电流、距离保护23页PPT
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距离保护 ppt课件
t II t III
& 出口
1
起动元件、阻抗测量元件（ZI、 ZII、ZIII）、时间元件和出口执行 元件。
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4
三段式距离保护
I段： 保护区为本线路全长的80%-85%瞬时动作于本 线路出口断路器；
II段：保护区为本线路全长，t=0.5S 动作于本线路出 口断路器；
III段：躲最小负荷阻抗，阶梯时限特性，延时动作于 本线路出口断路器
I、II段为主保护，III段为后备保护
ppt课件
5
第二节 阻抗继电器
测量阻抗 ：
Zm
Um
I 动作阻抗：测量阻抗正好位m于动作区边界上，继电
器刚好动作，这个称为继电器的动作阻抗（Zoper）。
整定阻抗（Zset）：人为给定的值，也是动作阻抗 的最大值.
ppt课件
6
一、阻抗继电器的动作特性
22
1、记忆回路： CL
U m
I
R U R
故障前
故障后
u
um
ppt课件
uR uJ
t
23
2．引入非故障相电压：
a
b
E c
R
IL
U R U J
IC
E b
Rh
I
U R U J
U b
U a
Eab (U m ) E a
U J
U R IC R
特点： 动作无方向性； 动作阻抗与整定阻抗相等。
ppt课件
9
（1）全阻抗继电器特性圆
jX
Z set
1
Zm
o
R
jX
Z set Z m Z set
电力系统继电保护--距离保护的基本原理、阻抗继电器及其动作特性 ppt课件
PPT课件
8
三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
K：零序电流补偿系数 PPT课件
9
三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
单相接地短路（以A相接地为例）
PPT课件
10
三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
两相接地短路1（以B，C两相接地为例）
PPT课件
11
三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
两相短路、三相短路和两相短路接地：两故障相的电压差
和电流差。
PPT课件
15
四、距离保护的延时特性
距离保护的动作延时t与故障点到保护安装处的距离Lk 之间的关系称为距离保护的延时特性
PPT课件
16
五、距离保护的构成
1.启动部分：模拟式距离保护中，由硬件电路元
件实现，大多反应负序电流、零序电流或负序与 零序复合电流的判断原理；数字式保护中，由实 时逐点检测电流突变量或零序电流的变化的软件 来实现。
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7
三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
U A UkA I A1z1Lk I A2 z2Lk I A0 z0Lk
UkA
(I A1
I A2
I A0 ) 3I A0
z0 z1 3z1
z1Lk
UkA (I A K 3I0 )z1Lk
电气工程及其自动化专业课程
电力系统继电保护
PPT课件
1
距离保护的基本原理与构成
一、距离保护的概念 二、测量阻抗及其与故障距离的关系 三、三相系统中测量电压和测量电流的选取 四、距离保护的延时特性 五、距离保护的构成PPTຫໍສະໝຸດ 件2一、距离保护的概念
《距离保护全》课件
拒动。
适应性差
传统距离保护主要针对 稳态工况，对于暂态和 动态变化的工况适应性
较差。
维护困难
由于设备老化和环境变 化等原因，距离保护装 置可能会出现故障，维
护困难。
配置复杂
距离保护装置的配置和 调试过程较为复杂，需 要专业人员进行操作。
距离保护的发展趋势与展望
01
02
03
04
创新算法
研究新的算法和策略，提高距 离保护的准确性和可靠性，减
距离保护装置的测量阻抗与线路阻抗 成正比，当测量阻抗大于整定阻抗时 ，保护装置动作切除故障线路。
