继电保护整定计算基本原则4-5章

1、第四章大接地电流系统的线路零序电流接地保护接地短路的特点与短路计算方式的选择第一节零序电流保护作为线路接地故障的保护，它不反映三相和两相短路故障。保护整定值需要满足各种运行方式，为了减少不必要的计算，较快的求出所需要的短路电流，首先应掌握接地短路的特点和计算方式的选择。1-1接地短路的特点根据接地短路电流计算分析可知，接地短路相当于在短路点增加了一个额外的电抗（随接地类型不同而不同）后的三项短路。各序（正、负、零序）电流的分布，只决定该序各支路的电抗反比关系，与其他序网无关。例如零序电流分布，只按各支路的零序电抗成反比的分配；但各序电流的绝对值要受其他序网的影响。对于我们所要研究的零序电流来说

2、，零序电流的分布只决定于零序纲情况，而正负序纲的电抗却要影响零序电流的大小。因此当我们决定零序电流分配系数的时候，只研究零序纲的情况，而当决定零序电流绝对值大小的时候，必须同时考虑正序、负、零序纲路的变化。当有零序互感的线路接地故障时，零序电流有如下的特点：如图4-1及图4-2所示。当双回运行末端接地短路I（1）、I（2）同方向、因为互感的影响是起助磁作用，使零序电抗增加，零序电流减小。而当其中回停电并两端接地时，末端接地短路，I（1）和I（2）方向相反，因为互感的影响是祛磁作用使零序电抗减小零序电流增大。）一端母线上短路）一则开关出口短路相继跳闸）一回线停电检修图：4-1同杆井架线或平行线有

3、零序互感的电流分析图一端共母线的平行线上述分析同样适用于只有一侧有电器联系的平行线，也适用于两侧均无电气联关的平行线。“见图4-3”图两端均无公共点的平行线对于多回路的互感，上述分析原理仍然适用，但计算方法较复杂，最好用计算工具（计算台，计算机等）。1-2计算方式的选择计算方式是决定计算零序电流的大小，分布所需的运行方式。发电机，变压器，线路等的运行取决于系统需要（一般有调度部门决定），只能根据可能情况来选择，而变压器接地点通常有继电保护部门选择决定。而这一点对零序电流的大小和分布是关系极大的。（1）变压器中性点接地点的具体选择如下：发电厂必须有一台变压器接地。也可按变压器的零序阻抗组合接近而

4、分组（两台或三台）倒换接地，如有条件（变压器台数较多）时，也可按每一条母线上有一台变压器接地。变电站接地要根据具体情况而定。单侧电源一般不接地，可用于临时代替其他停用的变压器，多侧电源的，可组合为：a二条线一台变压器者可接地。允许停变压器。b二条线二台变压器者，可一台接地，一台倒换。c三条线以上，一台变压器者，变压器接地，允许停变压器。d三条线以上，二台变压器以上者，一台接地，其余倒换。或取组合方案。降压变压器低压侧有小电源时，如小电源不足以使受电侧零序电流保护动作，变压器接地，应采用低周低压保护解列的措施。（2）线路末端短路通过保护的最大零序电流的方式选取：单电源辐射形网路，取最大运行方式；

5、多电源纲路及环形网路，取正负序网最大，断开相邻线路，开环，减少保护正方向相邻的接地点。双回线中的一回停用，如有互感时还应接地。如图4-2：相邻有互感的线路，取相邻线停用并接地方式；由比较X1与X0，决定用单相接地或两相接地故障类型。一端母线有联系的平行线，当有互感时，（双回有互感在相继动作时，短路点在D点可能最大。如图4-4）通过保护的最小零序电流的方式选取与上述相反。（3）最大分支系数的选取：以正常方式计算所得各分支电流为基础，当欲求某支路最大分支时，可把除本线以外的其他分支中较大的电流支路，进行检修和故障（即同时停用两条线）进行试探，一般可求得。辐射型网路分支系数与短路点的位置无关。环形网

6、路中的分支系数随短路点远而减小，开环为最大，应取开环方式。单回线对双回线，应取相邻双回运行方式，短路位置参考和。双回线对单回线，应取双改为单方式短路点选在本线末端。如双回线间有互感时，还应将所停线路两端接地。如图4-1中C。辐射线对环网内的线，应取合环方式。短路点应选在相邻保护段保护范围末端。也可近似选在环内线末端。单回线旁临平行线有互感时，也应按图41的方式考虑。一端母线有联系或两端母线有联系的平行线，当有互感时，一回对另一回的最大分支系数，短路点应选在相邻线末端。如图4-4（a）和图（b）。上述情况中，因分支系数是随短路而变的，若求任一点的分支系数时，需用图解法，如图。4-4（c），可见在

