距离保护原理76747

3.距离继电器的推导：单相，相间。 4.特点：
➢ 计算的几个前提：金属性故障；正负序阻抗 相等。
➢ 单相接地故障；
➢ 相间故障；
➢ 三相故障；
➢ 故障环的概念：故障环的阻抗测量不受负荷、 振荡、非全相的影响。
A
3
对测量阻抗的影响因素
1. 短路点的过渡电阻； 2. 电力系统振荡； 3. 保护安装处与故障点之间有分支电路； 4. CT,PT的误差； 5. PT二次回路断线； 6. 串联补偿电容。
➢ 动作区域包括原点并 不意味着会失去方向
性。
A
jX
Zzd
Zzd-ZJ
ZJ o
R
ZJ＋ZM1
－ZM1
KC
图3-22 正序电压极化的测量元件在正 向故障时的动作特性
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几种常见距离继电器
4、正序电压为极化的动作特性的分析
➢ 反向故障时保护安装处的测量和正序电压：
U ( I K 3 I 0 ) Z m ( I K 3 I 0 ) ( Z m )
A
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几种常见距离继电器
4、正序电压为极化的动作特性的分析
➢ 保护安装处的正序电压：
U 1 (1 2 C Z 1 M 1 Z M Z 1 0)I [ ( K 3 I 0)Z (M 1 Z J)]
KC
1 C1MZM1 2Z1Z0
假设系统各部分阻抗的阻抗角都相等，则 K C
为大于0的实常数，它的存在不会对比相有任何影响， 则动作条件又可以表示为：
• 轨迹上任一点到两端的距离之比等于两侧 电动势幅值之比；
• 通过测量阻抗端点轨迹的变化方向，可以 知道本端是加速侧还是减速侧；
振荡闭锁回头讲。
A
8
距离保护的实现
1. 距离保护的构成
➢ 就本身而言:测量/比较执行。 ➢ 配合元件：
• 起动元件；选相元件； • 方向元件；振荡闭锁元件； • 电路回路断线闭锁。
A
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2、直接绝对值和相位比较的实现方法
➢ 数字化保护装置中已经与集成电路型大不相同，在 此不详细介绍了。
3、电压相位法实现的故障区段判断
➢ 基本原理： ➢ 工作电压又称补偿电压（一般不变）；极化电压
（参考电压）的不同具有不同的动作特性。
18o01arU U g oJp18o02
1 argUUpoopl 2
➢ 故障前后电压相角变化不大。 ➢ 南瑞继保采用此方案。
A
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几种常见距离继电器
3、正序电压的变化分析
➢
A相单相接地短路： U A 1 1 3 ( U A a U B a 2 U C ) 1 3 ( 0 a U B a 2 U C ) 3 2 U A
➢ AB相两相接地短路： U A1BU A1U B113U AB
90oargZJZzd 90o (ZM1ZJ) A
90o argZzdZJ 90o
ZM1ZJ
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几种常见距离继电器
4、正序电压为极化的动作特性的分析
➢ 动作域：
90o argZzdZJ 90o ZM1ZJ
➢ 出口故障可靠动作；
➢ 该偏移圆的直径要大 得多，因而其耐受过 渡电阻得能力要比方 向阻抗强；
A
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几种常见距离继电器
1、方向阻抗特性
190o 2270o
UpolUJ
90oarU gJ U I JJZzd27o0
90oargZzdZJ 90o ZJ
➢ 方向阻抗特性的优点是测量元件本身具有方向性； ➢ 测量阻抗ZJ都落在坐标原点附近，都处于动与不动的边沿状态，
即有可能出现正向出口短路拒动或反向出口短路误动的情况。 ➢ 通过电压的比较实现距离的测量和比较；特性分析需转化为阻抗
U 1E NI 1ZN 1E NC 1N2Z E 1 Z0ZN 1(12Z C 11 N ZN Z 10)E N (12Z C 11 N ZN Z 10) [(I K 3I 0)Z (N 1Zm )]
KC
1 C1NZN1 2Z1Z0
A
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几种常见距离继电器
4、正序电压为极化的动作特性的分析
➢ 单相接地故障时：
9o0 arU g (I U K 1 3I 0)Zzd9o0
➢ 保护安装处的正序电压：
U 1E MI 1ZM 1E MC 1M2Z E 1 Z0ZM 1(12C Z1 M 1 ZM Z 1 0)E M
(12C Z1 M 1 ZM Z 1 0)[I (K 3I 0)Z (M 1Zm )]
A
4
A
5
振荡时测量阻抗
测量阻抗；
.
.
.
I
E M E N
E . M (1 ej)2 .E Msin
Z MZ LZ N
Z
Z
2
Z J .m Z 2( 1 jc2 )t Z g M (Z 2 Z M ) jZ 2c2 tg
A
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对测量阻抗的影响因素
1. 振荡时测量轨迹：
A
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振荡时测量阻抗的特点
➢ AB相两相短路：
U AB 1U A1U B112U AB
➢ ABC三相对称性短路： U A1U B1U C10
U A1B U B1 C U C1A 0
A
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几种常见距离继电器
4、正序电压为极化的动作特性的分析
➢ 正序电压作为极化电压时 的分析公式：
90o argUU oJp1 90o
➢ 动作域：
9o0argZzd(Zm) 9o0 (Zm)(ZN 1)
➢ 反向出口短路时，测量阻抗 在原点附近，远离动作区域， 可靠不动。
➢ 反向远处短路时，测量阻抗 本身位于第三象限，不可能 落入动作圆内，所以也不会 动作。这表明，正序电压极 化的测量元件具有明确的方
距离保护复习要点
培训班 2009－07－04
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1
距离保护的导入
1. 输电线路相量和序量的关系。
2. 故障时测量的阻抗特点：
• 反映故障点位置（矢量具有方向性）；
• 有别于负荷阻抗；
• 一般指正序阻抗。
之
K3
Z
G~
K1 Lzd K2
G~
Lk1
Lk2
Lk3
A
2
图3-1 距离保护原理示意图
测量阻抗的计算
特性来分析。
A
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几种常见距离继电器
2、以正序电压为极化电压的测量元件
➢ 为消除出口死去，引入正序电压作极化电压量；三 相电压组合而成的，即在不对称短路时，正序电压 中自然包括了非故障相的电压，用它来作为极化电 压，就相当于在极化电压中引入了非故障相电压。
➢ 构成极化电压的正序电压，也应该随着故障类型和 相别的不同而不同，它的选取方式应该与测量电压 的选取方式一致。