距离保护装置通过测量故障点至保护 装置的距离，并与预先设定的整定值 进行比较，判断是否发生故障，从而 决定是否动作。
距离保护的组成
距离保护装置由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。
测量部分负责测量线路阻抗，逻辑部分负责比较测量值与整定值，执行部分负责切 除故障线路。
《距离保护全》ppt课 件
contents
目录
• 距离保护概述 • 距离保护的基本原理 • 距离保护的算法与实现 • 距离保护的应用与案例分析 • 距离保护的未来发展与挑战
距离保护概述
01
定义与特点
定义
距离保护是一种基于阻抗测量原 理的保护方式，通过测量输电线 路的阻抗值变化来检测故障。
特点
具有较高的灵敏度和可靠性，能 够快速切除故障，减小故障影响 范围。
距离保护的重要性
提高电力系统稳定性
距离保护能够快速切除故障，降低故 障对电力系统的冲击和影响，提高电 力系统的稳定性。
保障设备安全
距离保护能够及时检测到线路故障， 避免设备在异常情况下运行，从而保 障设备的安全。
距离保护的历史与发展
适应性差
传统距离保护主要针对 稳态工况，对于暂态和 动态变化的工况适应性
较差。
维护困难
由于设备老化和环境变 化等原因，距离保护装 置可能会出现故障，维
护困难。
配置复杂
距离保护装置的配置和 调试过程较为复杂，需 要专业人员进行操作。
距离保护的发展趋势与展望
01
02
03
04
创新算法
研究新的算法和策略，提高距 离保护的准确性和可靠性，减
距离保护装置的测量阻抗与线路阻抗 成正比，当测量阻抗大于整定阻抗时 ，保护装置动作切除故障线路。
距离保护装置通过测量故障点至保护 装置的距离，并与预先设定的整定值 进行比较，判断是否发生故障，从而 决定是否动作。
距离保护的组成
距离保护装置由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。
测量部分负责测量线路阻抗，逻辑部分负责比较测量值与整定值，执行部分负责切 除故障线路。
《距离保护全》ppt课 件
contents
目录
• 距离保护概述 • 距离保护的基本原理 • 距离保护的算法与实现 • 距离保护的应用与案例分析 • 距离保护的未来发展与挑战
距离保护概述
01
定义与特点
定义
距离保护是一种基于阻抗测量原 理的保护方式，通过测量输电线 路的阻抗值变化来检测故障。
特点
具有较高的灵敏度和可靠性，能 够快速切除故障，减小故障影响 范围。
距离保护的重要性
提高电力系统稳定性
距离保护能够快速切除故障，降低故 障对电力系统的冲击和影响，提高电 力系统的稳定性。
保障设备安全
距离保护能够及时检测到线路故障， 避免设备在异常情况下运行，从而保 障设备的安全。
距离保护的历史与发展
距离保护之精讲.ppt
2.方向阻抗继电器
特性：以整定阻抗 Zset 为直径而通过坐标原点的一个圆。圆 内为动作区，圆外为不动作区。
当加入继电器的电压和电流之间的相位差 m 为
不同数值时，继电器的起动阻抗Zop将随之改变。
当m等于阻抗角set 时，继电器的起动阻抗达到
最大，等于Zset，保护范围最大，工作最灵敏。
最大灵敏角set一般取被保护线路的阻抗角。
2. 测量部分：用来测量保护安装处至故障点之间的距离，并判别短路
故障方向。常采用带方向性的阻抗继电器作测量元件。
3. 延时部分：用来提供距离保护Ⅱ段、Ⅲ段的动作时限。 4. 振荡闭锁部分：
用来防止电力系统发生振荡时距离保护的误动作。在正常运行或系统 发生振荡时，将保护闭锁；当系统发生短路时，解除闭锁开放保护。
♣ 电力系统正常运行时，Um近似为额定电压，Im为负荷电流， Zm 为负荷阻抗。负荷阻抗的量值较大，其阻抗角为数值较 小的功率因数角，阻抗性质以电阻性为主。
♣ 当线路故障时，Um=Uk，Im=Ik，Zm为保护安装处到短路点 的短路阻抗；短路以后，保护安装处母线电压下降、电流 增大，短路阻抗比正常时测量到的阻抗大大降低。
根据距离远近而确定动作时间的一种保护装置。
测量阻抗：由施加于继电器的
电压和电流测得的
Zm
=
Um Im
lk
保护安装处至短路 点的阻抗值 。
当短路点距保护安装处近时，测量阻抗小，动作时间短；当短
路点距保护安装处远时，测量阻抗增加，动作时间增长；可以
保证有选择性地切除故障线路。
二、测量阻抗及其与故障距离的关系