7、P点的3I0/3I0=Kfz远大于在N母线处的3I0/3I0=Kfz。（）一端共母线的平均线（）有互感的平行线电流分布（）B)平行双回线图4-4有互感的平行线的分支系数选择图第二节零序电流保护的定值计算我们在假定如下条件基础上介绍整定方法，即：、按保护正方向计算，然后考虑是否带方向性。、线路采用三相重合闸的方式。、时限选择按与相邻配合段有级差。4、灵敏度按本线路末端接地短路流过保护的最小零序电流校验，要求主保护段1.251.5。对相邻线路后备要求：.2。2-1零序一段此段为速动段按满足下列条件整定：（1）按躲开线路末端接地短路最大零序电路整定，式中：(4-1)取3I0zd线路末端接地短路，流过

8、保护的最大零序电流。（）按躲开开关三相不同时合闸的零序电流整定。当使用快速开关时，此电流出现是很短，一般不考虑。式中：取开关三相不同时合闸的零序电流。2-2零序二段本段一般是作为主保护段用的，在本线路末端要求灵敏度1.251.5。此段的整定方法，也适用于装有四段式保护中第三段的整定。它应满足以下条件：（1）按与相邻一段或二段配合整定。I(1)dz=Kk.Kfz.Idz(2)Kfz计算可能方式下最大值。I(2)dz相邻保护一段（或二段）的正定值。档案相邻一段整定灵敏度较低时，可改与相邻二端整定（2）按不伸击线路末端变压器差动范围整定。当变压器高中侧压均为接地系统时，按下式整定。.Idz=Kk3I

9、。式中：3I0线路对端母线上变压器另一侧母线接地短路时，流过本保护的最大零序电流。Kk取1.31.5。当变压器为带负荷调压时。应取较大的系数。（3）当本段整定时限等于或低于本线相同保护某段的时限时，则应按躲开相应相间段的末端相同短路的不平衡电流。解释如下：当在相邻线路某段保护范围末端相间短路时，应是相邻的相间保护动作，但因不平衡电流，使本线路某段零序保护动作（当动作时限比相间小时）造成越级。但是一般的这个电流不（4-4）(4-3)(4-2)会太大的。（4）当使用此段作为重合闸后加速或手动合闸加速时，应考虑可能变为单电源送电的情况。如末端变压器为接地运行，应躲开在合闸时的变压器励磁涌流。2-3零

10、序三段本段一般作为后备保护使用。争取在相邻线路末端Km1.2。此段的整定方法也适用于装有四段式保护中第四段的整定。按满足以下条件整定：（1）按与相邻二段或三段保护配合整定。整定同（4-6）式。当零序二段有较高灵敏度时，为了提高后备性，可按与相邻三段或四段整定。（2）当相邻变压器高、中压均为接地系统时，按与相邻变压器另一侧零序保护一段或二段配合整定。Idz=KkKfzIdyIdzB式中：IdzB相邻变压器另一侧零序保护的整定值Kfz线路对变压器另一侧零序保护的最大分支系数。（3）当本段整定时限等于或低于本线相间某段保护时限时，则应躲开相应相间段末端相见短路的平衡电流。（4）当相邻变压器为不接地运

11、行时，按躲变压器外部相间短路的最大不平衡电流整定。（5）如使用此段重合闸后加速或手动合闸加速时，按本书零序二段整定条件中第（4）项考虑整定。2-4零序保护的整定配合问题、单回线与双回线配合或辐射线与环网内线路配合，以及平行线有互感的保护间配合，当保护配合整定点不在相邻线末段时，其分支系数将比线路末端为小，如灵敏度受影响较大时，可用曲线法配合，以避免用最大分支系数整定。、与相邻双回线配合整定，若影响上级很多保护的灵敏度下降时，如双回线上装有横差保护，可考虑与横差保护配合整定。当横差保护停用时，应改为单回线运行方式。、有些情况下，三级式保护效果不够好，例如零序二段无灵敏度，需零序三段可改为四段式保

