输电线路距离保护
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。
输电线路的距离保护
阻 抗 元 件
• 正常运行时，谐振回路 呈纯电阻，Rj上电流与 Uab同相位，所以， Up也与Uab同相位 • 外加电压消失时，借助 于谐振，电压Up在一 定时间内保持原有相位 不变
R
UC
• 引入第三相电压，保证 保护反方向出口两相短 路时阻抗元件仍然能够 正确动作
影响阻抗元件测量阻抗精度的因素
1、短路点的过渡电阻； 2、保护安装处与故障点之间有分支电路； 3、电力系统振荡； 4、TA,TV的误差； 5、TV二次回路断线； 6、串连补偿电容。
一、短路点过渡电阻对测量阻抗的影响
A B
1QF
2QF
jx
jx
R
k
II Z set B I Z set B
II Z setA R
B
R
R
Z m1
I Z set A
&
Z
III
6
&
t III
0
9
3KS
2
1
10
闭锁元件
3
A
1QF
I Z set 1
B
2QF
k
C
3QF
4
II Z set 1 III Z set 1
t
t1III
III t2
t1II
II t2 I t2
t3II t3I
O
t1I
距离保护和电流保护都有一个共同的缺点： 不能够实现线路全长的快速保护 但是由于距离保护受系统影响小，因此， 距离Ⅰ段可以保护线路全长的80％~85％； 距离Ⅱ段和下条线路的瞬时保护配合，带有实现Δt； 距离Ⅲ段与负荷阻抗配合，作为后备保护。
jX Zset2
长线路 短线路
输电线路的距离保护
故障序分量选相元件
BC两相接地故障
E
I1
Z1
I A2
Z2
Z0
I0
3Rg
I0 Z 2 由复合序网图可得： arg I A 2 Z 0 3R g
相电流差变化量选相元件
A相故障
I1 I 2
I AB 3 I 1 I BC 0 I CA 3 I 1
BC相间故障
I 1 I 2
I AB 3 I 1 I BC 2 3 I 1 I CA 3 I 1
I a ,b , c I d
I 2 I dz 2
I 0 I dz0
零序电流突变量起动判据
3i0 (k ) 3i0 (k N ) 3i0 (k N ) 3i0 (k 2N ) 0
健全相电流差突变量元件算法
非全相运行时健全相电流差突变量元件其作用是 用来在非全相运行时判断健全相是否又发生了故 障。要求在非全相运行时或非全相运行中系统振 荡不应误动。以A相故障、BC两相运行为例：
相电流差突变量起动判据
微机保护装置广泛采用相电流突变量作为起动元件判
据。采用相电流差突变量构成的起动元件比相电流突变量
起动元件有两点好处。 （1）对各种相间故障提高了起动元件的灵敏度。 例如 对于两相短路灵敏度可提高一倍。 （2）抗共模干扰能力强。例如对讲机的无线电干
距离保护
并成为国内外实现距离保护的主流方法
第二节 距离保护的基本原理和基本量
补偿电压：
G
k3
M
KZ
I m
k1
y
k2
N
G
F
U m
F
(a)
F
补偿电压，也称为工作电压、操作电压：
U Z I U set
测量电压经保护区段线路压降补偿得到的保护区末端的电压，简言之，
就是测量点补偿到整定点的电压
110kV及以上网络拓扑结构较复杂的电网中较 难应用
第四章 输电线路的距离保护
第一节 距离保护的基本概念
距离保护是指能直接反映输配电线路从保护安装处
到故障点之间距离（称为故障距离）的继电保护 目前广泛使用的距离保护的基本原理，可以简单地 描述为通过测量故障线路的正序基频阻抗来反映故 障距离
第一节 距离保护的基本概念
Z1 , Z 2 , Z 0 , Z s , Z m
