相间距离保护
输电线路相间的距离保护整定计算
输电线路相间的距离保护整定计算输电线路是电力系统中重要的组成部分，其众多保护装置中，相间距离保护是最为常用的一种保护。
本文将介绍输电线路相间距离保护的概念、选择及整定计算方法。
1. 相间距离保护概述相间距离保护是指通过测量故障电流和电压的相量差来判断故障点到保护点的距离，从而对电力系统进行保护的一种保护方式。
在电力系统中，一般采用成对的线路传输电能，因此，在相间距离保护中，普遍采用两线的距离来判断故障点到保护点的距离。
由于线路距离不同，其对应的保护距离也不同，因此，需要根据输电线路的物理特征和系统要求进行保护距离的合理选择和整定计算。
2. 相间距离保护的选择在选择相间距离保护时，主要应考虑以下三个方面：1.距离保护的可靠性要求：距离保护是电力系统中最为常用的保护方式之一，要求能够可靠地进行故障检测和判断，确保及时有效地切除故障电路，防止故障扩散和系统失稳。
2.输电线路的物理特征：距离保护的选择应考虑输电线路的长度、电压等级、输电能力、线路类型等多个因素。
例如，在长距离输电线路中，由于线路阻抗大，传输过程中存在较大的电力损耗和电压降，保护阻抗需相应设置较低；而在变电站内，由于线路较短、电压高、抢修容易，可适当提高保护设置阻抗。
3.保护方案的选择：距离保护可分为单相、双相和三相保护，具体选择应考虑电力系统的运行特点、系统设备的类型和数量、以及系统负荷状况。
在实际工作中，应根据以上因素选定合适的距离保护，进行系统调试。
3. 相间距离保护整定计算方法相间距离保护整定计算的主要内容包括保护距离、阻抗设置和整定系数的确定。
3.1 保护距离的确定保护距离是指相间距离保护所对应的线路长度，其一般应按照以下公式进行计算：Lp = Kp * L其中，Lp为保护距离，Kp为保护系数，L为线路长度。
在实际计算中，应根据具体线路的物理特征选取合适的保护系数。
同时，由于混合线路的存在，可能会产生等效阻抗的问题，需要对阻抗进行修正。
距离保护
满足继电保护速动性、选择性和灵敏性的要求，目前广泛采用具有三 段动作范围的时限特性。三段分别称为距离保护的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段，它 们分别与电流速断、限时电流速断及过电流保护相对应。 距离保护的第Ⅰ段是瞬时动作的，它的保护范围为本线路全长的 80～85％;第Ⅱ段与限时电流速断相似,它的保护范围应不超出下一条 线路距离第Ⅰ段的保护范围，并带有高出一个△t的时限以保证动作 的选择性;第Ⅲ段与过电流保护相似，其起动阻抗按躲开正常运行时 的负荷参量来选择，动作时限比保护范围内其他各保护的最大动作时 限高出一个△t。 编辑本段组成 (1)测量部分，用于对短路点的距离测量和判别短路故障的方 向。 (2)启动部分，用来判别系统是否处于故障状态。当短路故障发 生时，瞬时启动保护装置。有的距离保护装置的启动部分兼起后备保 护的作用。 (3)振荡闭锁部分，用来防止系统振荡时距离保护误动作。 (4)二次电压回路断线失压闭锁部分，当电压互感器（TV）二次 回路断线失压时，它可防止由于阻抗继电器动作而引起的保护误动 作。但当TV断线时保护可以选择投/退“TV断线相过流保护”。 (5)逻辑部分，用来实现保护装置应有的性能和建立各段保护的 时限。 编辑本段装置构成 一般情况下,距离保护装置由以下4种元件组成。①起动元件：在 发生故障的瞬间起动整套保护，并可作
距离保护
为距离保护的第Ⅲ段。起动元件常取用过电流继电器或低阻抗继电 器。②方向元件：保证保护动作的方向性，防止反方向故障时保护误 动作。方向元件可取用单独的功率方向继电器，也可取用功率方向继
电器与距离元件结合构成方向阻抗继电器。③距离元件：距离保护装 置的核心部分。它的作用是量测短路点至保护安装处的距离。一般采 用阻抗继电器。④时限元件：配合短路点的远近得到所需的时限特 性，以保证保护动作的选择性。一般采用时间继电器。 编辑本段阻抗继电器 阻抗继电器的类型很多，实现原理也不尽相同。最常用的有全阻 抗继电器、方向阻抗继电器、具有偏移
相间距离保护
相间距离保护摘要：1.相间距离保护的定义和作用2.相间距离保护的原理和分类3.相间距离保护的优缺点分析4.相间距离保护的应用实例5.相间距离保护的未来发展趋势正文：一、相间距离保护的定义和作用相间距离保护，简称距离保护，是电力系统中一种常用的保护方式。
其主要作用是在电力系统中检测到相间短路故障时，迅速切断故障区域的电源，以保护电力设备和人身安全。
二、相间距离保护的原理和分类相间距离保护的原理是基于电力系统中两个相位之间的电压和电流的相对距离。