12、护。需用四段式的保护参考以下条件：a双回线；b相邻为短线路或为双回线；C要求对相邻有后备性等情况；4、对于小电流侧零序保护，可能因相继动作后电流减小而复归，必要时可采用瞬时测量接线。瞬时测量的缺点是它不能按配合条件整定（常按保证灵敏度整定），在某种情况下可能越级动作，因此小电流侧如有几级保护时，最好同时使用瞬时测量，而且按配合条件整定。(4-8)第三节零序方向元件灵敏度的计算零序方向元件的死区与相间方向元件不同。这是由零序电压分布特点决定。已知短路点的U。最高，近保护处的短路点方向元件没有死区，其死区是在后备保护段，即在此较远的短路点处。方件元件是担任判别作用的，要求比电流元件的灵敏度要高。一

13、般都是几段电流公用一个方向元件，因此方向元件的灵敏度应比最小的电流元件灵敏度要高。方向元件按相邻线路末端校验，要求km2。有时零序最后一段电流元件的后备灵敏度不足，方向元件灵敏度可按最后一段电流保护范围末端处校验，要求km1.5。当方向元件灵敏度不满足要求时，应降低方向元件的动作功率，以提高灵敏度。或是采取比较灵敏的方向元件。第四节采用单项重合闸的零序保护4-1单相重合闸过程对零序保护的影响在用单相重合闸的线路上发生接地故障过程中，有接地短路复故障（线路一侧开关断开一相）和非全相（线路两侧均断开一相）三种状态。前两种状态将有零序保护切断故障，第三种状态是单向重合闸必须具备的条件，此时已不存在故

14、障，应防止保护发生误动作。在非全相状态下，将产生正、负、零各序分量。由分析可知，在非全相中零序电流是沿同一方向流的，称它为纵向不对称状态。它与接地短路不同，接地短路称为横向不对称。零序电流的大小，决定于线路中的负荷电流或是决定于线路两侧等值电势的摆角。当线路中负荷电流不大时，零序电流一般是不大的。但在系统动稳问题较为突出时，零序电流将达到很大的数值，甚至大于线路末端接地短路的电流。在断口处的零序电流与母线上零序电压，其相位关系与接地短路情况相近，因而零序方向元件能正确工作，方向仍指向线路。但是零序方向元件若取线路侧的零序电压时，有的方向将指向母线。当线路上负荷电流不大时，零序电流和电压的数值也

15、是很小的，零序方向元件的灵敏度可能不足，将要拒绝动作。在接地短路，复故障和非全相中，零序电流的分支系数一般是相同的。但是在有互感的双回线上，非全相过程中双回线之间的系数将有所增大。分析如下：图，为采用三项重合闸的双回线，保护对保护的最大分支系数，可表示为：（）图用三相重合闸的双回线接地短路时分支系数解析图图为采用单相重合的双回线保护对保护的最大分支系数为：由式（）与式（）相比，可见非全相中的分支系数教接地短路大非全相中防止零序保护动的措施非全相中在重合闸未重合之前，当线路中零序电流较大时，能使某段按零序保护误动跳三相开关，造成重合闸不成功。防治这种误动的办法，目前常用三种：利用重合闸装置实现闭

16、锁。重合闸中称为M端的，是实现启动重合闸并闭锁保护的端子，将可能误动的保护接于M端子。此办法只能用于故障线路的保护，因为非故障线重合闸没有启动不能起闭锁作用。用保护动作值躲非全相电流。即按躲非全相零序电流整定，此段保护接于重合闸的N端子，它可启动重合闸，但保护不被闭锁，这种办法可用于故障线路和非故障线路上。.用保护动作时限来躲非全相过程。即按躲单相重合闸周期来整定时间。这种办法可用于故障线路和非故障线路上。分析表明，当非全相零序电流较大时，用电流值的办法只适用于零序一段保护，如用零序二段则要影响灵敏度。多数情况是要用时间来躲非全相的。因此单项重合闸周期的长短对保护动作事件有决定性的影响。因为是

17、按阶梯配合原则，所以不但影响故障线路的保护整定时间。也影响了相邻线路保护的整定时间。4-3使用单项重合闸的零序保护整定1零序一段按下列条件整定，并将保护接于重合闸的N端子。按躲线路末端短路最大零序电流整定。见（）式按躲开本线路非全相的最大零序电流整定。（）式中：本线路非全相过程中产生的最大零序电流应有系统稳定计算提供此电流。如不能提供准确电流，可按两侧电视棱角为°进行计算。取如果按上述条件选取的定值太大，影响了保护范围，可增加一个一段保护。该段只按短路条件整定，但因不能躲非全相，故将其接于重合闸的端称接端的零序一段为躲非全相一段。对线路变压器值可参照本章第二节的整定条件。零序二段按满