U Z (I U m F 1 k 3I 0 ) U F Z1 I m
U m U F Z1 I m
(4.8) (4.11)
第二节 距离保护的基本原理和基本量
U 90 Arg ( ) 270 U
该动作判据只反映线路正向整定阻抗范围内的故障，因此称为方向距离 继电器或方向距离元件
第二节 距离保护的基本原理和基本量
极化电压：
距离元件的动作判据，利用比较补偿电压与测量电压的相位关系实现
比较相位，可理解为以测量电压的相位（极性）为基准来确定补偿电
现距离是线路的固有参数，
因此，距离保护可以基本不受系统运行方式影响
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 ；
110KV输电线路距离保护大学生论文
110KV输电线路距离保护摘要：由于110KV输电线路都是长距离，重负荷线路，通常线路末端短路时的短路电流非常接近线路最大负荷电流。
如果采用传统的三段式电流保护，其保护范围变得很小甚至接近0，其灵敏度也不能满足要求，并且动作时间会很长，不能快速及时的保护线路和电气设备。
如果采用三段式距离保护就可以解决上述问题。
本论文的第一章写了距离保护的组成和基本原理，第二章写了距离保护的核心—阻抗继电器原理和类型，第三章写了如何使用阻抗继电器(阻抗继电器的00接线），第四章写了如何对距离保护的整定。
关键词：距离保护，阻抗继电器，00接线正文一·距离保护的基本原理和组成距离保护是反映了故障点到保护安装点的距离，并且根据距离大小确定动作时限的一种继电保护装置。
保护核心主要是阻抗继电器，利用测出来的阻抗值来判断故障点与保护安装点的距离。
三段式距离保护一般由启动元件，方向元件，测量元件，时间元件组成（1）启动元件主要是在发生故障瞬间启动的保护装置，一般采用的是零序与负序电流构成，也可以采用反映突变量的元件作为启动元件。
（2）方向元件一般采用功率方向继电器，一般用于双侧电源的输电线路。
采用方向元件和阻抗元件结合的阻抗继电器。
（3）测量元件是阻抗保护的核心，主要作用是测量短路点到保护装出的距离。
（4）时间元件主要是按照故障到保护安装点的远近，根据整定的动作时间动作，保证保护的选择性，防止误动。
D为启动元件，Z1为一段保护，Z2为二段保护，Z3为三段保保护的逻辑图：dj护，T11和T111为二段和三段的整定时间。
dj Q 是由零序或者负序电流检测元件组成，是为了防止如果是两相短时间碰线或者短时间过负荷（非线路故障）而造成大电流使继电保护误动做。
二．阻抗继电器1）基本原理阻抗继电器主要是测量短路点到保护安装点的阻抗，并对整定值进行比较，以确定保护是否动作。
原理是输入一个电压mU （相电压）和一个电流mI （相电流）。
浅析输电线路距离保护的运用问题及解决
浅析输电线路距离保护的运用问题及解决摘要：电流电压保护的主要优点是简单、经济及工作可靠。
但是由于这种保护整定值的选择、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，所以在35kV及以上电压的复杂网络中，它们都很难满足选择性、灵敏性及快速切除故障的要求。
为此，就必须采用性能更加完善的保护装置，而距离保护就是适应这种要求的一种保护。
关键词：距离保护；并联电抗器；保护死区；故障距离1.距离保护的基本概念距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离（或阻抗），并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。
该装置的核心部件为距离或阻抗继电器，或称距离或阻抗原件。
