《距离保护原理76747》由会员分享，可在线阅读，更多相关《距离保护原理76747（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、距离保护复习要点培训班200907041a距离保护的导入1.1.输电线输电线路相量和序量的关系。路相量和序量的关系。2. 2. 故障故障时测时测量的阻抗特点：量的阻抗特点： 反映故障点位置（矢量具有方向性）；反映故障点位置（矢量具有方向性）； 有有别别于于负负荷阻抗；荷阻抗； 一般指正序阻抗。一般指正序阻抗。ZK1 Lzd K2图3-1 距离保护原理示意图 Lk1Lk2之 G K3Lk3 G 2a测量阻抗的计算3.3.距离距离继电继电器的推器的推导导：单单相，相相，相间间。4.4.特点：特点：计计算的几个前提：金属性故障；正算的几个前提：金属性故障；正负负序阻抗序阻抗相等。相等。单单相接地故障
2、；相接地故障；相相间间故障；故障；三相故障；三相故障；故障故障环环的概念：故障的概念：故障环环的阻抗的阻抗测测量不受量不受负负荷、荷、振振荡荡、非全相的影响。、非全相的影响。3a对测对测量阻抗的影响因素量阻抗的影响因素1.1.短路点的短路点的过过渡渡电电阻；阻；2.2.电电力系力系统统振振荡荡；3.3.保保护护安装安装处处与故障点之与故障点之间间有分支有分支电电路；路；4.4.CT,PTCT,PT的的误误差；差；5.5.PTPT二次回路断二次回路断线线；6.6.串串联补偿电联补偿电容。容。4a5a振振荡时测荡时测量阻抗量阻抗测量阻抗；6a对测对测量阻抗的影响因素量阻抗的影响因素1.振荡时测量轨
3、迹：7a振荡时测量阻抗的特点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。8a距离保护的实现1.距离保距离保护护的构成的构成就本身而言就本身而言: :测测量量/ /比比较执较执行。行。配合元件：配合元件：起起动动元件；元件；选选相元件；相元件；方向元件；振方向元件；振荡闭锁荡闭锁元件；元件；电电路回路断路回路断线闭锁线闭锁。9a2 2、直接直接绝对值绝对值和相位比和相位比较较的的实现实现方法方法数字化保数字化保护护装置中已装置中已经经与集成与集成电电路型大不相同，在路型大不相同，在此不此不详细详细介介绍绍了。
4、了。3 3、电压电压相位法相位法实现实现的故障区段判断的故障区段判断基本原理：基本原理：工作工作电压电压又称又称补偿电压补偿电压（一般不（一般不变变）；极化）；极化电压电压（参考（参考电压电压）的不同具有不同的）的不同具有不同的动动作特性。作特性。10a几种常见距离继电器1 1、方向阻抗特性、方向阻抗特性 方向阻抗特性的方向阻抗特性的优优点是点是测测量元件本身具有方向性；量元件本身具有方向性；测测量阻抗量阻抗ZJZJ都落在坐都落在坐标标原点附近，都原点附近，都处处于于动动与不与不动动的的边边沿状沿状态态，即有可能出即有可能出现现正向出口短路拒正向出口短路拒动动或反向出口短路或反向出口短路误动误
5、动的情况。的情况。通通过电压过电压的比的比较实现较实现距离的距离的测测量和比量和比较较；特性分析需；特性分析需转转化化为为阻抗阻抗特性来分析。特性来分析。 11a2 2、以正序、以正序电压为电压为极化极化电压电压的的测测量元件量元件 为为消除出口死去，引入正序消除出口死去，引入正序电压电压作极化作极化电压电压量；三量；三相相电压组电压组合而成的，即在不合而成的，即在不对对称短路称短路时时，正序，正序电压电压中自然包括了非故障相的中自然包括了非故障相的电压电压，用它来作，用它来作为为极化极化电电压压，就相当于在极化，就相当于在极化电压电压中引入了非故障相中引入了非故障相电压电压。构成极化构成极化
6、电压电压的正序的正序电压电压，也，也应该应该随着故障随着故障类类型和型和相相别别的不同而不同，它的的不同而不同，它的选选取方式取方式应该应该与与测测量量电压电压的的选选取方式一致。取方式一致。故障前后故障前后电压电压相角相角变变化不大。化不大。南瑞南瑞继继保采用此方案。保采用此方案。几种常见距离继电器12a3 3、正序、正序电压电压的的变变化分析化分析 A A相相单单相接地短路：相接地短路：ABAB相两相接地短路：相两相接地短路：ABAB相两相短路：相两相短路：ABCABC三相三相对对称性短路：称性短路： 几种常见距离继电器13a4 4、正序、正序电压为电压为极化的极化的动动作特性的分析作特性