18、足下列条件整定，并将保护接于重合闸的端子。按与相邻接于端子的另需一段或二段配合整定。按与相邻变压器差动保护范围用配合整定。如使用此段重合闸加速或手动合闸后加速时，应考虑变压器涌流问题。祥见本章中的（）项。整定配合分析：按上述条件选取的定值，如本线非全相的最大零序电流值不大，可以躲开时，可以将保护改接至端。由于零序二段要求作为主保护作用，故不希望用电流或延时来躲非全相状态。零序三段按满足下列条件整定，并将保护接于重合闸的端子。按与相邻线路接于端子的零序二段或三段配合整定。见（）式。接于相邻变压器差动保护范围配合整定。见（）式。或按与相邻变压器的另一侧（当变压器中压均接地时）零序保护配合整定。按躲

19、开本线路的单相重合闸最大周期时间整定时限。如使用此段重合闸后加速或手动合闸加速时，应考虑变压器涌流问题。详见本章中的（）项。整定配合分析：按上述整定结果若灵敏度较低，可考虑按与相邻线路接于端的保护段配合整定，整定时限应大于相邻线路的单相重合闸的最大周期。这样的整定存在有缺点，当相邻线路在非全相中非故障相的再故障和开关拒合时，将会引起越级误动，是否采用应研究决定。零序四段按满足下列条件整定，将保护接于重合闸的端。按与相邻线路接于端的零序三段或接于端的零序四段保护配合整定。见（）式。参见本节中的零序三段整定中的项和项。整定配合分析1.在单相重合闸过程中，接于M端的零序路保护段被闭锁退出工作，与它配

20、合整定的相邻上一级保护即失去了配合对象，此时若非故障相再发生故障或是重合闸的开关拒绝合闸，就会引起相邻的保护越级跳闸。因此相邻的保护之间配合整定，要求必须按照与任何时候都工作的保户进行配合整定。也就是说与相邻接于N端的保护进行配合整定。这一点非常重要，以下分析说明图4-7表示相邻保护之间的配合关系。图中电流符号后面的N、M表示该段保护接于重合闸的端子。相邻两个定值间的实线表示整定配合关系。图有单相重合闸的零序保护整定配合分析在HJ线路上发生了A相接地短路，两侧的A相开关均跳闸，线路转入非全相运动。HJ线路的零序二段保护接于M端已经被闭锁。此时若其非故障相，例如C相发生故障，保护动作将有以下几种

21、情况：HJ线路有高频保护运行，则高频保护快速动作，跳开三相切除故障。重合闸是否会重合，要看具体时间配合情况而定，此处从略。但如果重合于故障则有后加速，不会引起越级。HJ线路有高频保护运行，但高频保护拒动，此时有二种情况：若故障点在零序一段（接于N端的）保护范围内，即有零序一段保护动作跳开三相，切除故障，不会引起越级；若故障点在零序一段保护范围外，则由接于N端的后备保护段动作，跳开三相，切除故障。重合闸是否重合，分析从略。但重合于故障有后加速，不会引起越级。HJ线路无高频保护运行时，则如同由高频保护推动的分析一样，见上一项。必须指出，重合闸后加速时相邻的保护不会越级，但是当开关拒绝合闸时，将不能

22、进行后加速，须由接N端的保护延时切除故障。另一点，目前国产单相重合闸的后加速回路都是采用了“接相后加速”的方式，即重合闸重合于线路故障，故障相必须包括第一次的故障相别，才能进行后加速，若是重合后原故障相故障消失，只存在非故障相的故障，则无法后加速，也需由接于N端的保护适时切除故障。在此情况下，如果相邻的不是严格按接N端的保护配合整定。就会引起越级跳闸。2.低压单相重合闸周期时间的办法。零序三、四段保护动作时间受单相重合闸周期的影响，而单相重合闸时间整定又必须决定于零序保护切除全线故障的时间。当零序主保护段（二段）灵敏度不足时，就会出现零序保护时间与单相重合闸时间相互循环提高的影响。其结果可能使

23、零序三、四段保护整定时间过长，对系统运行不利。有时为了压低单相重合闸的时间，而采用单相重合闸与快速主保护配合使用的方式，即无高频或差动（横差或纵差）保护时，不进行单相重合闸。这时应注意防止在高频保护拒动时，由后备零序保护段切除故障又起动了合闸，使单相重合闸周期延长，可能造成相邻的零序保护越级误动。应将各段延时零序保护段均接于R端，否定重合闸作用，防止越级误动。3.零序保护各段，应明确介入重合闸的端子，一方面是说明该段保护是否能躲过非全相运行状态，另一方面也说明该段保护是否启动合闸。对于不进行重分闸的保护没有必要接N、M端，特别是M端，保护被闭锁退出工作，有时会起坏作用的。通常用主保护段启动重合

