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1、精品名师归纳总结第三章 电网距离爱护1.距离爱护的定义和基本原理【距离爱护：是利用短路时电压、电流同时变化的特点,测量电压与电流的比值,反映故 障点与爱护安装处的距离而工作的爱护。】【基本原理：依据几点爱护挑选性的要求,安装在线路两端的距离爱护仅在 线路 MN 内部故障时,爱护装置才应立刻动作,将相应的断路器跳开,而在爱护区的反方向或本线路之外的正方向短路时,爱护装置不应动作。】【与电流速断爱护一样,为了保证在下级线路出口处短路时爱护不误动作,在爱护区的正方 向（对于线路 MN 的 M 侧爱护来说,正方向就是由 M 指向 N 的方向）上设定一个小于线路全长的爱护范畴,用整定距离 Lset 表示
2、。】【当系统发生故障时,第一判定故障的方向,如故障位于爱护区的正方向上,就设法测出故障点到爱护安装处的距离 Lk,并将 Lk 与 Lset 比较,如 Lk 小于 Lset ,说明故障发生在爱护范畴以内,这时爱护应立刻动作,跳开相应的断路器。如 Lk 大于 Lset,说明故障发生在爱护范畴之外,爱护不应动作,对应的断路器不会跳开。如故障位于爱护区的反方向上,就无需进行比较和测量,直接判定为区外故障而不动作。】（3.8 为什么阻抗继电器动作特性是区域。常用区域）由于互感器误差、过渡电阻等影响,继电器实际测量的Zm 不能严格落在 Zset 同向直线上,而是该直线邻近的区域, 为保证区内故障情形下阻抗
3、继电器牢靠动作,在复平面上,其动作范畴是包括 Zset 对应线段在内,在 Zset 方向上不超过 Zset 的区域。【 a: 偏移圆 无死区,不具有完全方向性,反方向出口短路动作,只能作为后备段】【 b：方向圆 有方向性,只在正向区内故障动作,但动作特性经过原点,在正向/ 反向出口短路时 Zm 很小,处在临界动作区域,可能拒动 / 误动,必需实行特的措施防止出口故障时拒动或误动】【c：上抛圆 】【d：全阻抗圆 无电压死区, 不具有方向性】 【e 苹果特性与橄榄特性： 苹果特性有较高的耐受过渡电阻的才能, 耐受过负荷的才能比较差。橄榄特性正好相反。】【f 电抗特性：动作情形只与测量阻抗中的阻抗重
4、量有关,因而它有很强的耐受过渡电阻的才能。但是它本身不具方向性,且在负荷阻抗下也可能动作,所以通常它不能独立应用,而是与 其它特性复合,形成具有复合特性的阻抗元件。】【g 电阻特性：通常也与其它特性复合,形成具有复合特性的阻抗元件。】【 h 多边形特性：能同时兼顾耐受电阻的才能和躲负荷的才能。】（3.9 测量阻抗、动作阻抗、整定阻抗的含义） a 测量阻抗： Zm=Um/Im定义为爱护安装处 测量电压与测量电流的比值。复平面上任意矢量。 b 动作阻抗： Zop 是阻抗元件处于临界动作状态对应的阻抗。从原点到阻抗动作特性边界上的矢量表示动作阻抗。 c 整定阻抗： Zset=Z1*Lset是依据被爱
5、护电力系统详细情形设定的常数。一般取爱护安装饰到爱护范畴末端的阻抗（3.10 最灵敏角） Zset 的阻抗角称为最灵敏角。最灵敏角一般取为被爱护线路的阻抗角。（3.1 如何区分正常运行与短路）（ 3.2 负荷阻抗与短路阻抗区分）电力系统正常运行时 Um=UN ,Im=IN ,Zm 为负荷阻抗。负荷阻抗的量值较大,其阻抗角为较小的功率因数角,阻抗特性以电阻特性为主。短路时, Um= 母线残压, Im= Ik ,Zm 为短路阻抗。短路阻抗量值较小。阻抗角较大,就等于输电线路的阻抗角,阻抗特性以电感特性为主。（ 3.6 为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结什么测量阻抗能反映故障距离）忽
