继电保护课程设计--线路距离保护原理及计算原则
继电保护原理距离保护原理
继电保护原理距离保护原理系统在正常运行时，不可能总工作于最大运行方式下，因此当运行方式变小时，电流保护的保护范围将缩短，灵敏度降低；而距离保护，顾名思义它测量的是短路点至保护安装处的距离，受系统运行方式影响较小，保护范围稳定。
常用于线路保护。
距离保护的具体实现方法是通过测量短路点至保护安装处的阻抗实现的，因为线路的阻抗成正比于线路长度。
在前面的分析中大家已经知道：保护安装处的电压等于故障点电压加上线路压降，即U KM=U K+△U；其中线路压降△U并不单纯是线路阻抗乘以相电流，它等于正、负、零序电流在各序阻抗上的压降之和，即△U=IK1*X1+ IK2*X2+ IK0*X0 。
接下来我们先以A相接地短路故障将保护安装处母线电压重新推导一下。
因为在发生单相接地短路时，3IO等于故障相电流IKA；同时考虑线路X1=X2 则有：U KAM=U KA+I KA1* X LM1+ I KA2* X LM2+ I KA0* X LM0=U KA+I KA1*X LM1+ I KA2*X LM1+ I KA0*X LM0+ (I KA0* X LM1－I KA0* X LM1)=U KA+ X LM1(I KA1+ I KA2+ I KA0)+ I KA0（X LM0－X LM1）=U KA+X LM1*I KA+ 3I KA0（X LM0－X LM1）*X LM1/3X LM1=U KA+X LM1*I KA[1+（X LM0－X LM1）/3X LM1]令K=（X LM0－X LM1）/3X LM1则有U KAM=U KA+I KA*X LM1(1+K)或U KAM=U KA+I KA*X LM1(1+K)=U KA+X LM1(I KA+KI KA)=U KA+X LM1(I KA+K3I KA0)同理可得U KBM=U KB+ X LM1(I KB+K3I KB0)U KCM=U KC+ X LM1(I KC+K3I KC0)这样我们就可得到母线电压计算得一般公式：U KΦM=U KΦ+ X LM1(I KΦ+K3I0)该公式适用于任何母线电压的计算，对于相间电压，只不过因两相相减将同相位的零序分量K3I KC0减去了而已。
继电保护课程设计--110kV电网距离保护设计
继电保护课程设计--110kV电网距离保护设计
一、课程介绍
本课程设计是针对110kV电网中的距离保护进行设计的，旨在使学生了解距离保护的基本原理、组成部分、应用场景以及调试方法等方面的知识，能够独立设计和调试110kV电网距离保护系统。
二、设计内容
1. 距离保护的基本原理及分类
了解距离保护的基本原理，包括电气距离原理、I-V特征法和角度特征法等，以及距离保护的分类。
2. 距离保护的组成部分
了解距离保护的组成部分，包括主保护、备用保护、监控装置和负载切换等，并掌握各个组成部分的功能和特点。
3. 距离保护的应用场景
了解距离保护在电网中的应用场景，包括线路距离保护、变压器距离保护和母线距离保护等，并掌握不同应用场景下距离保护的设计要求和调试方法。
4. 距离保护系统的设计
根据实际需求，独立设计110kV电网距离保护系统，包括选型、接线、参数设置和调试等，实现对电网故障的保护和自动切除。
5. 距离保护系统的调试
针对设计的距离保护系统进行调试，包括模拟故障、检查保护动作、检查自动切除等，保证距离保护系统的稳定可靠性。
三、设计要求
1. 设计过程需结合实际电网，在电网拓扑结构、线路参数、变压器参数和母线参数等方面进行适当调整和设计。
2. 设计过程中需加强安全意识，确保操作过程安全可靠。
3. 设计报告中需详细说明设计思路、参数设置、故障模拟和调试等过程，保证报告清晰明了。
继电保护 电网的距离保护PPT学习教案
相位比较动作条件：
90 arg Zm Zset 90 Zset
90
arg
Um ImZset ImZset
90
jX
A
2Zset
Zset C
2Zset Zm
jX
A
2Zset
Zset
C
Zm Zset
Zm
A
O
R
Zm
A
O
R
(a)
(b)
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(二)阻抗继电器的比较回路 具有圆或直线特性阻抗继电器可以用比较两个电气量幅值的方法 来构成，也可以用比较两个电气量相位的方法来实现。