24、闸，后备保护段则没必要启动重合闸。对不启动重合闸的保护段应接于R端子。线路的零序保护要与相邻的变压器零序保护配合整定。变压器零序电抗的大小，分布对线路零序保护的定值有着决定性的影响。不同类型的变压器，其零序电抗差别是很大的（参见第二章）。分析表明普通三卷变压器对线路保护是有利的。三级电压带自偶变压器，其零序电抗稍有不同，对线路保护影响较小。但是在220KV系统中，有的采用三级电压三个星形的自耦变压器，则使线路保护大为恶化。三星形变压器等值电抗中，高压侧是一个较大的负电抗值，而接地分支电抗又是一个大的正值。在高压或中压接地短路时，对电流大小和分布都产生不利于保护整定的变化。三级电压的三卷变压器和

25、自耦变压器，有两侧要装设零序后备保护。线路保护后备段有时因保护范围伸出变压器差动保护，就须与变压器后备零序保护段配合整定。方法有两个。各有优缺点，要根据系统具体情况而定。方法一：线路保护与变压器另一侧（与线路不同电压级的一侧）零序保护配合整定。缺点是与线路同级电压侧的变压器零序保护不起作用，将使变压器第三侧扩大停电。但优点是可是保护配合降低时限。方法二：线路保护和与线路同级电压的变压器零序保护配合整定。其优缺点与方法一相反。第五章线路的距离保护第一节距离保护的特点距离保护是反映短路点至保护安装处距离长度的，动作时限是随短路点距离而变的阶段特性，当短路电流大于精工电流时，保护范围与通过保护的电流

26、大小无关。距离保护一段不受系统运行方式变化影响。其余各段受运行方式变化影响也较小，躲开负荷电流的能力较大，因而它对运行方式的适应能力较强。当电流电压保护不能满足要求时，可采用距离保护，通常距离保护都是成套使用的，其中一、二段担任主保护段，三段担任后备保护段。也有四段式的保护或二段式的保护。距离一段的动作时限为0.1ms0.2ms,二段整定时间约为0.5ms1.5ms。三段整定时间一般都在2ms以上。此外为防止振荡和电压回路失去电压，装有振荡闭锁和电压回路断线闭锁，为配重合闸有后加速回路。为避免短路的电弧电阻影响可加入瞬时测量回路。为了正确反映接地故障，对接地距离还加入零序电流补偿回路。距离保护

27、的整定应注意以下问题：（1）距离保护分阻抗型和电抗型，现采用阻抗型多，按Z整定。（2）距离保护采用的接线方式。有接入相间电压和相电流差或相电压和相电流。接入不同电流电压，对不同类型的短路反映阻抗值也不同，如表5-1和表5-2所示。在整定计算中一次定值均用相阻抗值，只在计算二次定值时，才计入因接线不同而测量不同的系数。（3）距离保护是作为相间距离或作为接地距离，也有兼用的，它们的整定有所不同。（4）阻抗继电器的特性不同，整定也不同。常用的如图5-1所示。（）（）（）（b）方向阻抗型（d）电抗型图5-1各种阻抗继电器特性（a）全阻抗型（c）带偏特性阻抗型全阻抗型与其阻抗角无关，因无方向性，必须配合

28、以方向元件使用。方向阻抗型有方向性，带有“记忆”装置消除电压死区。整定值中与线路阻抗角有关。带偏移特性具有方向性，但反方向也有部分动作区，整定中心须注意反向配合。电抗型因其无方向性，必须配合的方向元件或其他措施。（）距离保护的启动方式。低阻抗启动，允许负荷电流较大。而电流电压启动不适宜用于较重负荷的线路上。负序电流或负序功率启动与负荷电流无关，但与负荷是否对称有关。（）振荡闭锁的方式（包括启动方式和复归方式）不同，则考虑系统配合的问题不同。启动方式有用负序电流或电压的，还可分为用稳态量和增量的。复归方式有延时和瞬时两种。（）断线闭锁的方式。（）有关的使用方式及端子联线。如瞬时测量、重合闸后加速

