距离保护的基本原理及应用举例教学文案

1、第三章第三章 线路线路(xinl)阶段式阶段式距离保护距离保护第一页，共71页。3.1 距离距离(jl)保护的基本保护的基本原理原理 3.3.1 距离保护工作原理距离保护工作原理电流保护一般只适用于电流保护一般只适用于35kv及以下电压等级的配电网。及以下电压等级的配电网。对于对于110kv及以上电压等级的复杂电网，必须采用性能及以上电压等级的复杂电网，必须采用性能(xngnng)更加完善的保护装置，距离保护就是适应更加完善的保护装置，距离保护就是适应这种要求的一种保护原理。这种要求的一种保护原理。距离保护：反应保护安装地点至故障点之间的距离，并根距离保护：反应保护安装地点至故障点之间的距离，

2、并根据距离的远近而确定动作时限的一种保护装置。据距离的远近而确定动作时限的一种保护装置。主要元件为距离继电器，可根据其端子上所加的电压和电主要元件为距离继电器，可根据其端子上所加的电压和电流测知保护安装处至故障点间的阻抗值。距离保护保护流测知保护安装处至故障点间的阻抗值。距离保护保护范围通常用整定阻抗范围通常用整定阻抗 的大小来实现。的大小来实现。setZ第二页，共71页。故障故障(gzhng)时，首先判断故时，首先判断故障障(gzhng)的方向的方向 ：若故障位于保护区的正方向上，则设法测出故障点到保护安若故障位于保护区的正方向上，则设法测出故障点到保护安装处的距离装处的距离Lk，并将，并将

3、Lk与与Lset相比较，若相比较，若Lk小于小于Lset，说明，说明故障发生在保护范围之内，这时保护应立即动作，跳开对应故障发生在保护范围之内，这时保护应立即动作，跳开对应(duyng)的断路器；若的断路器；若Lk大于大于Lset，说明故障发生在保护范围，说明故障发生在保护范围之外，保护不应动作，对应之外，保护不应动作，对应(duyng)的断路器不会跳开。的断路器不会跳开。 u若故障若故障(gzhng)位于保护区的反方向上，则无需进行比较和位于保护区的反方向上，则无需进行比较和测量，直接判为区外故障测量，直接判为区外故障(gzhng)。 第三页，共71页。v测量测量(cling)(cling)

4、阻抗：测量阻抗：测量(cling)(cling)电压电压与测量与测量(cling)(cling)电流之比。电流之比。mmmIUZmmmmmjXRZZ第四页，共71页。v正常运行时保护安装正常运行时保护安装(nzhung)(nzhung)处测量到的处测量到的阻抗为负荷阻抗阻抗为负荷阻抗 ，即，即 LmmmZIUZ第五页，共71页。v在被保护线路任一点发生故障时，测量阻抗在被保护线路任一点发生故障时，测量阻抗为保护安装为保护安装(nzhung)(nzhung)处到短路点的短路阻处到短路点的短路阻抗。抗。 v KLZZIUIUZ1kkkmmm第六页，共71页。3.1.2 测量测量(cling)电压测

5、量电压测量(cling)电流的选取电流的选取 在单相系统中，测量电压就是保护在单相系统中，测量电压就是保护(boh)安装处的电压，测量电安装处的电压，测量电流就是线路中的电流，系统金属性短路时两者之间的关系为：流就是线路中的电流，系统金属性短路时两者之间的关系为： kmkmmmmLZIZIZIU1在实际三相系统在实际三相系统(xtng)的情况下的情况下?第七页，共71页。v故障电流可能流通故障电流可能流通(litng)的通路称为故的通路称为故障环障环 。1、单相接地故障的情况下，存在一个故障相与、单相接地故障的情况下，存在一个故障相与(xingy)大地之间的故障环大地之间的故障环(相相-地故障