Zm = Rm2 + Xm2
m
=
arctan
Xm Rm
特性：以整定阻抗 Zset 为直径而通过坐标原点的一个圆。圆 内为动作区，圆外为不动作区。
当加入继电器的电压和电流之间的相位差 m 为
不同数值时，继电器的起动阻抗Zop将随之改变。
当m等于阻抗角set 时，继电器的起动阻抗达到
最大，等于Zset，保护范围最大，工作最灵敏。
最大灵敏角set一般取被保护线路的阻抗角。
2. 测量部分：用来测量保护安装处至故障点之间的距离，并判别短路
故障方向。常采用带方向性的阻抗继电器作测量元件。
3. 延时部分：用来提供距离保护Ⅱ段、Ⅲ段的动作时限。 4. 振荡闭锁部分：
用来防止电力系统发生振荡时距离保护的误动作。在正常运行或系统 发生振荡时，将保护闭锁；当系统发生短路时，解除闭锁开放保护。
♣ 电力系统正常运行时，Um近似为额定电压，Im为负荷电流， Zm 为负荷阻抗。负荷阻抗的量值较大，其阻抗角为数值较 小的功率因数角，阻抗性质以电阻性为主。
♣ 当线路故障时，Um=Uk，Im=Ik，Zm为保护安装处到短路点 的短路阻抗；短路以后，保护安装处母线电压下降、电流 增大，短路阻抗比正常时测量到的阻抗大大降低。
根据距离远近而确定动作时间的一种保护装置。
测量阻抗：由施加于继电器的
电压和电流测得的
Zm
=
Um Im
lk
保护安装处至短路 点的阻抗值 。
当短路点距保护安装处近时，测量阻抗小，动作时间短；当短
路点距保护安装处远时，测量阻抗增加，动作时间增长；可以
保证有选择性地切除故障线路。
二、测量阻抗及其与故障距离的关系
Zm = Rm2 + Xm2
m
=
arctan
Xm Rm
距离保护计算ppt课件
Kb
ZsMZMNZsN ZsN
（2）汲出分支线
在K点发生短路故障时，对于装在MN 线路上的M侧母线上的电压为
U M I M Z M N N I k 1 Z 1 L k
U M I M Z M N N I k 1 Z 1 L k
测量阻抗 ZmU I M MN ZMN I I M k1N Z1Lk
灵敏度校验：
K II sen
Z II op .1
Z AB
≥ 1.3~1.5
若灵敏系数不满足要求，可与相邻Ⅱ段配合 ， 动作阻抗为
Z o I.1 Ip K r Ie I Z A l BK r e K b l.mZ io In .2 Ip
动作时间：
tII op.1
toIIp.2
t
3、相间距离保护第Ⅲ段的整定
2）与相邻第Ⅱ段配合
Z o I.1 Ip I K r Ie I Z IA l BK r e K b l.mZ io In .2 Ip
保护动作时间：
与相邻Ⅱ段配合动作时间 toIIp.1I toIIp.2 t
当距离保护第Ⅲ段的动作范围伸出相邻变压 器的另一侧时 动作时间： toIIp.1I toIIp.TI t
为保证保护既不误动，也不拒动，应考虑最 大、最小分支系数可能的数值。
（3）电源分支、汲出同时存在
在相邻线路K点发生短路故障时。M侧母线 电压为
U M I M Z M N N I k 1 Z 1 L k
测量阻抗为
ZmU I M MN ZMN I I M k1N Z1Lk
定义总分支系数为 K bI k1/I MN
1、按躲过最小负荷阻抗整定
1）按躲过最小负荷阻抗整定
ZL.min
距离保护ppt课件
Z1l
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接地短路用阻抗继电器的接线方式 --零序电流补偿式00接线
1
起动元件、阻抗测量元件（ZI、ZI I、ZIII）、时间元件和出口执行元件。
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三段式距离保护
I段： 保护区为本线路全长的80%-85%瞬时动作于本 线路出口断路器；
II段：保护区为本线路全长，t=0.5S 动作于本线路出 口断路器；
III段：躲最小负荷阻抗，阶梯时限特性，延时动作于 本线路出口断路器
I、II段为主保护，III段为后备保护
5
第二节 阻抗继电器
测量阻抗 ：
•
Zm
Um
•
I 动作阻抗：测量阻抗正好位m于动作区边界上，继电
器刚好动作，这个称为继电器的动作阻抗（Zoper）。
整定阻抗（Zset）：人为给定的值，也是动作阻抗 的最大值.