29、、配合重合闸的方式，切换方式等。阻抗继电器接线方式表表5-1相别。0接线。+30接线。-30接线。0接线补偿接线）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）ABC阻抗继电器不同接线方式下所反应的阻抗值表5-2（）距离保护使用的电流，电压互感器在一次系统的位置不同，则保护整定有所不同。第二节距离保护的定值计算2-1最大分支系数的选择分支系数的影响使距离保护范围伸长或缩短。从满足最严重运行方式的选择性出发，应取用最大分支系数。分支系数与系统运行方式和负荷电流有关。(1)分支系数中一般不考虑分支负荷电流的影响。因为距离保护与电流保护不同。电流保护直接反映于故障电流与负荷电流之和，影响较大。而距离保护只

30、是反映相邻线的短路线段阻抗与分支负荷有关。只有当分支负荷较大，对按负荷电流整定的保护段或有必要准确计算时才考虑。(2)辐射形网路，最大分支系数与短路点位置无关。一般取本线末端短路，取本支路电流最大，其他分支电源减少。单回线对双回线取相邻双回运行，一般短路点选在相邻线路末端。（双回的保护范围不到线路末端时，也近似取在末端）有必要准确时，用图解法。双回线对单回线，当双回线接分电流保护时，应取双回改为单回运行方式。而双回线的保护用和电流保护时，应取双回运行方式。（3）环形网路中最大分支系数，随短路点远去而减小，应取开环方式。单双回之间的变化，参考上述（2）。（4）辐射网对环网内的线路，应取合环方式，

31、短路点近似选在相邻线末端。2-2距离一段（1）无分支线的线路，按躲开线路末端整定。（）（）（）式中：Z（1）被保护线路全线正序相阻抗（欧姆）Kk取0.80.85其中考虑了继电器保护范围伸长的误差=0.05，和测量互感器的误差与俗度系数=0.1。对未实测线路参数的应用0.8。（2）未端线路变压器组（只有一台变时）可按不伸出变压器整定。XB当变压器有差动保护时，代表变压器相电抗。（）（欧相）（）式中：Ex/-11接线，用两相短路计算。（）变压器速动保护定值。取。系统互变器高压侧之最大电抗。（3）当线路中间有支接变压器时，除按（51）式整定外，还有躲开分支变压器低压侧整定。（）KkB0.7（）Kfz

32、对变压器的分支系数，取可能最大值。（4）对于双回线用一套距离介入和电流的方式：除按（5-1）整定（用一回线之阻抗）外还应采取在双回线运行时，退出一段的措施。23距离二段一般按满足以下两个条件整定。（对四段式距离保护中的第三段也用此原则）按阶段式级差配合，灵敏度按本线末端校验，要求Km1.25。（1）按与相邻线路距离一段配合（）（）（）（）式中：（）相邻线路距离一段定值。（相阻抗）Kfz对相邻线路的分支系数，取可能最大值。取0.85，考虑因素同距离一段KkK取0.8，Kk=kk(1-)k考虑了本保护的系数Kk和相邻保护的缩短系数0.1，以及两条线路阻抗角不同等误差。（2）按躲开线路末端变压器低压

33、整定参见（5-4）式。整定中还有以下情况：当与相邻线路一段配合整定灵敏度不足时，可改按与相邻线路距离二段配合整定。将（55）式中Zdz(2)换为Zdz(2)。相邻线路装有电流保护时，应将电流的最小保护范围求出，以电抗表示。电流保护最小（）（）（）相邻线路电流保护动作电流。考虑电流保护的误差，取。系统至相邻保护安装处的最大电抗。距离二段整定如下式：（）（）最小保护范围计算按下式：（）当相邻线路为电压保护时，应将电压保护的最小保护范围求出，以电抗表示。电压保护（）。（）（）（）当相邻线路为电流电压保护时，应将两元件中最小保护范围求出，以电抗表示。整定用单回对双回配合，当考虑双回线接于电流的距离保护

34、双回线运行有横差，横差停用改为单回运行的条件，则可按双回全线阻抗（即双回线阻抗并联）整定，用（5-5）式。但应注意横差相继动作的延时配合问题。当双回线和电流的距离保护，则不应考虑停横差保护，否则会越级。双回线接和电流的距离保护，应按双回线运行条件与相邻保护配合整定。24距离三段一般按满足以下条件整定。时限按阶段级差配合原则，但其最低时限不得低于常见的最大振荡周期（因距离三段是不经振荡闭锁的）。此周期约为2ms左右。灵敏度按本线路末端校验，Km1.5。按相邻线路末端校验，Km1.2。此段的整定原则也适用于四段式的距离保护中的第四段整定。（1)按与相邻线路距离二段配合整定，按（5-5）式，将Zdz

