距离保护调试方法
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。
距离保护调试方法
1.保护启动00000ms；2.距离Ⅰ段动作 A相 00033ms；3.重合闸动作 00773ms；4.故障相别 A；5.……
装置指示灯
跳A、重合闸
区外故障
状态参数设置
将区内故障中故障态的故障相电压改为区外计算值，即：UA：∠
装置报文
保护启动00000ms
装置指示灯
无
反向故障
状态参数设置
将区内故障中故障态的故障相电流角度加上180度，即：IA：5∠（+180 o）
（二）距离保护试验
试验项目
一、接地距离Ⅰ段保护检验---正方向：区内、区外故障；反方向
相关定值
(举例)
接地距离Ⅰ段保护定值ZsetⅠ：Ω、动作时间装置固有(t<35ms)；
零序补偿系数KZ：.正序灵敏角φ1： o、零序灵敏角φ0： o
单相重合闸：置“1”；单相重合闸时间：。
试验条件
1.硬压板设置：退出主保护压板1 KLP、退出停用重合闸压板2 KLP
装置报文
保护启动00000ms
装置指示灯
无
说明：1.故障试验仪器设置以BC相故障为例，AB、CA相类同；2.相间距离Ⅱ、Ⅲ段同上类似，注意所加故障时间应大于该段保护定值整定时间。
思考：、CA相间故障时，故障电压如何计算，故障相电压角度如何加？2.加4倍额定电流，故障电压为0V，分别模拟单相接地、两相和三相反方向故障，距离保护的动作行为如何？反方向故障的电流角度应如何设置？
2.软压板设置：退出停用重合闸软压板；
3.控制字设置：“距离保护Ⅰ段”置“1”、“单相重合闸”置“1”、“三相重合闸”置“0”、“三相跳闸方式”置“0”；
4.开关状态：合上开关；
5.开入量检查：A相跳位0、B相跳位0、C相跳位0、闭锁重合闸0、低气压闭锁重合闸0。
线路保护调试方法
线路保护调试流程—模数变换系统检验
线路保护调试流程—开入量 开出量检查
保护压板及重合闸方式 开入量：在端子排上用依次短接;查看保护开
入量或打印 开出量：模拟故障或异常状态检查开出接点
线路保护调试流程—定值检验
整定值的整定及检验是指将装置各有关元件的 动作值及动作时间按照定值通知单进行整定后 的试验; 该项试验在屏柜上每一元件检查完毕 之后才可进行。
线路保护的调试方法—距离保护调试
短路电压计算公式： 摸拟单相接地故障电压：UФ=m1+K0IФZZD 摸拟相间短路故障电压：UФФ=m2IФZZD
ZZD 为距离I II、III段阻抗定值;K0为零序补偿系数
m=0 95 时，距离元件动作；
m=105 时，距离元件不动作； 07倍测动作时间； 反方向检查不动
总结
保护功能 定值、动作时间检验
利用微机型继电保护测试仪模拟各种类型故障; 测试各项保护的动作值及动作时间是否满足定 值整定要求; 对各项保护的测试应分别进行， 即将高频、距离、零序分别与重合闸配合检验， 不用的保护压板应退出。每完成一项检验后， 须仔细记录测试数据及装置动作信号，打印生 预热5分钟；调整零漂时;应断开装置与测试仪或 标准源的电气连接,确保装置交流端子上无任何输入
幅值特性及相位特性检验线性度 将保护装置电流回路端子IA IB、IC、3I0顺极性串联， 分别通入0 1IN、02IN、1IN、5IN；将保护装置电压 回路端子UA、UB、UC、UX同极性并联，分别通入 1V、5V、30V、577V、70V; （不同检验，所做内容 不一样） 采样同时也是检查试验接线的正确性
220kV及以上线路保护都配有主保护及后备保 护;且双主双备。
线路保护的简介
线路距离保护原理与调试方法
（二）距离保护的基本原理
3、距离保护的基本原理
EA
A
K3
1
Ik K1
K2
Zk1
Zset
Zk2
Z set
Zk1
A k
Zk3
L
B EB
2
ZL R
（二）距离保护的基本原理
4、距离保护的特点
1）它是反应输电线路一端电气量变化的保护； 2）保护范围内金属性短路时，距离保护Ⅰ段的保护 范围比较稳定，完全不受运行方式的影响，同时，还 具备判别短路点方向的功能； 3）距离保护第Ⅱ、Ⅲ段其保护范围伸到相邻线路上， 在相邻线路上发生短路时，由于在短路点和保护安装 处之间可能存在分支电流，所以它们在一定程度上将 受运行方式变化的影响； 4)短路点越近，保护动作速度越快；反之，越慢。