当系统中发生短路故障时，电流会突然增大，导致电压降低，从而使得两个相位之间的距离变小。
距离保护就是通过检测这种距离变化，判断是否发生了短路故障。
相间距离保护主要分为以下两类：1.接地距离保护：主要用于检测系统中的接地故障。
2.非接地距离保护：主要用于检测系统中的非接地短路故障。
三、相间距离保护的优缺点分析相间距离保护具有以下优点：1.动作速度快：距离保护能够迅速检测到故障，并在短时间内切断电源，有效保护电力设备。
2.适用范围广：距离保护不仅可以用于高压电力系统，还可以用于中低压电力系统。
3.抗干扰能力强：距离保护不受系统中的负荷、电压变化等干扰因素的影响。
然而，相间距离保护也存在以下缺点：1.误动作率较高：在电力系统正常运行时，由于负荷和电压的波动，距离保护可能会误判为故障，导致误动作。
2.设备成本高：距离保护设备相对于其他保护设备，成本较高。
四、相间距离保护的应用实例相间距离保护广泛应用于各种电力系统中，例如：发电厂、变电站、输电线路等。
在这些系统中，相间距离保护可以有效地检测和保护各种相间短路故障。
五、相间距离保护的未来发展趋势随着电力系统的不断发展，相间距离保护将面临更高的技术要求。
未来的发展趋势主要包括：1.智能化：通过引入人工智能技术，提高距离保护的判断准确性，降低误动作率。
2.集成化：将距离保护与其他保护设备集成在一起，实现保护设备的协同工作，提高保护效果。
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
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。
实验三距离保护
实验三、距离保护及方向距离保护整定实验一、实验目的1．熟悉阶段式距离保护及方向距离保护的工作原理和基本特性。
2．掌握时限配合、保护动作阻抗（距离）和对DKB、YB的实际整定调试方法。
二、预习与思考1．什么是距离保护？距离保护的特点是什么？2．什么是距离保护的时限特性？3．什么是方向距离保护？方向距离保护的特点是什么？4．方向距离保护的Ⅰ段和Ⅱ段为什么在单电源或多电源任何形状的电网中都能够保证有选择性地切除故障线路？5．阶段式距离保护中各段保护是如何进行相关性配合的？6．在整定距离保护动作阻抗时，是否要考虑返回系数。
三、原理说明1．距离保护的作用和原理电力系统的迅速发展，使系统的运行方式变化增大，长距离重负荷线路增多，网络结构复杂化。
在这些情况下，电流、电压保护的灵敏度、快速性、选择性往往不能满足要求。
电流、电压保护是依据保护安装处测量电流、电压的大小及相应的动作时间来判断故障是否发生以及是否属于内部故障，因而受系统的运行方式及电网的接线形式影响较大。
针对被保护的输电线路或元件，在其一端装设的继电保护装置，如能测量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行为。
这种方式显然不受运行方式和接线的影响。
这样构成的保护就是距离保护。
以上设想，表示在图5-1中。
图中线路A侧装设着距离保护，由故障点到保护安装处间的距离为l，按该保护的保护范围整定的距离为l zd，如上所述，距离保护的动作原理可用方程表示：l≤l zd。
满足此方程时表示故障点在保护范围内，保护动作；反之，则不应动作。
图5-1 距离保护原理说明Z—表示距离保护装置距离比较的方程两端同乘以一个不为零且大于零的z1（输电线每千米的正序阻抗值）得到：Z d = z1l ≤ z1l zd ( 5-1 )式（5-1）称为动作方程或动作条件判别式。
表明距离保护是反应故障点到保护安装处间的距离（或阻抗）并与规定的保护范围（距离或阻抗）进行比较，从而决定是否动作的一种保护装置。
相间距离保护
相间距离保护摘要：一、相间距离保护的定义和作用二、相间距离保护的工作原理1.相间距离保护的分类2.相间距离保护的构成部分3.相间距离保护的工作流程三、相间距离保护的优点和局限性四、相间距离保护在电力系统中的应用1.输电线路保护2.发电机保护3.变压器保护五、相间距离保护的发展趋势和展望正文：相间距离保护是一种在电力系统中广泛应用的保护装置，主要作用是在发生短路故障时迅速切断故障电路，保护电力系统的安全稳定运行。
相间距离保护的工作原理基于距离保护的原理，通过测量故障点到保护装置的距离，判断故障是否在保护范围内，从而实现对故障电路的保护。
首先，我们来了解一下相间距离保护的分类。
根据保护范围和动作特性的不同，相间距离保护可以分为两类：一类是针对输电线路的保护，另一类是针对发电机和变压器的保护。
这两类保护装置在结构和原理上有一定的相似性，但在具体的应用中，它们的性能和参数设置有所不同。