35、(2)换为Zdz(2)当按与相邻线路距离二段整定，对相邻线路没有灵敏度时，则应改为按与相邻线路距离三段整定。（）与相邻变压器低电压闭锁过流配合整定。按（），（），（）式计算。（）按躲开最大负荷电流整定）对电流起动元件：（）（）Kq取1.52.5，可按第二章第五节方法计算。流过保护的最大负荷电流。b)对全阻抗启动元件（）（）（）（）式中：Zfhzx最小负荷阻抗Ue保护的电网线电压C）对0°接线的方向阻抗启动元件（）（5-13）x线路阻抗角Fh负荷阻抗角其他符号同前。d)对+30°接线的方向阻抗启动元件。（）（5-14）式中符号同前。e)对-30的接线的方向阻抗起动元件（）（5

36、-15）式中符号同前整定配合的几个问题：1参阅距离二段整定配合的问题。2距离三段整定。在环网中按阶段时限特性配合，当都取与相邻三段配合整定时，会出现循环矛盾的情况。另一方面也希望使网路中所有距离三段的时限整定的较低。为此提出所谓的起始点问题，也就是第一个整定的距离三段。起始点的距离三段整定，最好是符合这样的要求，即相邻二段配合整定时限低，对相邻线路又具有后备灵敏度。一般选择起始点的条件有三点：1）相邻线路较本线路长。2)本线路对相邻线路的分支系数较小，且变化也较小。3)与相邻二段配合后，整定时限较低。应当注意,当与相邻二段配合整定时,在相邻线路发生转换性故障时,因其一、二段被震荡闭锁而不动作，

37、必然要使本保护三段越级。如设置不经震荡闭锁的二段延时可解决此问题。但是上述条件有时并不能完全符合。为了改善整个网络中的距离三段时限，也可采取起始点与相邻保护无选择性的（无选择性的可能性较小的地方）配合方式。3分析距离保护起动元件的整定阻抗与负荷阻抗及短路阻抗关系。如图5-2（a）所示，为0°接线方式，负荷阻抗Zfh为OB，短路时动作阻抗Zdz为OA，负荷阻抗角下动作阻抗Zdzfh为OCZdz为圆直径，OAC为直角三角形，则有如下关系：（。（）接线（）接线图负荷阻抗与整定阻抗的折算图（）（）整定阻抗即等于短路阻抗。由（5-13）、（5-14）、（5-15）三种接线的整定比较可知,在同。

38、样负荷阻抗下而整定阻抗为不同,以-30接线的整定最大+30为最小。因而，-30接线方式的。灵敏度可以提高，或说三种接线在相同的整定阻抗下,-30接线能允许更大的负荷电流。在重。负荷(送有功功率多的）长线路上，采用-30接线较好。但应注意它允许送的无功功率却较小。图5-2(b)为-30接线的阻抗特性圆。依图5-2(b)和(5-19)式可推导出(5-15)式。2-5动作时限的选择(1)距离一段动作时间系保护固有时限，一般为0.1ms0.15ms，已大于线路营型避雷器的放电时间，不必再考虑配合问题。(2)距离二段应与相邻配合保护段时限级差配合。距离二段与相邻所有出线的距离一段的时限配合，应考虑一段动

39、作时限的长短。当一段动作较快时，如为0.1ms，则相邻二段可用0.5ms。若为0.2ms时，应取t=0.6ms0.7ms。当相邻母线上装有后备结线时，还应与后背结线的动作时间配合。为了不影响线路主保护动作时间的提高，一般不选择一个时限级差，而只取0.2ms0.25ms的级差。2-6接地距离的整定在大接地电流系统中反应接地故障时，或单相重合闸的选相元件，均采用接地距离元件。线路上发生单相接地时（大接地电流系统），因为线路的零序阻抗大于正序阻抗，所以继电器测量阻抗增大，为使继电器测量阻抗仍和正序阻抗与线路长度成正比例，保护范围不变，应加以I。补偿。补偿系数为K，它是引入继电器的I。与实际I。的倍数

40、。K值一般是用自偶变流器变比实现的。K值一般小于1，当线路有互感时K可能大于1。K值的计算如下：如图5-4，当线路上A相发生单相接地短路时，继电器端子上的电压、电流、阻抗为：取（）（）（）（）（）。式中（）（）图接地距离保护计算图（）（）（）（）令Zce=Z1时则。式中：Uce、Ice分别为接入保护的相电压和相电流。I1I2I0分别为流过保护的正序、负序、零序电流。Z1，Z0分别为线路的正序，零序阻抗。Zce保护测量的阻抗。K接地距离保护用的补偿系数。因为Z1和Z0阻抗角不同，K值一般情况下为复数，实用上取实数。一般线路上Z0=2.0Z13.5Z1，故K0.330.83。对于有零序互感的平行线