Rm Xm
Rset X mct g3 X set Rmt g4
综合以上三式，动作特性可以表示为
X mt g2 Rm Rmt g1 X m
Rset X set
Xˆ mct g3 Rˆmt g4
Xˆ m
0,
X
m
,
Xm 0 Xm 0
Rˆm
0,
Rm
,
Rm 0 Rm 0
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继电保护 电网的距离保护
会计学
1
3.1 距离保护的基本原理与构成
一、距离保护的基本概念
电流保护对于容量大、电压高和结构复杂的网络，难于满足电网 对保护的要求。一般只适用于35kv及以下电压等级的配电网。
对于110kv及以上电压等级的复杂电网，必须采用性能更加完善的 保护装置，距离保护就是适应这种要求的一种保护原理。
~A Z3
B Z2
C Z1
t
t II 3
t3I
tI 2
保 护 3的 I段
保 护 3的 II段
线路微机继电保护中三段式距离保护原理与算法
线路微机继电保护中三段式距离保护原理与算法一、引言距离保护是电力系统继电保护中的一种重要类型，主要用于避免电网故障扩大，降低故障对电网的影响。
在微机继电保护中，三段式距离保护是一种常见的应用方式。
本论文将详细阐述三段式距离保护的原理及算法。
二、三段式距离保护原理三段式距离保护主要由近端保护、中端保护和远端保护三部分组成。
其基本原理是基于故障点到保护段的距离直接影响保护的动作时间。
当故障点靠近保护段时，响应时间应较长，反之则应较短。
这样就能根据故障点与保护段的距离来动态调整保护的响应时间，实现更好的保护效果。
三、微机实现方法在微机继电保护中，三段式距离保护的实现通常需要依靠微处理器或微控制器来完成。
根据距离测量结果和预设的保护段特性曲线，可以计算出对应的响应时间，并控制执行机构进行跳闸或隔离。
此外，微机还具有强大的数据处理能力和实时性，可以更精确地测量故障点到保护段的距离，从而提高保护的准确性。
四、算法分析三段式距离保护的算法主要包括故障点距离保护段的距离计算、响应时间的动态调整以及执行机构的控制等部分。
其中，距离计算通常采用测量值与预设阈值的比较，通过判断是否超过阈值来确定故障点到保护段的距离。
动态调整响应时间则需要根据实时测量的距离数据，通过算法计算出对应的响应时间，以适应不同距离的情况。
执行机构的控制则需要根据算法输出的跳闸或隔离指令，驱动相应的执行机构进行动作。
五、实际应用与优化在实际应用中，三段式距离保护需要考虑到各种可能的情况和影响因素，如线路阻抗变化、环境干扰等。
为了应对这些问题，需要进行相应的优化和调整。
例如，可以通过实时监测线路阻抗，调整保护段的特性曲线；可以通过优化算法，提高距离计算的准确性；可以通过加强硬件抗干扰能力，提高保护的稳定性等。
六、总结三段式距离保护是一种有效的电力系统继电保护方式，通过微机实现可以获得更高的精度和实时性。
在算法方面，需要根据实际情况进行优化和调整，以提高保护的准确性和稳定性。
继电保护(距离保护)
对于相间短路，故障环路为相—相故障环路，取测量电 压为保护安装处两故障相的电压差，测量电流为两故障相的 电流差，称为相间距离保护接线方式，能够准确反应两相短 路、三相短路和两相接地短路情况下的故障距离。
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UB = z1 l k B 、 C 相 测 量 I B + K3I 0
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三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
U A = U kA + (I A + K3I 0 )z1 l k U B = U kB + (I B + K3I 0 )z1 lk U = U + (I + K3I )z l kC C 0 1 k C
增大，短路阻抗比正常时测量到的阻抗大大降低。
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二、测量阻抗及其与故障距离的关系
Um Zm = = z1 l k Im Z set = z1 l set