相间距离保护主要由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。
测量部分主要负责测量故障点到保护装置的距离，通常采用电磁式或光电式距离传感器进行测量。
逻辑部分主要负责根据测量结果判断故障是否在保护范围内，以及选择合适的保护动作方式。
执行部分主要负责实现保护动作，通常采用断路器或熔断器作为执行元件。
相间距离保护的工作流程可以概括为以下几个步骤：首先，距离传感器对故障点进行测量，并将测量结果传送至逻辑部分。
然后，逻辑部分根据测量结果判断故障是否在保护范围内，并在确认故障后选择合适的保护动作方式。
最后，执行部分实现保护动作，切断故障电路。
相间距离保护具有动作迅速、可靠性高、灵敏度高等优点，能够有效地保护电力系统的安全稳定运行。
然而，相间距离保护也存在一定的局限性，例如对故障类型的适应性不强、易受外部环境影响等。
因此，在实际应用中，需要根据具体系统的特点和需求，合理选择和配置相间距离保护。
在电力系统中，相间距离保护被广泛应用于输电线路、发电机和变压器的保护。
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实验二 距离保护
（1）实验目的
1. 了解距离保护的原理；
2. 熟悉相间距离保护的圆特性；
3. 掌握距离保护的逻辑组态方法。
（2）实验原理及逻辑框图
1.距离保护的原理及整定方法；
由于电流保护整定值的选择、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，在35KV 及以上电压的复杂网络中，很难满足选择性、灵敏性以及快速切除故障要求，为此采用距离保护来实现。
距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离（阻抗），并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。
距离保护的Ⅰ段：
它和电流保护的Ⅰ段很类似，都是按躲开下条线路出口处短路，保护装置不误动来整定，可靠系数一般取0.8-0.85。
AB K dz Z K Z =⋅2
'
距离保护的Ⅱ段： 按以下两点原则来整定：
1）与相邻线路距离保护第Ⅰ段相配合，)'(12
''⋅⋅+=dz fz AB K dz Z K Z K Z
K K -----一般取0.8；fz K -------应采用当保护1第Ⅰ段末端短路时可能出现的最
小值。
如果遇到有助增电流或外汲电流的影响，系数fz K 取小。
2）躲开线路末端变电所变压器低压侧出口处短路时的阻抗值。
K K -----一般取0.7；fz K -------应采用当短路时可能出现的最小值。
计算后，取以上两式中的较小一个，动作时限为下条线路一段配合，一般为0.5S 。
校验：灵敏度一般为≥1.25。
距离保护的Ⅲ段：
一般按躲开最小负荷阻抗来整定。
2.距离保护评价
1）可以在多电源复杂网络中保证动作的选择性。
2）距离Ⅰ段不能保护全长，两端合起来就是30%-40%的线路不能瞬时切除，须经0.5S 的延时才能切除，在220KV 及以上电网中有时候是不满足稳定性要求的，不能作为主保护。
3）由于阻抗继电器同时反应于电压的减低和电流的增加而动作，它较电流、电压保护灵敏。
4）距离Ⅰ段的保护范围不受系统运行方式变化影响，其他两段影响也小，保护范围比较稳定。
5）距离保护接线复杂，可靠性比电流保护低。
2.距离保护逻辑框图；
（3）实验内容
1．装置接线检查无误后，合上三相漏电断路器，使装置上电，按照电力系统同期并网操作步骤进行并网。
2．修改保护定值：进入微机线路保护装置菜单“定值”→“定值”，输入密码后，进入→“相间距离保护Ⅰ段”→按“确认”按钮，进入定值修改界面，修改输电线路相间距离保护的保护定值，距离保护定值清单如下：
3．投入保护压板。
将相间距离保护的硬压板（用导线将端子“开入＋”接到端子“距离保护压板”，用导线将端子“合闸断线＋”与端子“合闸断线-”短接，将端子“跳闸断线＋”与端子“跳闸断线-”短接）和软压板投入（“定值”→“压板”，输入密码后，进入→“相间距离保护Ⅰ段，相间距离保护Ⅱ段，相间距离保护Ⅲ段”，分别将其保护软压板投入后→按“确认”后显示压板固化成功），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。
4．参考“输电线路实验系统的故障模拟”中的三段式相间距离保护实验模拟的方法进行输电线路的距离保护实验。
（4）实验数据
记录WXH-825微机输电线路保护装置中记录的三段式相间距离保护动作时的三相电流值、故障阻抗及保护的整定值，并制作相应的表格。
线路相间距离保护实验数据表。