7、的分析 正序正序电压电压作作为为极化极化电压时电压时 的分析公式：的分析公式：单单相接地故障相接地故障时时：保保护护安装安装处处的正序的正序电压电压： 几种常见距离继电器14a4 4、正序、正序电压为电压为极化的极化的动动作特性的分析作特性的分析 保保护护安装安装处处的正序的正序电压电压： 假假设设系系统统各部分阻抗的阻抗角都相等，各部分阻抗的阻抗角都相等，则则为为大于大于0 0的的实实常数，它的存在不会常数，它的存在不会对对比相有任何影响，比相有任何影响，则动则动作条件又可以表示作条件又可以表示为为： 几种常见距离继电器15a4 4、正序、正序电压为电压为极化的极化的动动作特性的分析作特性的
8、分析 动动作域：作域： Zzd-ZJZM1ZzdRjXo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ZJZJZM1出口故障可靠出口故障可靠动动作；作；该该偏移偏移圆圆的直径要大的直径要大得多，因而其耐受得多，因而其耐受过过渡渡电电阻得能力要比方阻得能力要比方向阻抗向阻抗强强；动动作区域包括原点并作区域包括原点并不意味着会失去方向不意味着会失去方向性。性。 几种常见距离继电器16a4 4、正序、正序电压为电压为极化的极化的动动作特性的分析作特性的分析 反向故障反向故障时时保保护护安装安装处处的的测测量和正序量和正序电压电压： 几种常见距离继电器17a4 4、正序、正序电压为电压为极化
9、的极化的动动作特性的分析作特性的分析 动动作域：作域： 反向出口短路反向出口短路时时，测测量阻抗量阻抗在原点附近，在原点附近，远远离离动动作区域，作区域，可靠不可靠不动动。反向反向远处远处短路短路时时，测测量阻抗量阻抗本身位于第三象限，不可能本身位于第三象限，不可能落入落入动动作作圆圆内，所以也不会内，所以也不会动动作。作。这这表明，正序表明，正序电压电压极极化的化的测测量元件具有明确的方量元件具有明确的方向性。向性。 RjXoZJZzd几种常见距离继电器18a4 4、电压电压相位法相位法实现实现的故障区段判断的故障区段判断多相故障（两相接地、两相不接地、三相短路）情多相故障（两相接地、两相不
10、接地、三相短路）情况下，故障相况下，故障相测测量元件的量元件的动动作特性可采用同作特性可采用同样样思路思路分析；分析；假假设设：故障系：故障系统统两两侧电侧电源的源的电动势电动势完全相等、各个完全相等、各个部分的阻抗角都完全相同、部分的阻抗角都完全相同、KcKc为实为实数，数，实际实际情况下，情况下，会有偏会有偏转转；优优点：点： 测测量和区域判断一体；量和区域判断一体；具有具有许许多多优优良的自适良的自适应应性能。性能。几种常见距离继电器19a解决出口三相故障？解决出口三相故障？可根据系可根据系统统短路短路时时，短路前后母，短路前后母线电压线电压的相位基的相位基本不本不变这变这一特点，利用故
11、障前的一特点，利用故障前的记忆电压记忆电压，作，作为为测测量元件的极化量元件的极化电压电压。5 5、以、以记忆电压为记忆电压为极化极化电压电压的的测测量元件量元件 动动作的条件作的条件为为：空空载载条件下：条件下：阻抗阻抗动动作表达式：作表达式：与正序与正序电压电压极化的极化的测测量元件一量元件一样样，记忆电压记忆电压极化的极化的测测量量元件在正向出口短路元件在正向出口短路时时，测测量阻抗明确地落在量阻抗明确地落在动动作区内，作区内，能能够够可靠地可靠地动动作，耐受作，耐受过过渡渡电电阻得能力也比方向阻抗阻得能力也比方向阻抗强强。几种常见距离继电器20a反向故障，同理可推出：反向故障，同理可推
12、出：5 5、以、以记忆电压为记忆电压为极化极化电压电压的的测测量元件量元件 动动作的条件作的条件为为：空空载载条件下：条件下：阻抗阻抗动动作表达式：作表达式：记忆记忆与不与不对对称正序一致；称正序一致；短短时时有效，需要入段固定的有效，需要入段固定的处处理策略。理策略。几种常见距离继电器21a动动作的方程作的方程为为：正向故障正向故障时时阻抗特性：阻抗特性：6 6、零序、零序电电抗型的抗型的测测量元件量元件jXZzd-Zdo图3-24 零序电抗特性R动动作的特性将作的特性将进进一步下一步下倾倾 动动作的特性将上作的特性将上翘翘 几种常见距离继电器22a动动作的方程作的方程为为：反向故障反向故障
13、时时的阻抗特的阻抗特性：性：6 6、零序、零序电电抗型的抗型的测测量元件量元件jXZzdZdo图3-25 零序电抗特性反向故障时的动作区RZJ零序零序电电抗特性不具抗特性不具备备方向方向性；在防止距离性；在防止距离继电继电器器稳稳态态超越超越时应时应用，与基本距用，与基本距离离继电继电器器组组成复合成复合继电继电器器 几种常见距离继电器23a1 1、工、工频变频变化量距离保化量距离保护护的工作原理的工作原理K1zZ zdK2K3(a)(b)(c)(d)图3-47 不同地点发生短路时电压变化量的分布(a) 附加网络；(b) 区内短路；(c) 正向区外短路； (d) 反向区外短路几种常见距离继电器