对于单相补偿式，所谓I类阻抗继电器，它可根据其端子上所加的一个电压和一个电流测知保护安装处至短路点间的阻抗值，但可根据其端子上所加的电压和电流值间接测定保护安装处至短路点之间的距离。
由这两种距离或阻抗继电器构成的距离保护都是在短路点距保护安装处近时，动作时间短；当短路点距保护安装处远时，动作时间增长。
这样就能保证了保护有选择性地切除故障线路。
2.并联电抗器对距离保护的影响2.1 并联电抗器的接线分析由于并联电抗器可以补偿线路的对地电容，消除电容效应，在高压输电线路上为了限制过电压，一般都装设有一定容量的并联电抗器。
按照容量定义的并联电抗器补偿度为：Zo、Zl分别为单位长度线路的零序阻抗和正序阻抗。
2.3 整定值的定性分析K值则为准确系数，取大于1，其值的大小直接能够影响距离保护的范围。
其值越大保护范围越小，其值越接近于1则保护范围越大。
结合2.1节的分析，无论输电线路或并联电抗器内部发生短路故障，首先需保证保护动作第一时间跳开线路断路器，那么K值的选择则尤为重要。
假设距离保护定值为It，输电线路全段阻抗值为Zl，并联电抗器阻抗为Zr。
2.3.1 当线路阻抗大于并联电抗器阻抗当线路阻抗大于并联电抗器阻抗时，即Zl>Zr，此时K的取值只需考虑线路阻抗等于电抗器阻抗Zr点至Zl线路全长之间，也就时说此时由于线路的阻抗值能够大于电抗器阻抗，电抗器的全段可以考虑在保护范围内，短路电流点可以选择在线路阻抗等于电抗器阻抗的点之后。
输电线路的距离保护总结
输电线路的距离保护总结《输电线路的距离保护总结，有趣的“电力卫士”大揭秘》嘿，大家好啊！今天咱就来聊聊输电线路的距离保护，这玩意儿可真是电力世界里的一位厉害“卫士”呐！想象一下，那些输电线路就像电力的高速公路，输送着至关重要的电能。
而距离保护呢，就像是这条路上的超级守护者，时刻警惕着各种状况。
你说距离保护这名字咋来的呢？简单来说，就是它能根据故障点到保护装置的距离来行动。
这可就相当牛了，就好像它有一双千里眼，能精准地判断出问题出在哪里，然后迅速采取行动。
这家伙工作起来那叫一个认真负责。
一旦线路上出了啥毛病，它能迅速做出反应，跳开开关，避免问题扩大。
而且它还特别聪明，能区分故障是在保护区内还是区外。
如果是在保护区内，那果断出击；要是在区外，就不会轻易乱动，免得造成不必要的停电。
有时候我就在想，这距离保护就像一个经验丰富的老警察，稳如泰山啊！它能够准确地判断形势，该出手时就出手，一点儿也不含糊。
不过呢，它也不是完美无缺的啦。
就像人无完人一样，它偶尔也会有小失误。
比如说线路的参数发生变化，或者有一些特殊的干扰，它可能就会有点“犯迷糊”。
但别担心，咱们的电力工程师们可都不是吃素的，他们总会想办法让这位“卫士”更加厉害。
而且啊，距离保护还在不断进化呢！随着科技的发展，它变得越来越智能化、越来越精确。
就像手机不断更新换代一样，它也在努力提升自己的“战斗力”。
总之呢，输电线路的距离保护是电力系统中非常重要的一环。
它默默地守护着我们的电力供应，为我们的生活和工作提供了可靠的保障。
虽然它有时候会有点小脾气，但谁叫它承担着那么重要的责任呢！让我们一起为这位厉害的“电力卫士”点赞吧，感谢它为我们付出的努力！哈哈，这就是我对输电线路距离保护的总结，希望你们也能像我一样感受到它的有趣和重要性哦！。
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输电线路距离保护
齐广振
20071626
一、引言
保护系统的组成及其功能
输电线路的保护有主保护与后备保护之分。
主保护一般有两种纵差保护和三段式电流保护。