6、环地故障环) 。2、两相接地故障、两相接地故障(gzhng)的情况下，存在两个故障的情况下，存在两个故障(gzhng)相与大地之间的相相与大地之间的相-地故障地故障(gzhng)环和一个两故环和一个两故障障(gzhng)相之间的故障相之间的故障(gzhng)环环(相相-相故障相故障(gzhng)环环) 。3、两相不接地故障的情况下，存在一个两故障相之间的相、两相不接地故障的情况下，存在一个两故障相之间的相-相故障环相故障环 。4、三相故障的情况下，存在三个相、三相故障的情况下，存在三个相-地故障环和三个相地故障环和三个相-相故障环相故障环 。 距离保护的正确工作是以故障距离的正确测量为基础的，

7、所以距离保护的正确工作是以故障距离的正确测量为基础的，所以应以故障环上的电压电流做出的测量作为判断故障范围的依据，应以故障环上的电压电流做出的测量作为判断故障范围的依据，对非故障环上电压电流做出的测量应不予反映。对非故障环上电压电流做出的测量应不予反映。 第八页，共71页。 以保护安装处故障相对地电压为测量电压、以带有零序电流以保护安装处故障相对地电压为测量电压、以带有零序电流补偿的故障相电流为测量电流的方式，就能够正确地反应各种接补偿的故障相电流为测量电流的方式，就能够正确地反应各种接地地(jid)故障的故障距离，所以它称为接地故障的故障距离，所以它称为接地(jid)距离保护接线距离保护接线

8、方式。方式。 以保护安装处两故障以保护安装处两故障(gzhng)相相间电压为测相相间电压为测量电压、以两故障量电压、以两故障(gzhng)相电流电流之差为测相电流电流之差为测量电流的方式称为相间距离保护接线方式。量电流的方式称为相间距离保护接线方式。 第九页，共71页。第十页，共71页。v 3.1.3 3.1.3、时限特性、时限特性v距离保护的动作时间距离保护的动作时间t t与保护安装处到故障点与保护安装处到故障点之间的距离之间的距离l l的关系称为的关系称为(chn wi)(chn wi)距离保距离保护的时限特性，目前获得广泛应用的是阶梯护的时限特性，目前获得广泛应用的是阶梯型时限特性，称为

9、型时限特性，称为(chn wi)(chn wi)距离保护的距离保护的、段段第十一页，共71页。3.1.4 距离保护距离保护(boh)的组成的组成第十二页，共71页。v阻抗继电器是距离保护装置的核心元件，其主要作用是测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处之间的距离，并与整定阻抗值进行量短路点到保护安装处之间的距离，并与整定阻抗值进行比较，以确定保护是否比较，以确定保护是否(sh fu)(sh fu)应该动作。应该动作。v 和和 的比值称为继电器的测量阻抗的比值称为继电器的测量阻抗 。v 由于由于 可以写成可以写成 的复数形式，所以可以利的复数形式，所以可以利用复

10、数平面来分析这种继电器的动作特性，并用一定的几用复数平面来分析这种继电器的动作特性，并用一定的几何图形把它表示出来。何图形把它表示出来。 mUmImZmZjXR 3.2 3.2 阻抗阻抗(zkng)(zkng)继电器及其动继电器及其动作特性作特性 第十三页，共71页。MN1mZ2P3TVTAmImU123MRPjXIsetZ第十四页，共71页。v3.2.1 园特性阻抗继电器园特性阻抗继电器两种不同的表达形式，两种不同的表达形式，v绝对值绝对值(或幅值或幅值)比较动作方程比较动作方程(fngchng)：比较两：比较两个量大小的绝对值比较原理表达式；个量大小的绝对值比较原理表达式；v相位比较动作方

11、程相位比较动作方程(fngchng)：比较两个量相位：比较两个量相位的相位比较原理表达式。的相位比较原理表达式。1、偏移圆特性、偏移圆特性有两个整定阻抗：正方向有两个整定阻抗：正方向(fngxing)整定阻抗和反整定阻抗和反方向方向(fngxing)整定阻抗，整定阻抗，两整定阻抗对应矢量末端的两整定阻抗对应矢量末端的连线就是特性圆的直径。特连线就是特性圆的直径。特性圆包括座标原点。性圆包括座标原点。第十五页，共71页。)(2121setsetZZ)(2121setsetZZ圆心圆心(yunxn)：半径半径(bnjng)：)(21)(212121setsetsetsetmZZZZZ第十六页，共7