（三）保护安装处电压计算一般公式及阻抗 继电器接线方式
2、阻抗继电器接线方式
接地阻抗继电器
•
U
•
•：
I K 3 I0
•
UA
•
•
IA K 3 I0
•
•
UB
UC
,•
•, •
•
IB K 3 I0 IC K 3 I0
相间阻抗继电器
•
U
•：
I
•
（一）概述
灵敏性
继电保护灵敏性是指继电保护对设计要求动作 的故障及异常状态能够可靠动作的能力。故障 时通入装置的故障量与给定装置启动值之比， 称为继电保护的灵敏系数。
（一）概述
2、电流保护的基本回顾
• 线路电流保护在继电保护四性方面表现如何？
• 电流保护是一种结构较简单的保护，但在实现继电保护功能 上已考虑的较为周到。
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。
线路保护调试方法
线路保护调试流程—其他二次设备检验
对于光纤通道的检查
a对于光纤通道可以采用自环的方式检查光纤通道是否 完好;
b对于与光纤通道相连的保护用附属接口设备应对其继 电器输出接点 电源和接口设备的接地情况进行检查;
c通信专业应对光纤通道的误码率和传输时间进行检查; 指标应满足GB/T14285的要求;
d对于利用专用光纤通道传输保护信息的远方传输设备; 应对其发信电平 收信灵敏电平进行检测;并保证通道 的裕度满足运行要求;
线路保护调试流程—定值检验
b在整定检验时;除所通入的交流电流 电压为模拟 故障值并断开断路器的跳合闸回路外;整套装 置应处与与实际运行情况完全一致的条件下; 而不得在试验过程中人为地予以改变;
线路保护调试流程—定值检验
c装置整定的动作时间为自向保护屏柜通入模拟故 障分量电流 电压或电流及电压至保护动作向断 路器发出跳闸脉冲的全部时间;
线路保护调试流程—整组传动试验
整组试验包括如下内容:
a整组试验时应检查各保护之间的配合 装置动作行为 断路 器动作行为 保护起动故障录波信号 调度自动化系统信 号 中央信号 监控信息等正确无误;
b 借助于传输通道实现的纵联保护 远方跳闸等整组试验; 应与传输通道的检验一同进行; 必要时;可与线路对侧的 相应保护配合一起进行模拟区内 区外故障时保护动作行 为的试验;
线路保护的调试方法—工频变化量距离
短路电压计算公式： 摸拟单相接地故障电压： UФ=1+KIФ* DZZD+11 05mUN 摸拟相间短路故障电压： UФФ=2IФ*DZZD+11 05m* 3 UN DZZD 为工频变化量距离阻抗定值;K为零序补偿系数
线路保护的调试方法—差动保护
继电保护距离保护整定计算
继电保护距离保护整定计算继电保护是电力系统中的重要组成部分，主要用于检测电力系统中的故障，并迅速切除故障点，保证系统的安全运行。
其中，距离保护是一种常用的继电保护方式，通过测量电力系统中故障点到保护装置的距离来判断故障位置。
距离保护的整定计算是指根据电力系统的特性和运行条件，确定距离保护装置的各项参数的过程。
本文将介绍距离保护的整定计算方法。
首先，距离保护的整定计算可分为三个主要步骤：计算工作电压（或计算电流）、选择灵敏系数和计算保护带。
1.计算工作电压（或计算电流）距离保护的整定计算首先需要确定故障发生时的工作电压（或电流）。
工作电压是指电力系统运行时的电压值，一般可通过系统的额定电压和实际运行条件进行计算得到。
工作电流是指系统运行时的故障电流值，常用于短路保护的整定。
可以根据电力系统的短路电流和负载电流等参数来进行计算。
2.选择灵敏系数距离保护的灵敏系数是判断保护动作的重要参数，常用的灵敏系数有定值和变值两种。
定值灵敏系数是指保护装置所设置的固定值，一般根据系统特性和运行情况来选择。
变值灵敏系数是根据电力系统的特性和运行条件动态调整的，一般由保护装置自动计算和调整。
3.计算保护带距离保护的保护带是通过测量电力系统中故障点到保护装置的距离来判断故障位置的，常用的保护带有定值带、偏移带和方向带三种。
定值带是指根据系统的额定电压和故障电流等参数设置的固定带，偏移带是在定值带的基础上根据系统特性调整的带，方向带是根据故障方向确定的判断带。
距离保护的整定计算还需要考虑电力系统的特性和运行条件。
例如，线路长度、线路参数、短路容量、负载情况等都会对整定参数产生影响。
一般来说，线路越长、短路容量越大，整定参数应设置为较大的值；线路越短、短路容量越小，整定参数应设置为较小的值。