♣ 距离保护反应的信息量测量阻抗在故障前后变化比电流变 化大，因而比反应单一物理量的电流保护灵敏度高。 ♣ 距离保护的实质是用整定阻抗 Zset 与被保护线路的测量阻 抗 Zm 比较： 当短路点在保护范围以内时，Zm<Zset，保护动作； 当短路点在保护范围以外时，Zm>Zset时，保护不动作。 因此，距离保护又称低阻抗保护。
U kA = 0
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三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
U A = U kA + (I A + K3I 0 )z1 l k U B = U kB + (I B + K3I 0 )z1 lk U = U + (I + K3I )z l kC C 0 1 k C
关于继电保护的课程设计
关于继电保护的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解继电保护的基本概念、原理及分类。
2. 学生能够掌握继电保护的主要参数及其调整方法。
3. 学生能够了解继电保护装置的组成、功能及其在电力系统中的应用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析简单电力系统故障，并选择合适的继电保护装置。
2. 学生能够通过实验和实践，学会使用继电保护测试仪器，进行基本的操作与调整。
3. 学生能够通过案例分析与小组讨论，提高解决问题的能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到继电保护在电力系统中的重要性，增强对电力工程领域的兴趣。
2. 学生能够养成严谨的科学态度，注重实践与理论相结合的学习方法。
3. 学生能够培养安全意识，了解继电保护在保障电力系统安全运行中的作用。
课程性质分析：本课程属于电力工程领域的基础课程，旨在帮助学生建立继电保护的基本知识体系，提高实践操作能力。
学生特点分析：高二年级的学生已具备一定的物理和数学基础，具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：1. 结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 创设情境，激发学生的学习兴趣，引导学生主动探索、积极思考。
3. 强化团队合作，培养学生的沟通与协作能力。
二、教学内容1. 继电保护基本概念与原理- 介绍继电保护的定义、作用及其重要性。
- 解释继电保护的原理，包括电流保护、电压保护、差动保护等。
2. 继电保护装置及其分类- 列举常见的继电保护装置，如过电流保护装置、距离保护装置、方向保护装置等。
- 分析各种保护装置的特点和应用场合。
3. 继电保护主要参数与调整方法- 介绍继电保护的主要参数，如整定值、动作时间、返回时间等。
- 讲解参数调整的原则和方法，以及影响参数调整的因素。
4. 继电保护装置的组成与应用- 概述继电保护装置的组成，包括检测元件、逻辑元件、执行元件等。
- 分析继电保护装置在电力系统中的应用案例。
继电保护技术培训(距离保护)
距离保护整定计算
二、相间距离保护的整定计算公式
2.3 距离Ⅲ段：
III Z set .1
Z ld . min Ⅲ K rel K re K ss
Z ld . min
0.9U e. x I fh. max
可靠系数Krel取1.2～1.3；返回系数Kre取1.15～1.25；自启动系数Kss取1.1～1.7。
A、助增分支（保护安装处至故障点sN Kb Z sN
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距离保护整定计算
二、相间距离保护的整定计算公式 分支系数的计算：
B、汲出分支(保护安装处至故障点有负荷引出，保护测量阻抗将减小)
汲出系数是小于1的数值
Kb
1 Z dz Z fhmin K h K zq cos( d fh ) Kk U fhmin I fhmax 0.9 110 3 I fhmax 0.9 110 3 0.35 163.5
带方向闭锁的距离保护
Z fh. min