6、视影响较小的分布电容与电导,Zk 与短路距离 Lk 成线性正比关系, Zm=Zk=Z1*Lk , 能反映故障距离。（3.3 什么是故障环路,相间短路与接的短路的故障环路差别）：一、电力系统发生故障时,故障电流流通的通路称为故障环路。测量电压的选取和测量电流的选取：要取故障环路上的电压、电流。 / 二、接的短路：为爱护接的短路, 取接的短路的故障环路为相 的故障环路,测量电压为爱护安装处故障相对的电压,测量电流为带有零序电流补偿的故障相电流,由它们算出的测量阻抗能精确反映单相接的故障、两相接的故障和三相接的短路情形下的故障距离,称为接的距离爱护接线方式。相间短路：对于相间短路,故障环路为相相故障
7、环路,取测量电压为爱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,有它们算出的测量阻抗能够精确的反映两相短路、三相短路和两相短路接的情形下的故障距离,称为相见距离爱护接线方式。（3.7 距离爱护的构成和各部分的作用）：距离爱护一般有启动、测量、振荡闭锁、电压回路短线闭锁、协作规律和出口等几部分组成（ *6 ）。启动部分：用来判别系统是否发生故障测量部分：是距离爱护的核心,对它的要求是在系统故障的情形下,快速精确的测量出故障的方向和距离,并与预先设定的爱护范畴相比较,在区内故障时给出动作信号,区外故障时不动作。振荡闭锁部分：在电力系统发生振荡时,由于不是短路,距离爱护不应动作。但是振荡时
8、的电压、电流幅值周期性的变化,有可能导致距离爱护误动作。为防止爱护误动作,要求该元件精确判别系统振荡, 并将爱护闭锁。电压回路断线部分：电压回路断线时,将会造成爱护测量的电压消逝,从而可能使距离爱护的测量部分显现误判定,这种情形下应当要求各部分将爱护闭锁,以防止显现不必要的误动作。协作规律部分：该部分用来时限距离爱护各个部分之间的规律协作以及三段式距离爱护中各段之间的时限协作。出口部分：包括跳闸出口和信号出口,在爱护动作接通跳闸回路并发出相应的信号。3.14 参考电压：用作相位比较的电压3.15 以记忆电压为参考电压：可以排除死区,但是动作特性不能保持。模拟式回路中,LC 振荡电路记忆的参考电
9、压衰减。数字式爱护中参考电压不衰减,但故障发生一段时间后,电源电动势变化,不等于记忆电压。3.17 最小精确工作电流,最小精确工作电压：通常情形下,在阻抗继电器的最灵敏角方向上,动作阻抗等于整定阻抗,即 Zop=Zset, 但是当测量电流较小的时候,由于测量阻抗等影响,使动作阻抗变小,使动作阻抗降为0.9Zset 对应的测量电流称为最小精确工作电流。当测量电流很大时,由于互感器饱和等因素影响,动作阻抗也减小,使动作阻抗降为0.9Zset 对应的测量电流,称为最大精确工作电流。（3.21. 电力系统的振荡 ）：指并联运行的电力系统或发电厂之间即发电机之间失去同步,显现功率角大范畴周期性变化的现象
10、。电力系统的失步振荡属于严峻的不正常运行状态,而不是故障状态。8. 振荡与短路的差异：【负序、零序重量：振荡时三相完全对称,没有负序和零序重量显现。短路时长时（不对称短路）或瞬时（在三相短路开头时）显现零序或负序重量。】【电气量变化速度：振荡时电气量呈周期性变化, 其变化速度和功角的变化速度一样,比较慢,当两侧功角摆开180时相当于在振荡中心发生三相短路。短路时 从短路前到短路后其值突然变化,速度很快,而短路后短路电流、各点的残余电压和测量阻抗不计衰减时事不变的。】【保护误动作情形：振荡时 电气量出现周期性变化,如阻抗测量元件误动作,在一个周期内误动和返回各一次。短路时阻抗元件可能动作（区内短