14、24a2 2、动动作方程及特性分析作方程及特性分析动动作判据可以表示作判据可以表示为为：正向故障正向故障时时：反向故障反向故障时时：几种常见距离继电器25a2 2、动动作方程及特性分析作方程及特性分析RjX-ZsZkZzdZs+ZJZJCRgoRjX(b)Zzd-ZJ-CRgo(a)图3-49 工频变化量距离保护的动作特性(a) 正向故障；(b) 反向故障-Zk几种常见距离继电器26a3 3、特点及、特点及应应用用3、电网距离保护3.8工频故障分量距离保护故障分量元件；故障分量元件；工工频稳态频稳态量，量，动动作性能作性能稳稳定；定；动动作判据作判据简单简单，动动作速度快；作速度快；方向性；方
15、向性；一定的一定的选选相能力。相能力。应应用：超高速段。用：超高速段。27a1 1、选选相作用相作用选相准确准确测测量；量；分相出口。分相出口。2 2、相、相电电流差突流差突变变量量选选相元件相元件先先计计算三个突算三个突变变量的有效量的有效值值并找出其大小并找出其大小顺顺序。利用（大中）序。利用（大中）（中小）（中小）这这一一判据，可以将判据，可以将单单相接地和两相短路接地很相接地和两相短路接地很好地区分出来。好地区分出来。 28a2 2、相、相电电流差突流差突变变量量选选相元件相元件故障故障时时突突变变量特征分析量特征分析故障故障A-G0B-G0C-G0表表2 2：两相两相相相间间短路短路
16、接地接地故障故障BC-GCA-GAB-G表表1 1：单单相接相接地地选相29a2 2、相、相电电流差突流差突变变量量选选相元件相元件选相30a2 2、相、相电电流差突流差突变变量量选选相元件相元件3、电网距离保护3.6 选相模量模量计计算，算，简单简单、快速；、快速；灵敏度高，尤其是区分灵敏度高，尤其是区分单单相和两相故障；相和两相故障；多用于快速段；多用于快速段；在机端，当正、在机端，当正、负负序阻抗不同序阻抗不同时时，灵敏度，灵敏度受影响；受影响；相相电压电压差突差突变变量量选选相元件可以得出同相元件可以得出同样样的的结论结论：弱：弱馈馈，电压电压波形比波形比电电流好（流好（暂态暂态分分量
17、、包含等）。量、包含等）。31a3 3、稳态稳态量量选选相元件相元件3、电网距离保护3.6 选相不同故障下正、零和不同故障下正、零和负负序的相位关系序的相位关系A A相接地相接地 B B相接地相接地 C C相接地相接地图图1 1 单单相接地短路相接地短路时时序分量相位关系序分量相位关系图图32a3 3、稳态稳态量量选选相元件相元件3、电网距离保护3.6 选相不同故障下正、零和不同故障下正、零和负负序的相位关系序的相位关系BCBC相接地相接地 CACA相接地相接地 ABAB相接地相接地图图1 1 两相接地短路两相接地短路时时序分量相位关系序分量相位关系图图33a3 3、稳态稳态量量选选相元件相元
18、件序分量序分量选选相原理相原理序分量序分量选选相中接地故障采用零、相中接地故障采用零、负负序分量的相序分量的相对对相相位关系位关系结结合阻抗合阻抗选选相，不接地故障采用阻抗相，不接地故障采用阻抗选选相。序分量相。序分量选选相是根据不同故障情况下相是根据不同故障情况下负负序及零序序及零序电电流相流相对对相位来确相位来确认认的，相区的划分如下的，相区的划分如下图图所示：所示： 选相34a3 3、稳态稳态量量选选相元件相元件超前的相角（度）超前的相角（度） 可能的故障可能的故障类类型型（1 1） 30 30 30 A,BC30 A,BC（2 2） 90 90 30 AB30 AB（3 3） 150
19、150 90 C,AB90 C,AB（4 4） 150 150 150 CA150 CA（5 5） 90 90 150 B,CA150 B,CA（6 6） 90 90 30 BC30 BC 上面（上面（2 2）、（）、（4 4）、（）、（6 6）为单为单一故障相一故障相别别的相区，直接确的相区，直接确认为认为相相应应的相的相间间故障，在（故障，在（1 1）、（）、（3 3）、（）、（5 5）相区包含）相区包含单单相和相相和相间间两种故障两种故障类类型，由于两种故障型，由于两种故障类类型的相型的相别总别总是不相是不相关的，采用相关的，采用相间间阻抗排除法，即如果保阻抗排除法，即如果保护护装置装置测测量到的相量到的相间间阻抗阻抗值值在整定的相在整定的相间间阻抗范阻抗范围围内，内，则则确确认为认为是相是相间间故障，否故障，否则则，确，确认为认为相相应应的的单单相接地故障。采用相相接地故障。采用相间间阻抗排除法的原阻抗排除法的原因是相因是相间间阻抗元件阻抗元件对对于两相故障于两相故障总总能准确能准确动动作。作。选相35a