系数取值： 1.2, K h Kk
II II I Z op .1 K rel Z AB K rel Kb. min Z op.2
Z A 1 I f .m n 2 M 3 k0 m 1 / E1 1 3k 5 V N
6 k0 m
6 k0 m
0.5s t8
6
7 10
8
9
t1 0.5s V A0
总分支系数
Kb.min Kb助Kb汲 2.52 0.575 1.35
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距离保护整定计算
二、相间距离保护的整定计算公式
2.2 距离Ⅱ段：
② 与相邻元件的速动保护配合：
第5章 距离保护教案3
5.5距离保护的整定计算及对距离保护的评价（Setting Calculation of Distance Protection and Assessment to it ）5.5.1距离保护的整定计算原则（Setting Calculation Principle of Distance Protection ）距离保护装置一般也都采用三段式阶梯时限特性，在进行整定计算时，要计算各段的设定阻抗、动作时限和进行灵敏性校验。
当距离保护用于双侧电源的电力系统时，一般要求Ⅰ、Ⅱ段的测量元件都要具有明确的方向性，即采用具有方向性的测量元件。
第Ⅲ段作为本条线路的近后备、相邻下一级线路的远后备和反向母线保护的后备，所以第Ⅲ段通常采用采用带有偏移特性的测量元件。
下面以图5-27所示电网为例，来说明各段保护的具体整定原则。
设线路AB 、BC 均装有三段式距离保护，对保护1各段进行整定计算。
图5-27 距离保护整定计算网络图1、距离保护第Ⅰ段整定计算11z L K Z B A rel set -I I ⋅= (5-74)I r e lK ——可靠系数，一般取0.8~0.85。
2、距离保护第Ⅱ段整定计算（1）与相邻线路距离保护第Ⅰ段相配合。
为了保证在下级线路上发生故障时，上级线路保护Ⅱ段不至于误动，保护1的Ⅱ段的动作范围不应该超出保护2的Ⅰ段的动作范围，再考虑到分支系数，保护1的Ⅱ段的整定阻抗可按照下式进行计算：)(2min 1I ⋅⋅II II ⋅+=set b AB rel set Z K Z K Z (5-75)式中，II rel K 为可靠系数，一般取0.8；分支系数的定义和电流保护中相似，即当线路BC上发生故障时，ABBC b I I K =。
为确保在各种运行方式下保护1的Ⅱ段的保护范围不超过保护2的Ⅰ段的保护范围，分支系数取各种情况下的最小值。
（2）躲开线路末端变压器低压侧出口处短路时的阻抗值。
当被保护线路的末端母线接有变压器时，距离Ⅱ段应与变压器的快速保护相配合，其保护范围不超过变压器快速保护的范围。
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电力系统继电保护课程设计题目：距离保护专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：2017年 6月 13 日1 设计原始资料1.1 具体题目如下图1.1所示网络，系统参数为:E ϕ=、G210ΩX =、10ΩG3=X ,140(13%)41.2L =+=km 、403=L km ，50=BC L km 、30=CD L km 、30=DE L km ，线路阻抗/4.0Ωkm ，ІШ0.85rel rel K K ==，ІІ0.8rel K =，max 300BC I =A 、max 200CD I =A 、max 150CE I =A ，5.1=ss K ，15.1=re K ,Ш1=0.5t s 。
AB图1.1电力系统示意图试对线路1L 、2L 、3L 进行距离保护的设计。
1.2 要完成的内容本文要完成的内容是对线路的距离保护原理和计算原则的简述，并对线路各参数进行分析及对保护3和5进行距离保护的具体整定计算并注意有关细节。
2 分析要设计的课题内容2.1 设计规程根据继电保护在电力系统中所担负的任务，一般情况下，对动作于跳闸的继电保护在技术上应满足四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。
这几“性”之间，紧密联系，既矛盾又统一，按照电力系统运行的具体情况配置、配合、整定。