11、路）,可能不动作（区外短路）。】9. 振荡闭锁的措施： 【1 利用短路时的负序、零序重量或电流突然变化时短时开放爱护实现振荡闭锁。选取能够反映系统中负序、零序、突变的元件作为启动元件,启动元件不动作时,闭锁阻抗继电器,启动元件动作后,短时开放阻抗继电器,假如开放后阻抗继电器动作,说明故障在区内,就维护开放直到故障切除。如在开放时间内阻抗继电器不动作,说明故障在区外就进入闭锁。即使阻抗继电器后来再动作,也不会开放】2 利用阻抗变化率的不同来实现振荡闭锁3利用动作的延时来实现振荡比说（3.24 故障选相,相电流差突变量选相）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结【目的：实现分相跳闸。】【
12、原理： IAB=IA-IB-IA0-IB0=IA-IA0-IB-IB0=IA- IB 】【单相接的短路中 A 相接的, IBC 接近 0 其他二者较大。 AB 相短路,三者皆较大, IAB 最大。三相短路, IXX 都较大,接近相等】10. 过渡电阻的性质 ：当接的短路或相间短路时,短路点电流由经相导线流入大的流回中性点或由一相流入另一相的途径中所通过物质的电阻,包括电弧电阻,中间物质的电阻,相导线与大的之间的接触电阻,金属杆塔的接的电阻等。（3.25 、3.26 单,双侧电源过渡电阻的影响）【单电源 （Zm=Zk+Rg ）Rg 使继电器的阻抗值增大,阻抗角减小, 是爱护距离范畴缩短（爱护装置
13、距离短路点越近,受到过渡电阻影响越大,同时,爱护装置的整定阻抗越小,受到过渡电阻的影响越大）】【双电源 （Zm= （Zk+Rg）+ （Ik/Ik ）Rg）Rg 对测量阻抗的影响,取决于计策电源供应的短路电流大小及（ Ik/Ik ）Rg 之间的相位关系。如故障前, M 端为送端, N 侧为受端, Ik 的相位超前 Ik ,就（ Ik/Ik ）R g 表现为容性电抗,就总的测量阻抗变小,严峻时可使 I 段误动。如故障前 M 端为受端, N 侧为送端, Ik 相位滞后于 Ik ,就（ Ik/Ik ）Rg 表现为感性的阻抗,就总的测量阻抗变大,严峻时可使 II 段拒动。】克服过渡电阻的措施：采纳能容许
14、较大的过渡电阻而不至于拒动的测量元件动作特性,是克服过渡电阻的主要措施。1 偏移动作特性在 +R 轴方向上所占的面积比方向阻抗动作特性大,耐受过渡电阻才能强,如在+R 方向上偏移一个角度,就面积更大,耐受过渡电阻才能更强。2 四边形特性测量元件有较好的耐受过渡电阻才能,上边适当的向下倾斜一个角度可有效防止稳态超越问题。 3 利用不同动作特性进行复合,可以获得较好的抗过渡电阻动作特性。4 工频故障重量。（3.30. 线路串补电容对距离爱护的影响）：串联补偿电容后,短路阻抗与短路距离之间不再成线性正比关系,此线性关系被破坏,将使距离爱护无法正常测量故障距离,对其正常工作产生不利影响。【减小其影响的
15、措施：采纳直线型动作特性克服反方向误动。用负序功率方向元件闭锁误动的距离爱护。选取故障前的记忆电压作为参考电压克服串联补偿电容的影响。通过整定运算来减小串联补偿电容的影响。】12.影响距离爱护正常工作的因素：（接的点的过渡电流 影响最大。系统震荡,电流互感器）系统震荡。短路点过渡电阻。线路串联补偿电容。短路电压、电流的非工频重量。3.28 稳态超越：区外故障期间测量阻抗稳固的落入动作去的现象,缘由是过度电阻存在导致爱护测量阻抗变小,会引起爱护误动作。克服方法为采纳耐过度电阻不至于拒动的测量元件3.29 暂态超越：线路故障时,由于暂态重量存在而造成的爱护超越现象。克服措施：,采纳算法排除衰减直流重量与谐波重量影响可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结14.工频故障重量距离爱护 又称为工频变化量距离爱护,是一种通过反映工频故障重量电压电流而工作的距离爱护。（3.32. 工频故障
