第三章 电网的距离保护

（2）动作条件
对于幅值比较式：
Zk
1 2
Z set
1 2 Z set
U k
1 2
Ik Z set
1 2
Ik
Z set
对于相位比较式：
90 arg Zset Zk 90
Zk
90
arg
Ik
Zset U U k
k
90
3、偏移特性阻抗继电器
动作特性圆是介于全阻抗继电器与方向阻 抗继电器之间，即向第三象限偏移了一个 量。
（1）特点
动作不具有方向性； 动作阻抗与加入继电器的电压与电流之间
的相位差无关，即：
Zop Zset
（2）动作条件
对于幅值比较式：圆内任何一点至圆心的
连线小于圆的半径，而这一连线就是测量
阻抗，当测量阻抗位于圆内时，继电器就
.
.
动作。 Zk Z set Uk I k Z set
故有：
第二节 阻抗继电器
阻抗继电器的作用是测量短路点到保护安装处之 间的距离（即阻抗），并与整定值进行比较，以 确定保护是否应该动作。
单相式阻抗继电器是指加入继电器只有一个电压
量（可以是相电压或线电压）和一个电流量（可 以是相电流或两相电流差）。
加入阻抗继电器电压与电流的比值称为测量阻抗，
即：
.
ZK
900
对于相位比较式：
900
A、当测量阻抗位于圆周上时： 900
B、当90测0 量 阻抗ar位g Z于set圆内Zk时：900 C、当测量阻抗位Z于set.圆 外Zk时：.
故有：900
arg
I
.
k
Z set
U
.
k
900
I k Zset U k
2、方向阻抗继电器
动作特性圆是以整定阻抗为直径，园周 通过坐标原点的圆 ，圆内为动作区， 圆外为不动作区，圆周是动作边界 。
对阻抗继电器接线方式的基本要求是： （1）继电器的测量阻抗必须正比于保护
距离保护是指反应故障点至保护安装处 之间的距离，并根据该距离的远近确定 动作时限的一种保护。
测量阻抗的大小反映故障点到保护安装 处的距离（短路阻抗）。
故障点离保护安装处越近，保护动作时 间越短；反之越长。从而保证了动作的 选择性。
一、距离保护的基本工作原理
实质上，距离保护是反映电压与电流的比值，即测量阻抗 而工作的保护。
为本线路距离Ⅰ段的后备，其动作时限一般为0．5s。 （3）距离Ⅲ段作为相邻线路保护和断路器拒动的远后备保护，同时也
作为本线路距离Ⅰ、Ⅱ段的近后备保护，其动作时限按阶梯形时限 特性选择。
三、距离保护的主要组成元件
距离保护主要由起动元件、测量 元件、时间元件组成。
在正常运行时，起动元件不起动， 距离保护装置处于被闭锁状态。 当正方向发生故障时，起动元件 动作，使距离保护装置投入工作。 如果故障点位于距离Ⅰ段保护范 围内，则ZⅠ动作后直接起动出口 元件，瞬时动作于跳闸；如果故 障点位于距离Ⅱ段保护范围内， 则ZⅡ动作后起动距离Ⅱ段的时间 元件tⅡ,以tⅡ延时起动出口元件 而动作于跳闸；如果故障点位于 距离Ⅲ段保护范围内，则ZⅢ动作，
为了尽量简化接线，且便于制 造和调试，通常把阻抗继电器 的动作特性扩大为一个圆，圆 内为动作区，圆外为非动作区， 如图所示。
1、全阻抗继电器
动作特性园是以整定阻抗Zset为半径，以 坐标原点O为圆心的一个圆，园内为动作 区，圆外为不动作区，圆周是动作边界， 如图所示。
使继电器动作的最大测量阻抗称为动作阻 抗Zop。
1 2
(1
)Z
set
.
U
k
1 2
.
I
k
(1
)Z
set
1 2
.
I
k
(1
) Z set
90对0 于a相rg 位Zs比et 较Zk式：900
Zset Zk
.
.
900 arg
I k Z set U k
.
.
900
I k Zset U k
二、阻抗继电器的接线方式
阻抗继电器的接线方式是指接入阻抗继 电器相别电压和相别电流的组合方式。
二、距离保护的时限特性
距离保护的动作时间t与保护安装处到短路点之间的距离L的关系，
称为距离保护的时限特性。 目前广泛应用具有三段阶梯形动作范围的时限特性，如图所示： （1）距离Ⅰ段只能保护线路全长的80％～85％，其动作时限为0s； （2）距离Ⅱ段以反应本线路末端15％～20％范围内故障为主，同时作
第三章 电网的距离保护
距离保护是利用测量阻抗的大小来反映故障 点到保护安装处之间的距离（短路阻抗）， 其保护范围比较稳定，灵敏度较高。
本章重点 1、距离保护的基本工作原理 2、阻抗继电器的动作特性 3、阻抗继电器的接线方式 4、影响距离保护正确工作的因素及防止方法 5、距离保护的整定计算原则
第一节 距离保护概述
（1）特点
动作具有方向性； 动作阻抗随着加入继电器的电压与电流之间的相
位差的不同而改变。为使继电器工作在最灵敏， 应选择整定阻抗角等于线路短路阻抗角。 在正方向出口短路时，Zk＝0，继电器不动作， 故方向阻抗继电器有死区。 可见，方向阻抗继电器 既能测量阻抗的大小； 同时，又能判别短路故障的方向。
U
.
K
R
jX
IK
单相式阻抗继电器的动作特性可以在复数阻抗平 面上分析，并用一定的几何图形来表示。
一、阻抗继电器的动作特性
阻抗继电器的测量阻抗与复数 平面上的一相量相对应。当正 方向短路时，测量阻抗在第一 象限；而当反方向短路时，测 量阻抗在第三象限。
当给定阻抗继电器的整定值Z set，如果在保护范围内部故障 时，则： |Zk|≤|Zset|，故 其动作特性为一直线。
（1）正Z常K 运UIK行K 时UIlo：Na Zloa 数值较大
（2）发Z生K 故 UI障KK 时 U：IkB Z1Lk 数值较小
可见，测量阻抗Zk的大小反映故障点到保护安装处的距离 （即短路阻抗）。当测量阻抗Zk小于或等于预先规定的整 定阻抗Zset时，则保护动作；反之，保护不动作。根据距 离远近（或测量阻抗的大小）确定其动作时间，即可保证 其选择性。
A、正方向整定阻抗为：Zset B、反方向整定阻抗为：-αZset C、圆心为：（Zset－αZset)/2 D、半径为：（Zset＋αZset)/2
（1）特点
动作阻抗随着加入继电器的电压与电流 之间的相位差的不同而改变；
没有完全的方向性。
（2）动作条件
对于幅值比较式：
Zk1 2(1 Nhomakorabea)Z
set