2.2 本设计的保护配置2.2.1 主保护配置距离保护Ⅰ段和距离保护Ⅱ段构成距离保护的主保护。
(1) 距离保护的Ⅰ段ABC图2.1 距离保护网络接线图瞬时动作，Ⅰt 是保护本身的固有动作时间。
保护1的整定值应满足：AB set Z Z <I⋅1考虑到阻抗继电器和电流、电压互感器的误差，引入可靠系数Irel K (一般取0.8-0.85)，则AB Ιrel Ι1set Z K Z =⋅同理，保护2的Ⅰ段整定值为：BC Ιrel Ι2set Z K Z =⋅(2) 距离Ⅱ段整定值的选择和限时电流速断相似，即应使其不超出下一条线路距离Ⅰ段的保护范围，同时带有高出一个t ∆的时限，以保证选择性,例如在图2.1中，当保护2第Ⅰ段末端短路时，保护1的测量阻抗为：Ι2set AB m ⋅+=Z Z Z引入可靠系数I Irel K (一般取0.8)，则保护1的Ⅱ段的整定阻抗为：[]ІІΙΙΙset.1rel AB set.2AB BC =(+)=0.8+(0.8~0.85)Z K Z Z Z Z2.2.2 后备保护配置为了作为相邻线路的保护装置和断路器拒绝动作的后备保护，同时也作为距离Ⅰ段与距离Ⅱ段的后备保护，还应该装设距离保护第Ⅲ段。
距离Ⅲ段：整定值与过电流保护相似，其启动阻抗要按躲开正常运行时的负荷阻抗来选择，动作时限还按照阶梯时限特性来选择，并使其比距离Ⅲ段保护范围内其他各保护的最大动作时限高出一个t ∆。
3保护配合的整定3.1 QF3距离保护的整定与校验3.1.1 QF3距离保护第I 段整定(1) QF3的Ⅰ段的整定阻抗为ІІset.3rel BC 1= 1.2600.428.8Z K L z =⨯⨯=Ω(3.1)(2) 动作时间0s I =t （第Ⅰ段实际动作时间为保护装置固有的动作时间） 3.1.2 QF3距离保护第Ⅱ段整定(1) 与相邻线路D C L -距离保护Ⅰ段相配合，QF3的Ⅱ段的整定阻抗为： ІІІІІset.3rel BC 1set.2=(+)=0.8(500.4+10.2)=24.16ΩZ K L z Z ⨯⨯(3.2)ІІset.2rel CD 1==0.850.430=10.2ΩZ K L z ⨯⨯(3.3)(2) 灵敏度校验距离保护Ⅱ段，应能保护线路的全长，本线路末端短路时，应有足够的灵敏度。
ІІset.3senBC 24.16===1.208<1.25500.4Z K Z ⨯ 即满足灵敏度sen 1.25K ≥的要求。
距离保护3的Ⅱ段应改为与相邻线路的Ⅱ段配合。
ІІІІІset.2rel 1CD rel 1DE =(+)=0.8(0.430+0.850.420)=15.04ΩZ K z L K z L ⨯⨯⨯⨯(3.4)ІІ.2BC set senBCZ Z K Z +==2015.04 1.752 1.2520+=> 即满足灵敏度sen 1.25K ≥的要求。
(3) 动作时间，与相邻线路D C L -距离Ⅰ段保护配合，则ІІІ=+Δ=0.5t t t s3.1.3 QF3距离保护第Ⅲ段整定(1) 整定阻抗：按躲开被保护线路在正常运行条件下的最小负荷阻抗min L Z 来整定计算。
ШШLmin rel set.3re ss 190.530.85===93.88Ω1.15 1.5Z K ZK K ⨯⨯ (3.5)1min Lmin Lmax ===190.53ΩU Z I (3.6)其中,rel =0.85K Ⅲ，re =1.15K ，ss =1.5K 。
(2) 灵敏度校验距离保护Ⅲ段，即作为本线路Ⅰ、Ⅱ段保护的近后备保护，又作为相邻下级线路的远后备保护，灵敏度应分别进行校验。
作为近后备保护时，按本线路末端短路进行校验，计算式为：Шset.3senBC 93.88===4.69>1.5500.4Z K Z ⨯即满足灵敏度sen 1.5K ≥的要求。
作为远后备保护时，按相邻线路末端短路进行校验，计算式为：Шset.3senBC CD 93.88===2.93>1.2+20+12Z K Z Z 即满足灵敏度sen 1.2K ≥的要求。
