抗继电器KR1、KR2
6
、KR3来判断故障区域
2020/9/15
3.2 阻抗继电器分类与特性
第3章 电网的距离保护
特点：无死区，无方向性
应用：一般用作起动元件 9 2020/9/15
比幅动作方程
|
ZK
Zset1
Zset2 2
||
Zset1
Zset2 2
|
比相动作方程
90 arg ZK Zset2 90
Zset1 ZK
电压比幅动作方程
ZK
UK IK
|UK
IK
Zset1 Zset 2 2
测量阻抗
继电器的动作方程
ZK Zset
整定阻抗
继电器的 动作特性
动作边 界为动 作特性
N
jX
ZI set
ZMN 圆内为动作区
sen
M
R
注意：正方向故障
时，ZK在第Ⅰ象限 ；反方向故障时ZK 在第Ⅲ象限。
第3章 电网的距离保护
最灵敏角
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3.2.2单相式圆特性阻抗继电器 ——由于构成方便，应用多。
第3章 电网的距离保护
第3章 电网的距离保护
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内容与要求
距离保护的基本原理与适用 • 电压与电流的比值，110kV
场合
• 比幅与比相动作方程分析
单相式方向阻抗继电器的分 • 工频变化量、正序电压极化、
析方法
电抗、四边形等方向阻抗继
微机常用方向阻抗继电器的 原理
•
电器的构成原理 相间接线与接地接线
比幅动作方程 | ZK || Zset |
比相动作方程
90 arg Zset ZK 90
Zset ZK
电压比幅动作方程 | U K || IK Zset |
ZK
UK IK
jX
Zset
0
R
全阻抗继电器
电压比相动作方程
以整定阻抗为半径的圆。
90 arg IK Zset UK 90 IK Zset UK
距离保护的核心元件，测量保护安装处故障点到故障点的阻抗（距 离），与整定值进行比较，小于整定值为内部故障。
3.2.1阻抗继电器基本原理与分类
（1）阻抗继电器分类
比较原理
比幅：幅值比较式
比相：相位比较式
输入量
第I型：单相式 第II型：多相补偿式
| ZK || Zset | | arg ZK Zset | 90