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1、山 西 电 院 目 标 教 学 教 案任课教师 教研室主任 编写日期年 月 日 审批日期年 月 日授课日期班级任务内容：项目三 110kV线路保护装置性能检验与运行维护任务一 距离保护性能检验与运行维护素质目标：1.培养学生服从、认真的职业习惯2.培养学生的团队协作的能力能力目标：1.具有分析距离保护工作原理的能力2. 能够进行距离保护的整定3. 能够正确进行距离保护的检验与运行维护知识目标：1.掌握距离保护各段的工作原理2.掌握距离保护各段的整定原则、保护范围和各段之间的配合关系任务重点：距离保护的工作原理任务难点：距离保护各段的整定原则和各段之间的配合关系教学方法：讲授法，案例法，多媒体讲
2、授布置作业： 1.什么是距离保护的时限特性？它有什么特点和作用？ 2.阻抗继电器的测量阻抗、动作阻抗及整定阻抗之间有什么关系？ 3.在阻抗复平面上作出方向阻抗继电器的动作特性，写出其幅值比较式的动作方程，并分析说明构成动作方程的依据。课后分析：教 学 内 容 及 板 书过 程 设 计 及 提 示【任务描述】【任务准备】【任务实施】【相关知识】项目三 110kV线路保护装置性能检验与运行维护任务一 距离保护性能检验与运行维护一、距离保护的概念：1、概念：利用阻抗测量元件对故障点到保护安装处的距离（阻抗）进行测量，并根据距离远近（阻抗大小）而确定动作时间的一种保护装置。2、阻抗的测量： A B C
3、 1 2 k 3 Zm1=UA/Ik= ZAB +Zk Zm2=UB/Ik= Zk Zm1 Zm2 ，取t1t2则可保证选择性。说明：母线残余电压与短路电流之比反映故障点到保护安装处的阻抗，而阻抗与故障点到保护安装处的距离成正比。 Zm=Um/Im ，短路后，电压下降，电流增加，所以阻抗急剧下降，即距离保护为反映故障后参量降低的保护装置。（与电流保护相区别）二、距离保护的构成：1、保护的构成：一般也构成三段式的。距离段：瞬时动作，不保护线路全长；距离段：可保护线路全长，但需要至少0.5s的延时距离段：作为本线路和下一线路的后备保护。2、三段式距离保护的原理框图：起动元件：正常运行，起动元件不动
4、作，保护不动；发生故障，起动元件动作，起动整套保护起动元件可采用：电流继电器、阻抗继电器、负序电流继电器、负序电流增量继电器、零序电流增量继电器。测量元件：三段的测量元件用来测量故障点到保护安装处的阻抗，以判断是否在保护范围内，决定保护是否动作。 测量元件采用阻抗继电器。时间元件：为满足选择性要求，设置相应的动作时间。采用时间继电器。振荡闭锁元件：防止系统振荡时保护误动。电压互感器二次回路断线闭锁装置：防止电压互感器二次回路断线时保护误动。三、 阻抗继电器（一）、圆特性阻抗继电器的构成：1、阻抗继电器的基本构成原理：k1 K2ZmU2U1 Um假设：KTA=1，KTV=1，由于电流和电压无法比
5、较，所以假设在TA二次并联一电阻（以段为例，则为其整定阻抗）保护区内K1点故障：U1=Um1 =Im1ZK1 ZK1 Zset U2=Im1Zset U1 U2 动作保护区外K2点故障：U1=Um2 =Im2ZK2 ZK2 Zset U2=Im2Zset U1 U2 不动作动作边界： U1 = U2 总结：两个 电压的比较实际也是两个阻抗的幅值的比较，而阻抗可以在复数阻抗平面上画出其相量图注意： 由于故障点存在一定 的过渡电阻，所以实际侧得的阻抗不会 刚好落在BC线上。 由于TA、TV存在一定的角误差，则测量阻抗也不会刚好落在BC线上。所以：一般阻抗继电器的动作特性不作成直线型，而是将其扩展为
6、面，构成圆特性、椭圆特性。实际阻抗继电器的构成：由于TA二次不能接入很大的负载阻抗，但又需要一电压，所以可接入TX以取得。为调节方便，TV二次接入TVS。（二）、圆特性阻抗继电器的动作特性：1、全阻抗继电器的动作特性：特性：以坐标原点为圆心，以整定阻抗绝对值为半径所作的一个圆，圆内为动作区，圆外为非动作区，圆上为 动作边界。 绝对值比较方式： 动作条件： Zm Zset Zm=Um/Im Zset=KI/KU ， KI Im KU Um 动作实现方法：特点：不论m为多大，总有 Zact = Zset 如反方向发生故障，如Zm位于圆内，也动作，所以其本身没有方向性。相位比较方法：2、方向阻抗继电
7、器的动作特性：特性：以整定阻抗为直径，圆周过坐标原点的一个圆，圆内为动作区，圆外为非动作区，圆上为动作边界。绝对值比较方式： 动作条件： Zm 1/2 Zset 1/2 Zset Zm=Um/ Im Zset=KI/ KU ，代入 KU Um -1/2KI Im 1/2KI Im 动作 实现方法：特点：反方向故障，不动作，本身带有方向性。方向阻抗继电器的动作阻抗Zact与测量阻抗角有关，当mset时，Zact Zset，当m=set时，Zact 最大，等于Zset，阻抗继电器具有最大的保护范围，动作最灵敏。 最大灵敏角：定义m=set为方向阻抗继电器的最大灵敏角。线路故障，只有选择set=m时
8、，有最大的Zset，动作最灵敏。Zact 与Zset的关系：Zset=Zact Cos（set-m）正方向出口三相短路具有动作“死区”几个概念 测量阻抗（Zm）：各种运行情况下，加入阻抗继电器的电压与电流的比值。动作阻抗（Zset）：使阻抗继电器刚好动作的测量阻抗称为动作阻抗。 整定阻抗（Zset）：指与保护范围末端对应的线路阻抗。相位比较方式： 1.在35kV以上电压的复杂电网中，若采用电流、电压保护，很难满足选择性、灵敏性以及快速切除故障的要求，为此，必须可以采用性能更加完善的距离保护。1）分析距离保护动作的原理；2）距离保护的时限特性。 2.距离保护装置的核心元件是阻抗继电器，1）构成出
9、阻抗继电器的基本原则是什么？2）利用复数平面分析阻抗继电器的动作特性。查阅继电保护和自动装置的运行规程中关于距离保护的部分。距离保护的原理是什么？利用复数平面分析几种阻抗继电器的动作特性（全阻抗继电器、方向阻抗继电器、偏移特性阻抗继电器）。1.分析距离保护任务实施步骤：第一步，分析距离保护的动作原理；第二步，分析三段式距离保护的时限特性和动作配合情况。2.分析阻抗继电器任务实施步骤： 第一步，首先分析构成阻抗继电器的基本原则； 第二步，作图分析各种阻抗继电器的动作特性，分为幅值比较式和相位比较式两种分析。总结各种阻抗继电器的特点。Concept of distance protection距离保护的基本概念及基本原理，由于涉及电流、电压两个量，所以要通过系统图，仔细分析。Elements of distance protection要掌握保护的工作原理，学生查阅资料、分组讨论，对于距离保护的原理能够依据框图进行阐述。Impedance relayjXZsetR要掌握阻抗继电器的动作特性，能够得出幅值和相位比较的动作方程，得出各自的特点。jXZsetR 方向阻抗继电器的优缺点及克服方法几个重要概念要掌握【评价】每组选出一名代表陈述本组的情况，教师作出点评，最后总结本次课的内容。