(3) 动作延时ШШ31=+2Δ=1.5t t t s3.2 QF5距离保护的整定与校验3.2.1 QF5距离保护第I 段整定(1) 线路3L 的Ⅰ段的整定阻抗为：ІІset.5rel 31==0.85400.4=13.6ΩZ K L z ⨯⨯(3.7)(2) 动作时间0s I =t （第Ⅰ段实际动作时间为保护装置固有的动作时间）3.2.2 QF5距离保护第Ⅱ段整定(1) 与相邻线路C B L -距离保护Ⅰ段相配合，线路3L 的Ⅱ段的整定阻抗为： ІІІІІset.5rel 31 b.min set.2=(+=0.8(400.4+2.0317)=40.41ΩZ K L z K Z ⨯⨯⨯） (3.8)ІІset.2rel BC 1==0.85500.4=17ΩZ K L z ⨯⨯(3.9) 其中,Ω=48.161L Z ,16ΩL3=Z , 20ΩBC =Z 。
I I Z Z Z I 16.481616L1L3L33+=+=(3.10)2.031616.4816L3L1L33b.min =+=+==Z Z Z I I K(3.11)L1Z图3.2 等效电路图 (2) 灵敏度校验距离保护Ⅱ段，应能保护线路的全长，本线路末端短路时，应有足够的灵敏度。
ІІset senL340.41===2.53>1.25400.4Z K Z ⨯ 即满足灵敏度sen 1.25K ≥的要求。
(3) 动作时间:与相邻线路C B L -距离Ⅰ段保护配合，则ІІI =+Δ=0.5s t t t3.2.3 QF5距离保护第Ⅲ段整定(1) 整定阻抗：按躲开被保护线路在正常运行条件下的最小负荷阻抗min L Z 来整定。
ШШLmin rel setre ss 190.530.85===93.88Ω1.15 1.5Z K ZK K ⨯⨯ (3.12)Lmin Lmin Lmax ===190.53ΩU Z I(3.13)其中,Шrel =0.85K ， 1.15re =K ， 1.5ss =K 。
(2) 灵敏度校验距离保护Ⅲ段，即作为本线路Ⅰ、Ⅱ段保护的近后备保护，又作为相邻下级线路的远后备保护，灵敏度应分别进行校验。
作为近后备保护时，按本线路末端短路进行校验，计算式为：Шset.5senL393.88===5.87>1.5400.4Z K Z ⨯即满足灵敏度sen 1.5K ≥的要求。
作为远后备保护时，按相邻线路末端短路进行校验，计算式为：Шset.5senL3 b.max BC 93.88===1.66>1.2+16+2.0320Z K Z K Z ⨯即满足灵敏度sen 1.2K ≥的要求。
(3) 动作延时ШШ51=+3Δ=2t t t s4继电保护设备选择4.1 互感器的选择4.1.1 电流互感器的选择根据电流互感器安装处的电网电压、最大工作电流和安装地点要求，选型号为LCWB6-110W2屋外型电流互感器。
4.1.2 电压互感器的选择根据电压等级选型号为YDR-110的电压互感器。
4.2 时间继电器的选择根据题目要求时间继电器选AC220V 、嵌入式、限时动作的继电器，则其型号为H3CR-G8EL 。
5 二次展开原理图的绘制5.1 绝对值比较原理的实现绝对值比较的一般动作A 表达式如式B A Z Z ≤所示。
绝对值比较式的阻抗元件，既可以用阻抗比较的方式实现，也可以用电压比较的方式实现。
AB U U ≤(5.1) 式(5-1)称为电压形式的绝对值比较方程，电路图如图5.1所示。
5.2 保护跳闸回路三段式距离保护主要由测量回路、起动回路和逻辑回路三部分组成，启动回路、测量回路、逻辑回路,如图5.2所示。
起动回路主要由起动元件组成，起动元件可由电流继电器、阻抗继电器、负序电流继电器或负序零序电流增量继电器构成。
测量回路的Ⅰ段和Ⅱ段，由公用阻抗继电器1、ZKJ 2组成，而第Ⅲ段由测量阻抗继电器ZKJ 3组成。
测量回路是测量短路点到保护安装处的距离，用以判断故障处于那一段保护范围。
逻辑回路主要由门电路和时间电路组成。
与门电路包括与门1Y 、2Y 、或门H 和禁止门JZ ,用以分析判断是否应该跳闸。
5.3 原理接线图KT 为时间继电器，KS 为信号继电器，KZ 为阻抗继电器,TA 为电流互感器，如图5.3所示。
T图5.1 绝对值比较的电压形成图5.2保护跳闸回路TAa图5.3原理展开图6心得体会从对继电保护所提出的基本要求来评价距离保护，可以得出如下几个主要的结论：(1)根据距离保护工作原理，它可以在多电源的复杂网络中保证动作的选择性。
(2)距离I段是瞬时动作的，但是它只能保护线路全长的80%-85%。
(3)距离保护较电流、电压保护具有较高的灵敏度。