41、路，还应考虑在接地短路时，零序互感使测量阻抗改变的问题，如图5-4。此时K值计算如下：（）（）（）（）（）。（）在图5-4中，对于图（a）的保护（2）应取。（）。（）（）对于图（b）的保护(1)应取,对于图(c)的保护(1)应取。（）（）。对图(b)保护(1)的K值可简化为:（）（）（）(5-27)（）式中:Z0(1)，Z1(1)，I0(1)分别为被计算线路的零序，正序阻抗，零序电流。Z0(2)，I0(2)对被计算线路有互感的线路的零序阻抗，零序电流。ZMO平行线间的零序互感阻抗（a）平行线内部短路(b)平行线一回停电两端接地外部短路（c）平行线外部短路图5-4有互感线路的接地距离保护分析为保

42、护范围配合具有选择性。在计算选取K值时，应用ZMO，使K值较小。接地距离保护的整定计算，原则上和相同距离保护的公式相同。但是采用了补偿系数K值后，距离保护在接地短路和相间短路时只能正确反映本线路的正序阻抗。因而与相邻线路的保护整定配合时，保护范围将有变化。如图5-6，在D(1)点A相接地短路，根据（5-22）（5-23）和（5-24）式，可写出保护1的电流，电压及测量阻抗。（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（5-28）（5-29）（）（）（）图5-6接地距离整定配合分析（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）

43、（）（）（）（5-30）（）（）（）（）（）（）（）（）令为接地距离的分支系数（）（）（）（）（）（）（5-31）（）（）（）（）（）（）（）（）由（5-10）式可知Kjzjd不仅与K值有关而且与正序，负序，零序电流分配比例有关。只有当两个线路的K值相同，并且两个线路的正序、负序、零序电流之比均为同一比例时，测量范围才是准确的。接地距离保护要准确的计算是很复杂的，实用上只能是近似的。即采用较大的可靠系数和选择较少的常用运行方式进行计算。第三节阻抗调试定值与二次整定阻抗的关系及二次整定阻抗的计算方法阻抗调试定值与二次整定阻抗的关系我们要求继电器的刻度值即动作阻抗值（）应等于二次整定阻抗值（）这样

44、有利于运行管理。继电器调试时通入的电压，电流，继电器的刻度值为：（）（欧姆相）当要求（）（）时，（）（欧姆相）由（）式可知二次整定阻抗与通入继电器的电流电压的关系。继电器的调试定值试验，其实质是模拟两相短路，则等于环阻抗，即两倍相阻抗，而继电器刻度表示为相阻抗，要使测量阻抗值等于继电器刻度值，故引入的系数。二次整定阻抗的计算二次定值是继电器整定试验的根据，无论距离保护接入电流、电压为何种接线，都须计算出适于继电器调试整定的二次阻抗值，二次阻抗值计算，一般是假定继电器的最大灵敏角，可以调到要求值，于是计算式为：（）（）式中：（）分别一、二次整定阻抗。欧姆相分别为电流、电压互感器的变化。阻抗继电器

45、接线系数由（）式得：（）（）由（）可看出，阻抗继电器的接线系数，它等于继电器的刻度值（整定阻抗值）与保护安装处至短路点之间的二次相阻抗之比。我们将看作是保护安装处至短路点之间的一个二次相阻抗值。它并不等于二次整定值。接线系数与继电器特性，保护接线方式以及短路类别有关。下面进行分析：（）全阻抗型继电器接线电压，相电流差°接线方式的保护当三相短路时有：（）（欧）（）当两相短路时有：（）（）（欧）（）由（）式和（）式知继电器测量阻抗，正好等于继电器的刻度值，要求继电器刻度值等于二次整定阻抗值，所以Kjx=1。（）欧/相（548）接线电压、相电流、+30°换线方式的保护，当三相短路时有：（）欧当两相短路时有：（）欧（550）为清楚起见,先分析(550)可知,继电器测量阻抗等于继电器刻度值(相阻抗)的两倍,当要求二次整定相阻抗值等于继电器刻度值时,必须取其测量值的一半,于是得:（）（）（）（551）（）得但是有（549）式可见，三相短路时，测量阻抗比两相短路时为小。为了不使保护范围伸为了不使保护范围伸长，应取三相短路的值，于是得：（）（）（552）（）x+30°，两相短路时阻抗角为x，虽然阻抗角不同，但由于继电器特性是全阻抗型，所以使保