6
一、阻抗继电器的动作特性
M 1 N 2 TA
IB
IC 0 l
UAB UA UB IAZ1l IB Z1l (IA IB )Z1l
Z (3) KI .1
UAB IA IB
Z1l
31
2、二相短路:
IICA
IB 0
A BC
Z
IA
K (2)
IB
UUBA
IA Z1l IB Z1l
UKA UKB
IC l
UC EC
32
Z (2) KI .1
1、测量阻抗应正比于 短路点到保护安装点之间 的距离；
2、继电器的测量阻抗 应与故障类型无关，即保 护范围应不随故障类型而 变化。
29
相间短路阻抗继电器的00接线
继电器
KI 1
KI 2
KI 3
距离保护原理PPT演示课件
(4)
同样令 Zset nZ K ，并代入（4）式得： U OP Im (1 n )Z K (1 n )U m
• 考虑到n是实数，所以 U OP 与 U m 相位相同。
ES
K
M Z
Im
ZK
N ER
（5）
反方向短 路
Um
7
(b) 反向短路
结论
• 从上分析可见，在正向区内金属性短路时，U OP 与 U m 相位相反，
称做补偿电压。
ES
M
TA Im
y TA
N ER
1
2
Zset
Um
4
需要说明
• 从装(处1)到式保可护见范，U围 m末是端保没护有安其装它处分的支电电压流。而如流果的从是保同护一安 个电流时（例如正常运行、区外故障、系统振荡）， 则 Im Z set 是从保护安装处到保护范围末端这一段线路上 的压降。此时阻抗继电器的工作电压其物理概念是保 护范围末端的电压，即由保护安装处求得的补偿到保 护范围末端的电压，所以很多人把它称做补偿电压。 但在区内短路时，由于从保护安装处到短路点和从短 路点到保护范围末端流的不是同一个电流，此时由（1） 式计算出的工作电压并不是真正的保护范围末端的电 压，而是假想的如果从保护安装处到保护范围末端都 流有与加入到保护装置中的电流相同的电流时的保护 范围末端的电压。
继电器此时应最灵敏地动作。正向区外和反方向金属性短路时，
与 器的U动 O相P作位方U相程 m同应，为继：电器此时9应00最可ar靠g UU不OmP动作2。70因0 此，阻抗继电
• 亦即
90 0
arg U m
Im Z set U m
270 0
(6)
电网的距离保护 ppt课件
全阻抗继电器的动作条件为： Z Z
set m
zset
k O
zm
Z I Z set I m m m
R
I Z ,B I Z , 或 A m set m m
B A
ppt课件
图3－4 全阻抗继电器的动作特性
9
比较两电压量幅值的全阻抗继电器的电压形成回路：
ppt课件 5
三、距离保护的组成
三段式距离保护装置一般由以下四种元件组成。
ZI 1 起动 元件 2 方向 元件 3
•
4 Z
II
tII
5
8 出口 元件 跳 闸
•
6 ZIII tIII
7 •
图 3-2 距 离 保 护 原 理 的 组 成 元 件 框 图
ppt课件
6
第二节 阻抗继电器
阻抗继电器按其构成方式可分为单相式和多相补偿式。 单相式阻抗继电器是指加入继电器的只有一个电压U m
第三章 电网的距离保护
ppt课件
1
第一节 距离保护概述
一、距离保护的基本概念 反应保护安装地点至故障点之间的距离，并根据距 离的远近而确定动作时限的一种保护装置。 距离保护又称为阻抗保护 主要元件为距离继电器，可根据其端子上所加的电 压和电流测知保护安装处至故障点间的阻抗值。距 Z
set
离保护保护范围通常用整定阻抗
TX
·
· 1 I Z m set
2 1 I m Z set · 2
A B
.Байду номын сангаас
.
Um
.
·
TM
·
图3－9 方向阻抗继电器幅值比较电压形成回路
set m
zset
k O
zm
Z I Z set I m m m
R
I Z ,B I Z , 或 A m set m m
B A
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图3－4 全阻抗继电器的动作特性
9
比较两电压量幅值的全阻抗继电器的电压形成回路：
ppt课件 5
三、距离保护的组成
三段式距离保护装置一般由以下四种元件组成。
ZI 1 起动 元件 2 方向 元件 3
•
4 Z
II
tII
5
8 出口 元件 跳 闸
•
6 ZIII tIII
7 •
图 3-2 距 离 保 护 原 理 的 组 成 元 件 框 图
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第二节 阻抗继电器
阻抗继电器按其构成方式可分为单相式和多相补偿式。 单相式阻抗继电器是指加入继电器的只有一个电压U m
第三章 电网的距离保护
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第一节 距离保护概述
一、距离保护的基本概念 反应保护安装地点至故障点之间的距离，并根据距 离的远近而确定动作时限的一种保护装置。 距离保护又称为阻抗保护 主要元件为距离继电器，可根据其端子上所加的电 压和电流测知保护安装处至故障点间的阻抗值。距 Z
set
离保护保护范围通常用整定阻抗
TX
·
· 1 I Z m set
2 1 I m Z set · 2
A B
.Байду номын сангаас
.
Um
.
·
TM
·
图3－9 方向阻抗继电器幅值比较电压形成回路