电网距离保护第1讲_1课件

1、 电流保护的主要不足电流保护的主要不足 灵敏度不足（最根本的缺点）灵敏度不足（最根本的缺点） 运行方式对保护影响大运行方式对保护影响大 无法满足更高电压等级电网对保护的速动性，无法满足更高电压等级电网对保护的速动性，选择性，灵敏性的要求选择性，灵敏性的要求 故障特点：故障特点：u电流保护仅仅利用了故障时电流增大的特征电流保护仅仅利用了故障时电流增大的特征u故障时电压降低故障时电压降低 综合利用可以提高灵敏度，所以就有了阻抗保综合利用可以提高灵敏度，所以就有了阻抗保护，反映电流电压比值的保护护，反映电流电压比值的保护 （一）测量阻抗和故障距离的关系（一）测量阻抗和故障距离的关系 测量阻抗的定义测

2、量阻抗的定义MMMIUZ对于对于单相输电线路单相输电线路，当发生故障时，上述测量阻抗，当发生故障时，上述测量阻抗与故障点到测量点的距离关系如下：与故障点到测量点的距离关系如下： zlZM其中其中z为线路单位长度的阻抗为线路单位长度的阻抗 （二）距离保护的工作原理（二）距离保护的工作原理由上述分析可见，输电线路故障时，由上述分析可见，输电线路故障时，测量阻抗和故障点测量阻抗和故障点到测量点的距离成正比关系，所以阻抗的大小反映了故到测量点的距离成正比关系，所以阻抗的大小反映了故障点和保护安装处之间的距离。障点和保护安装处之间的距离。利用该阻抗（或距离）和线路全长阻抗（距离）的比较利用该阻抗（或距离

3、）和线路全长阻抗（距离）的比较结果可以识别故障的具体位置，由此可以构成阻抗保护结果可以识别故障的具体位置，由此可以构成阻抗保护（习惯上称为距离保护）（习惯上称为距离保护）问题的引出问题的引出对于单相系统，测量阻抗不存在电流、电压的选择问题对于单相系统，测量阻抗不存在电流、电压的选择问题对于三相系统，使用哪个电压和电流测得的阻抗与故障对于三相系统，使用哪个电压和电流测得的阻抗与故障距离之间存在上述的简单比例关系，这与故障回路有关。距离之间存在上述的简单比例关系，这与故障回路有关。阻抗继电器的接线方式是故障回路概念的应用阻抗继电器的接线方式是故障回路概念的应用 （一）线路发生短路时保护安装处相电压

4、的统一表达式（一）线路发生短路时保护安装处相电压的统一表达式 101110010211000101211002211000222111021)3(33)()(ZIkIUZZZZIZIIIUZIZIZIZIZIUZIZIZIUZIUZIUZIUUUUUkkkkkkk（一）线路发生短路时保护安装处相电压的统一表达式（一）线路发生短路时保护安装处相电压的统一表达式 01(3)kUUIkIZ故障相电压统一表达式其中其中k称为称为零序电流补偿系数零序电流补偿系数，定义如下，定义如下 1103ZZZk（二）线路发生短路时保护安装处相间电压的统一表达式（二）线路发生短路时保护安装处相间电压的统一表达式 1k

5、UUIZ相间电压统一表达式关于两个统一表达式的说明关于两个统一表达式的说明 在统一表达式的推导中，对故障类型、故障地点没有在统一表达式的推导中，对故障类型、故障地点没有任何假设，所以任何假设，所以统一表达式与故障类型和地点无关统一表达式与故障类型和地点无关 （三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系（三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系单相金属性接地故障单相金属性接地故障AG故障故障边界条件边界条件kAALzIKIU10)3(0kAUA相接地故障的测距公式相接地故障的测距公式 可见，可见，A相接地故障时，采用保护安装处的故障相相接地故障时，采用保护安装处的故障相电压电压 和经零序补偿的

6、故障相电流和经零序补偿的故障相电流 可可以反映故障距离以反映故障距离AU03IkIA（三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系（三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系单相金属性接地故障单相金属性接地故障同理得到同理得到A相接地故障的测距公式相接地故障的测距公式C相接地故障的测距公式相接地故障的测距公式kBBLzIKIU10)3(kCCLzIKIU10)3(可见对于单相接地故可见对于单相接地故障，只有故障回路的障，只有故障回路的电流电压才能正确地电流电压才能正确地反映故障距离。反映故障距离。对于单相接地故障，对于单相接地故障，只有一个故障回路，只有一个故障回路，即故障相经故障点和即故障相经

7、故障点和大地构成的回路大地构成的回路kAALzIKIU10)3(B相接地故障的测距公式相接地故障的测距公式（三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系（三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系两相相间故障两相相间故障AB故障故障边界条件边界条件AB相间短路的测距公式相间短路的测距公式 可见，可见，AB相间故障时，采用保护安装处的故障相相间故障时，采用保护安装处的故障相相间电压相间电压 和故障相间电流差和故障相间电流差 可以反可以反映故障距离映故障距离ABUBAIIkBAABLzIIU1)(0kABU（三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系（三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系两相相

8、间故障两相相间故障同理得到AB相间短路的测距公式相间短路的测距公式CA相间短路的测距公式相间短路的测距公式可见对于两相相间短可见对于两相相间短路，也只有故障回路路，也只有故障回路的电流电压才能正确的电流电压才能正确地反映故障距离。地反映故障距离。对于两相相间短路，对于两相相间短路，同样只有一个故障回同样只有一个故障回路，即故障相经故障路，即故障相经故障点和另一故障相构成点和另一故障相构成的回路的回路BC相间短路的测距公式相间短路的测距公式kBAABLzIIU1)(kCBBCLzIIU1)(kACCALzIIU1)(（三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系（三）不同故障类型电流、电压和测量阻

9、抗的关系两相相间短路接地故障两相相间短路接地故障 ABG故障边界条件故障边界条件0kAU0kBU0kABUABG故障的测距公式故障的测距公式kBAABLzIIU1)(kAALzIKIU10)3(kBBLzIKIU10)3(（三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系（三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系3.两相相间短路接地故障两相相间短路接地故障对于ABG两相相间接地故障，有三个故障回路，即故障相A经故障点和另一故障相B构成的回路，故障相A经故障点和大地构成的回路，故障相B经故障点和大地构成的回路，三个故障回路的电流、电压均可实现测距目的BCG故障故障kCBBCLzIIU1)(kBBLz

10、IKIU10)3(kCCLzIKIU10)3(（三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系（三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系两相相间短路接地故障两相相间短路接地故障3.同理得到同理得到CAG故障故障（三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系（三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系两相相间短路接地故障两相相间短路接地故障3.同理得到同理得到kACCALzIIU1)(kCCLzIKIU10)3(kAALzIKIU10)3(（三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系（三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系三相短路三相短路 ABC故障边界条件故障边界条件ABG故障的测距公式故障的

11、测距公式0U0U10)3(ZIkIU1ZIU对于三相短路，有六个故障回路对于三相短路，有六个故障回路（三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系（三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系 结论结论 只有采用与故障回路相关的电流、电压才能实现距离的测量 故障回路在相间时，采用保护安装处的故障相相间电压 和故障相间电流差可以反映故障距离，称为相间距离继电器（称为 接线） 当故障回路经大地才能构成回路时，采用保护安装处的相电压和经零序补偿的相电流可以反映故障距离，称为接地距离继电器（称为 ， 接线） 有几个故障回路，就有几个阻抗继电器可以实现阻抗测量UIU03IkI（一）距离保护的构成（一）距离保护的构成 启动部分：用于检测故障