第6章 输电线路的距离保护

1、第第6 6章章 输电线路距离保护输电线路距离保护泸州职业技术学院继电保护2 教学要求：掌握距离保护的基本工作原理、阻抗继电器原理、阻抗继电器接线、整定计算方法；熟悉电力系统振荡、断线、短路点过渡电阻、分支电源对距离保护的影响及采取的措施。理解自适应距离保护的基本原理；了解选相的基本原理；了解起动元件作用及原理。 第第6 6章章 输电线路距离保护输电线路距离保护泸州职业技术学院继电保护36-1 距离保护概述6-2 阻抗继电器6-3 距离保护的整定计算6-4 对距离保护的评价第第6 6章章 输电线路距离保护输电线路距离保护泸州职业技术学院继电保护46.1.1 距离保护的作用： 电流电压保护，其保护

2、范围随系统运行方式的变化而变化 。对长距离、重负荷线路，由于线路的最大负荷电流可能与线路末端短路时的短路电流相差甚微，采用过电流保护，其灵敏性也常常不能满足要求。在结构复杂的高压电网中，应采用性能更加完善的保护装置，距离保护就是其中的一种。6.1.2 距离保护的基本原理 反应故障点至保护安装处之间的距离（或阻抗），并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。6-1 距离保护概述泸州职业技术学院继电保护56.1.3 6.1.3 距离保护的时限特性：图距离保护的时限特性：图6-16-1泸州职业技术学院继电保护6 起动元件 方向元件 测量元件 时间元件 执行部分6.1.4 6.1.4 距离保护的构

3、成距离保护的构成 ：图：图6-26-2泸州职业技术学院继电保护7 起动元件：发生短路故障时瞬时起动保护装置。电流继电器KA或阻抗继电器KI。 方向元件：判断短路功率方向。功率方向继电器KP或方向阻抗继电器KI。 测量元件：测量短路点至保护安装处距离。阻抗继电器KI。 时间元件：根据预定的时限特性动作的时限，保证保护动作的选择性。时间继电器KT。 执行元件：作用于断开断路器。中间继电器KM。6.1.4 6.1.4 距离保护的构成距离保护的构成 ：图：图6-26-2泸州职业技术学院继电保护86.1.4 6.1.4 距离保护的构成距离保护的构成 ：图：图6-36-3泸州职业技术学院继电保护96.2.

4、1 阻抗继电器的作用：阻抗继电器是距离保护装置的核心元件，其主要作用是测量短路点到保护安装地点之间的阻抗，并与整定阻抗值进行比较，以确定保护是否应该动作。6.2.2 阻抗继电器的分类：根据其构造原理的不同，分为电磁型、感应型、整流型、晶体管型、集成电路型和微机型等。根据其比较原理的不同，分为幅值比较式和相位比较式两大类根据其输入量的不同，分为单相式和多相式两种。6-2 6-2 阻抗继电器阻抗继电器泸州职业技术学院继电保护101.全阻抗继电器动作特性：以原点为圆心，为半径的圆实现方法:（1）绝对值比较方式（2）相位比较方式2.方向阻抗继电器动作特性：既能测量短路点远近，又能判别短路方向实现方法:

5、（1）绝对值比较方式（2）相位比较方式3.偏移特性阻抗继电器 （1）绝对值比较方式；（2)相位比较方式：6.2.3 6.2.3 阻抗继电器的特性方程及实现方法阻抗继电器的特性方程及实现方法泸州职业技术学院继电保护114.三个阻抗之间的关系：（1）测量阻抗：是由加入阻抗继电器的测量电压与测量电流的比值所确定，测量阻抗角就是测量电压与测量电流之间的相位差。 （2）整定阻抗：一般取保护安装处到保护区末端的线路阻抗作为整定阻抗。 （3）动作阻抗：是使阻抗继电器起动的最大测量阻抗。方向、偏移阻抗继电器动作阻抗随阻抗角而变。 6.2.3 6.2.3 阻抗继电器的特性方程及实现方法阻抗继电器的特性方程及实现