而在超高压系统中现在主要采用高频保护。
后备保护主要有距离保护，零序保护，方向保护等。
电压保护和电流保护由于不能满足可靠性和选择性现在一般不单独使用一般是二者配合使用。
且各种保护都配有自动重合闸装置。
而保护又有相间和单相之分。
如是双回线路则需要考虑方向。
在整定时则需要注意各个保护之间的配合。
还要考虑输电线路电容，互感，有无分支线路。
和分支变压器，系统运行方式，接地方式，重合闸方式等。
还有一点重要的是在220KV 及以上系统的输电线路，由于电压等级高故障主要是单相接地故障，有时可能回出现故障电流小于负荷电流的情况。
而且受各种线路参数的影响较大。
在配制保护时尤其要充分考虑各种情况和参数的影响。
二、阻抗测量的原理
假设一根均匀电缆无限延伸，在发射端的在某一频率下的阻抗称为“特性阻抗”。
测量特性阻抗时，可在电缆的另一端用特性阻抗的等值电阻终接，其测量结果会跟输入信号的频率有关。
特性阻抗的测量单位为欧姆。
在高频段频率不断提高时，特性阻抗会渐近于固定值。
例如同轴线将会是50或75欧姆；而双绞线(用于电话及网络通讯)将会是100欧姆(在高于1MHz时)。
粗同轴电缆与细同轴电缆是指同轴电缆的直径大还是小。
粗缆适用于比较大型的局部网络,它的标准距离长、可靠性高。
由于安装时不需要切断电缆,因此可以根据需要灵活调整计算机的入网位置。
但粗缆网络必须安装收发器和收发器电缆,安装难度大,所以总体造价高。
相反,细缆安装则比较简单,造价低,但由于安装过程要切断电缆,两头须装上基本网络连接头(BNC),然后接在T型连接器两端,所以当接头多时容易产生接触不良的隐患,这是目前运行中的以太网所发生的最常见故障之一。
国内标准
计算机网络一般选用RG-8以太网粗缆和RG-58以太网细缆。
（50欧）
RG-59 用于电视系统。
（75欧）
RG-62 用于ARCnet网络和IBM3270网络。
（93欧）
三、故障类型与相别判断原理
一种输电线路故障点定位方法，其特征在于，该方法包括以下各步骤： (1)数据采集以获得被保护线路两端的电压电流信号：①输电线路母线一次侧的三相高电压大电流经二次CT／PT变换后，转变成可进行采集和测量的低电压信号，经A／D采样得到相应数字信号保存；②输电线路两侧利用GPS(全球卫星定位系统)获得误差小于一微秒的秒脉冲，经分频后以得到相应采样脉冲，作为A／D数据采集的触发脉冲，使两侧数据保持采样同步；③根据A／D 采样所得的电流电压数字信号，判断线路是否发生故障，若线路无故障，则重复以上过程，故障是否发生的判断依据为：Ⅰ：利用半波积分算法将采样得到的半个周波的电压电流数据计算得到一有效值，并将其与启动定值相比较，如果相电流或零序电流大于设定定值、或相电压或零序电压小于设定值，则认为发生故障；或Ⅱ：将采样得到的瞬时时刻的相电流值、
计算所得的负序电流值、零序电流值与前一个周期对应点的对应电流值相减，若所得结果连续9次大于设定定值，则认为发生故障；以上判据以逻辑或的形式协同作用，任何一种判据启动，则认为系统发生故障； (2)数据记录和传输以获得故障定位所需数据；①若线路发生故障，则开始进行故障录波，记录故障前后一定时间内线路两侧电流电压数据，同时记录线路两侧故障发生的时刻，写入数据文件保存；②数据记录完毕后，输电线路一侧记录下的数据文件被传送到线路的另一侧保存； (3)故障定位以获得故障点准确位置：在输电线路数据接收端进行判断，是否正常接收到线路另一侧所发送的数据文件：①若没有接收到对侧数据文件或所接收的对侧数据文件不完整，则启用单端微分算法进行故障定位，具体方法为：Ⅰ：利用单侧电压电流信号，判断线路故障类型，判断时采用两相电流故障分量之差作为选择故障相的判据，设两相电流故障分量量之差分别为：········· IABg=(IA-IB)g，IBCg=(IB-IC)g，ICAg=(IC-IA)g ，则对于各种故障类型，分别满足如下条件：单相接地故障的判据为； 1 相间故障的判据为：是否为接地故障可根据是否有零序分量来判断；三相短路故障的判据为：Ⅱ：根据不同故障类型，选用相应定位公式计算得到故障点位置：单相接地故障定位公式为：其中，各变量定义如下：为采样间隔。