此外，还需要考虑到灵敏系数的选择和保护装置的可靠性等因素。
总之，继电保护距离保护的整定计算是根据电力系统的特性和运行条件，确定距离保护装置的各项参数的过程。
距离保护的整定计算
距离保护的整定计算一、距离保护第一段 1.动作阻抗(１)对输电线路，按躲过本线路末端短路来整定，即取AB K dzZ k Z '='⋅12．动作时限0≈'t 秒。
二、距离保护第二段1．动作阻抗（1）与下一线路的第一段保护范围配合，并用分支系数考虑助增及外汲电流对测量阻抗的影响，即()BC k fz AB k dzZ K K Z K Z '+''=''⋅1式中fz K 为分支系数min ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ABBCfz II K（2）与相邻变压器的快速保护相配合()B fz AB k dzZ K Z K Z +''=''⋅1取（1）、（2）计算结果中的小者作为1⋅''dzZ 。
2. 动作时限保护第Ⅱ段的动作时限，应比下一线路保护第Ⅰ段的动作时限大一个时限阶段，即12CABA '图3-50 电力系统接线图AZ 'BABZ BCZ Z 'Z ''Z '''00.5tZ 'Z ''Z '''00.5t3AZ 12CABA '图3-50 电力系统接线图AZ 'BABZ BCZ Z 'Z ''Z '''00.5tZ 'Z ''Z '''00.5t3AZt t t t ∆≈∆+'=''213.灵敏度校验5.1≥''=ABdzlm Z Z K如灵敏度不能满足要求，可按照与下一线路保护第Ⅱ段相配合的原则选择动作阻抗，即()2.dz fz AB k dzZ K Z K Z ''+''=''这时，第Ⅱ段的动作时限应比下一线路第Ⅱ段的动作时限大一个时限阶段，即t t t ∆+''=''21三、 距离保护的第三段1．动作阻抗按躲开最小负荷阻抗来选择，若第Ⅲ段采用全阻抗继电器，其动作阻抗为min.1.1fh zqh k dzZ K K K Z '''='''式中2．动作时限保护第Ⅲ段的动作时限较相邻与之配合的元件保护的动作时限大一个时限阶段，即t t t ∆+'''='''23．灵敏度校验作近后备保护时5.11.≥'''=⋅ABdzlm Z Z K 近作远后备保护时2.1≥+'''=⋅BCfz ABdzlm Z K Z Z K 远式中，K fz 为分支系数，取最大可能值。
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IB：0.00∠0.00o
IC：0.00∠0.00o
状态触发条件：
时间控制：28S
状态2参数设置(故障状态)
UA：25.517∠0.00o
UB：57.74∠-120o
UC：57.74∠120o
IA：5.00∠-82.30o
IB：0.00∠0.00o
IC：0.00∠0.00o
1.软压板设置：退出停用重合闸软压板；
2.控制字设置：“距离保护Ⅰ段”置“1”、“单相重合闸”置“1”、“三相重合闸”置“0”、“三相跳闸方式”置“0”；
3.开关状态：合上开关；
4.开入量检查：A相跳位0、B相跳位0、C相跳位0、闭锁重合闸0、低气压闭锁重合闸0。
5.“充电”指示灯亮
计算方法
计算公式：UФФ=m*2*IФФ* ZsetⅠ.pp
UB：33.08∠-150.78o
UC：33.08∠150.78o
IA：0.00∠0.00o
IB：5.00∠-172.30o
IC：5.00∠7.70o
状态触发条件：
时间控制：0.05S
说明:重合闸“充电”灯亮。
装置报文
1.保护启动00000ms；2.距离Ⅰ段动作 ABC 00033ms；3.故障相别 BC；4.……
Ukb=Ukc= =33.94V
Ф1=Ф2=argtg =31.73o 180o-31.73o=148.27o
Ф3=正序阻抗角φ1=82.30 o
Ic UA
0
Ucn Ukc m Ukb Ubn
Ib
试验方法
1.状态1加正常电压量，电流为0，待PT断线恢复及“充电”指示灯亮转入状态2；
2.状态2加故障量，状态2所加故障时间<整定时间+50ms（m=0.7时测动作时间）
试验条件
1.硬压板设置：退出主保护压板1 KLP、退出停用重合闸压板2 KLP
2.软压板设置：退出停用重合闸软压板；