6、方法泸州职业技术学院继电保护121.要求(1)继电器的测量阻抗正比于短路点与保护安装处距离(2)与故障类型无关。2.反应相间故障的0接线方式(1)三相短路(2)两相短路(3)中性点直接接地电网中两相接地短路3.反映接地故障的接线方式 结论：零序补偿接线方式下能反映各种接地故障。（单相接地两相接地）及三相短路。6.2.4 6.2.4 阻抗继电器的接线方式阻抗继电器的接线方式泸州职业技术学院继电保护136.2.4 6.2.4 阻抗继电器的接线方式阻抗继电器的接线方式泸州职业技术学院继电保护141.短路点过渡电阻对距离保护的影响2.电力系统振荡对距离保护的影响及振荡闭锁回路3.电力系统发生振荡和短路

7、时的主要区别如下： 振荡时，电流和各点电压的幅值均作周期性变化，只在=180时才出现最严重的现象；而短路后，短路电流和各点电压的值，当不计其衰减时，是不变的。此外，振荡时电流和各点电压幅值的变化速度较慢，而短路时电流是突然增大，电压也突然降低，变化速度很快。 振荡时，任一点电流与电压之间的相位关系都随的变化而改变；而短路时，电流和电压之间的相位是不变的。6.2.5 影响距离保护正确工作的因素及防止方法泸州职业技术学院继电保护15振荡时，三相完全对称，电力系统中没有负序分量出现；而当短路时，总要长期(在不对称短路过程中)或瞬间(在三相短路开始时)出现负序分量。 振荡时，测量阻抗的电阻分量变化较大

8、，变化速率取决于振荡周期；而短路时，测时阻抗的电阻分量虽然因弧光放电而略有变化，但分析计算表明其电弧电阻变化率远小于振荡所对应的电阻的变化率。6.2.5 影响距离保护正确工作的因素及防止方法泸州职业技术学院继电保护164.构成振荡闭锁回路时应满足以下基本要求：系统发生振荡而没有故障时，应可靠地将保护闭锁，且振荡不停息，闭锁不应解除。系统发生各种类型的故障(包括转换性故障)，保护应不被闭锁而能可靠地动作。在振荡的过程中发生故障时，保护应能正确地动作。先故障后又发生振荡时，保护不致无选择性的动作。6.2.5 影响距离保护正确工作的因素及防止方法泸州职业技术学院继电保护175.防止方法（1）利用负序

9、(和零序)分量元件启动的振荡闭锁回路 负序电压过滤器：图6-46.2.5 影响距离保护正确工作的因素及防止方法泸州职业技术学院继电保护18 负序电压过滤器负序电压过滤器泸州职业技术学院继电保护19 负序电流负序电流过滤器：图过滤器：图6-56-5泸州职业技术学院继电保护20利用负序(或零序)电流增量元件启动的振荡闭锁回路：图6-6泸州职业技术学院继电保护21（2 2）反映测量阻抗变化速度的振荡闭锁回路：）反映测量阻抗变化速度的振荡闭锁回路：图图6-76-7泸州职业技术学院继电保护22（3 3）新型振荡闭锁工作原理：图）新型振荡闭锁工作原理：图6-86-8泸州职业技术学院继电保护236.3.1

10、距离保护第段的整定：6-3 距离保护的整定计算ABopZZ)85. 08 . 0(2 .泸州职业技术学院继电保护246.3.2 距离保护第段的整定6.3.3 距离保护第段的整定6-3 距离保护的整定计算泸州职业技术学院继电保护256.4.1 根据距离保护的工作原理，它可以在多电源的复杂网络 中保证动作的选择性。6.4.2 距离段是瞬时动作的，但是它只能保护线路全长80%85%，因此，两端合起来就使得在30%40%的线路长度内的故障不能从两端瞬时切除，在一端须经0.5s的延时才能切除。在220kV及以上电压的网络中，有时候这不能满足电力系统稳定运行的要求，因而，不能作为主保护来应用。6.4.3 由于阻抗继电器同时反应于电压的降低和电流的增大而动作，因此，