两相相间故障的定位公式为：两相接地和三相故障的定位公式为：以上定位公式中： r1，l1为线路的单位正序电阻和电抗 rs，ls，rm，lm为线路的单位自电阻和自电抗、互电阻和互电抗 Rf为短路过渡电阻，if为流过过渡电阻的电流 Ua、Ub、Uc、ia、ib、ic为装置安装处测得的三相电气量 D是故障安装处到故障点的距离②若数据传输正常，则调用双端同步采样微分算法进行定位计算，即：Ⅰ：根据线路两侧数据文件中记录的故障发生时间，通过移位调整，得到任意采样时刻同步的两端电压电流数据；Ⅱ：为消除二次CT磁饱和影响带来的定位误差，根据二次CT的磁饱和外特性曲线，对三相电流进行饱和补偿修正，得到实际一次侧CT出来正常三相电流大小； 2 Ⅲ：调用双端定位公式进行计算，得到故障点距离，定位公式为： X即为故障点的位置，上式中：S、R分别代表线路的两端，其中m对a，b，c三相均成立，输电线路参数如下：单位长度每相自电阻：raa，rbb，rcc 单位长度每相自电感：laa，lbb，lcc 单位长度相间互电阻：rab，rac，rbc 单位长度相间互电感：lab，lac，lbc UmS(k)和umR(k)是输电线路S端和R端在t=kΔt(k=1，2，．．N)时的相电压瞬间采样值，同样，imS(k)和imR(k)是电流瞬时采样值，其中m=a，b，c，Δt是采样间隔，N是总的采样点数。
四、线路距离保护的逻辑结构
距离保护：是反应保护安装处至故障点的距离，并根据距离的远近而确定动作时限的一种保护装置。
距离保护的原理与构成
(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
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
??
特性的阻抗继电器等。
它们的起动特性在阻抗复平面上是一个圆(见图)。
圆的大小根据整定值调整继电器得到。
当阻抗继电器量测到的阻抗落在圆内时，继电器起动；当量测到的阻抗落在圆外时，继电器不动。
阻抗继电器的动作特性除圆以外还有直线特性、割线特性、平行四边形特性等。
编辑本段接线方法
用作相间故障的距离保护一般采用0°接线，接入阻抗继电器的电量为同名相的两相电压差与两相电流
??
差，即妧AB与夒A-夒B(妧BC与夒B-夒C，妧CA与夒C-夒A)。
量测到的是至故障点的线路正序阻抗，与距离成正比。
对于长距离输电线路的距离保护的起动元件，为了得到较好的避越负荷的能力，送电端的阻抗继电器可采用-30°接线方式,即接入电量为妧AB与-夒B；受电端的阻抗继电器可采用+30°接线，即接入电量为妧AB与夒A。
用作接地短路的距离保护要考虑零序电流引起的电压降落,必须采用零序补偿。
接入阻抗继电器的电量应为同名相电压与同名相电流加零序补偿，即妧A与夒A+3k夒0。
式中k为线路每相相间
五、结论
纵观近年来的输电建设工程，每项工程都有各自特点，设计中脱离工程实际，一味生搬硬套是无法保证设计质量与满足电网发展需要的。
只有结合实际，因地制宜，通过优化方案，科技攻关，不断探索与创新，才能满足建设坚强电网的要求，才能开创工程设计“技术先进、安全合理”的全新局面。