3.控制字设置：“距离保护Ⅰ段”置“1”、“单相重合闸”置“1”、“三相重合闸”置“0”、“三相跳闸方式”置“0”；
4.开关状态：合上开关；
5.开入量检查：A相跳位0、B相跳位0、C相跳位0、闭锁重合闸0、低气压闭锁重合闸0。
1.状态1加正常电压量，电流为0，待PT断线恢复及“充电”指示灯亮转入状态2；
2.状态2加故障量，所加故障时间<整定时间+50ms；（m=0.7时测动作时间）
单相区内故障试验仪器设置（采用状态序列）
状态1参数设置(故障前状态)
UA：57.74∠0.00o
UB：57.74∠-120o
UC：57.74∠120o
计算数据：（举例：如BC相间故障）
区内故障：m=0.95 Ukbc=0.95*2*5*3.4=32.3V
Ukb=Ukc= =33.08V
Ф1=Ф2=argtg =29.22o 180o-29.22o=150.73o
Ф3=正序阻抗角φ1=82.30 o
区外故障：m=1.05 Ukbc=1.05*2*5*3.40=35.7V
相间区内故障试验仪器设置（采用状态序列）
状态1参数设置(故障前状态)
UA：57.74∠0.00o
UB：57.74∠-120o
UC：57.74∠120o
IA：0.00∠0.00o
IB：0.00∠0.00o
IC：0.00∠0.00o
状态触发条件：
时间控制：28S
状态2参数设置(故障状态)
UA：57.74∠0.00o
试验项目
二、相间距离Ⅰ段保护检验---正方向：区内、区外故障；反方向
相关定值
(举例)
相间距离Ⅰ段保护定值ZsetⅠ：3.40Ω、动作时间装置固有(t<35ms)；
正序阻抗角：82.30o；单相重合闸：置“1”；单相重合闸时间：0.7S。
试验条件
1.硬压板设置：退出主保护压板1 KLP、退出停用重合闸压板2KLP
状态触发条件：
时间控制：0.05S
说明:PT断线恢复需10~12秒，重合闸充电需15秒，因此故障前状态需加28秒，使得重合闸“充电”灯亮。
装置报文
1.保护启动00000ms；2.距离Ⅰ段动作 A相 00033ms；3.重合闸动作 00773ms；4.故障相别 A；5.……
装置指示灯
跳A、重合闸
区外故障
装置报文
保护启动00000ms
装置指示灯
无
说明：1.故障试验仪器设置以BC相故障为例，AB、CA相类同；2.相间距离Ⅱ、Ⅲ段同上类似，注意所加故障时间应大于该段保护定值整定时间。
思考：1.AB、CA相间故障时，故障电压如何计算，故障相电压角度如何加？2.加4倍额定电流，故障电压为0V，分别模拟单相接地、两相和三相反方向故障，距离保护的动作行为如何？反方向故障的电流角度应如何设置？
（二）距离保护试验
试验项目
一、接地距离Ⅰ段保护检验---正方向：区内、区外故障；反方向
相关定值
(举例)
接地距离Ⅰ段保护定值ZsetⅠ：3.40Ω、动作时间装置固有(t<35ms)；
零序补偿系数KZ：0.58.正序灵敏角φ1：82.30o、零序灵敏角φ0：74.50o
单相重合闸：置“1”；单相重合闸时间：0.7S。
6.加入正常三相电压>25S后，“充电”指示灯亮。
计算方法
计算公式：UФ=m*(1+Kz)*IФ* Zset1.p
注：m为系数
计算数据：m=0.95 UФ=0.95*（1+0.58）*5*3.40=25.517V；
m=1.05 UФ=1.05*（1+0.58）*5*3.40=28.203V；
试验方法
装置指示灯
跳A、跳B、跳C
区外故障
状态参数设置
将区内故障中故障态的故障相电压改为区外计算值，即：UB：33.94∠-148.27o、UC：33.94∠148.27o
装置报文
保护启动00000ms
装置指示灯
无
反向故障
状态参数设置
将区内故障中故障态的故障相电流角度加上180度，即：IB：5.00∠7.70o、IC：5.00∠-172.30o
状态参数设置
将区内故障中故障态的故障相电压改为区外计算值，即：UA：28.203∠0.00o
装置报文
保护启动00000ms
装置指示灯
无
反向故障
状态参数设置
将区内故障中故障态的故障相电流角度加上180度，即：IA：5∠（-82.30o+180 o）
装置报文
保护启动00000ms
装置指示灯
无
说明：1.故障试验仪器设置以A相故障为例，B、C相类同；2.接地距离Ⅱ、Ⅲ段同上类似，注意所加故障时间应大于该段保护定值整定时间，接地距离Ⅲ段保护动作固定三跳不重合。