12、1页。2、方向、方向(fngxing)圆特性圆特性v特性：方向阻抗继电器的动作特性是以整定阻抗特性：方向阻抗继电器的动作特性是以整定阻抗为直径并且圆周经过为直径并且圆周经过(jnggu)坐标原点的一个圆，坐标原点的一个圆，圆内为动作区，圆外为非动作区，圆周是动作边圆内为动作区，圆外为非动作区，圆周是动作边界。界。v特点：动作具有方向性；特点：动作具有方向性；第十七页，共71页。NoImage方向方向(fngxing)(fngxing)阻抗继电器特性阻抗继电器特性圆圆oRjXsetZsetmZZ21setZ21setsetmZZZ2121第十八页，共71页。全阻抗全阻抗(zkng)继电器继电器v

13、特性：全阻抗继电器的动作特性是以保护安特性：全阻抗继电器的动作特性是以保护安装点为圆心、以整定阻抗装点为圆心、以整定阻抗Zset为半径所作的为半径所作的一个圆。圆内为动作区，圆外为非动作区，一个圆。圆内为动作区，圆外为非动作区，圆周是动作边界圆周是动作边界(binji)。v特点：特点：v动作无方向性；动作无方向性；v动作阻抗与整定阻抗相等。动作阻抗与整定阻抗相等。 第十九页，共71页。NoImage全阻抗全阻抗(zkng)(zkng)继电器特性圆继电器特性圆oRjXsetZmZ1setmZZ第二十页，共71页。v3.2.2多边形动作特性的阻抗继电器多边形动作特性的阻抗继电器v如图如图3-8所示

14、，阻抗继电器准四边形动作特性，准四边所示，阻抗继电器准四边形动作特性，准四边形以内为动作区，以外为不动区，即测量阻抗末端位于形以内为动作区，以外为不动区，即测量阻抗末端位于准四条边上准四条边上(bin shn)为动作边界。为动作边界。第二十一页，共71页。v设测量阻抗设测量阻抗(zkng) 的实部为的实部为 ，虚部为，虚部为 ，则图，则图3-8在第在第象象限部分的特性可以表示为限部分的特性可以表示为 v v 第第象限部分的特性可以表示为象限部分的特性可以表示为v v 第第象限部分的特性可以表示为象限部分的特性可以表示为v v综合以上三式，动作特性可以表示为综合以上三式，动作特性可以表示为v m

15、ZmRmX1mmsetmtgRXRR2mmsetmtgXRRX4msetm3msetmtgctgRXXXRR4msetm1m3msetm2mtgtgctgtgRXXRXRRX第二十二页，共71页。v其中其中 v v 若取若取 ， ， ，则，则 v， ， ，式（，式（3-11）又可表示为）又可表示为 v (3-12)v该式可以方便地在微机该式可以方便地在微机(wi j)保护中实现。保护中实现。0 ,0 , 0mmmmXXXX0 ,0 , 0mmmmRRRR14214531 . 744125. 0249. 0tgtg211ctg381125. 01245. 0ctg4msetmmmsetmm814

16、141RXXRXRRX第二十三页，共71页。3.3 3.3 距离距离(jl)(jl)保护整定计算与对距离保护整定计算与对距离(jl)(jl)保护的评价保护的评价第二十四页，共71页。v1、距离I段v整定原则：躲过下一线路(xinl)出口短路10.80.85IsetrelABrelABrelZK ZK ZlK第二十五页，共71页。2 2、距离、距离(jl)II(jl)II段段v整定原则整定原则(yunz)(yunz)v（1 1）与下一相邻线路距离）与下一相邻线路距离I I段配合。段配合。12.min20.8 0.85,0.8IIIsetrelrelbrsetrelrelZK ZKKZKK =v（

17、2 2）与相邻变压器的快速）与相邻变压器的快速(kui s)(kui s)保护相保护相配合。配合。v两者取较小者作为整定阻抗。两者取较小者作为整定阻抗。12.min0.8 0.85,0.7 0.75IIsetrelrelbrtrelrelZK ZKKZKK =第二十六页，共71页。 保护安装保护安装(nzhung)处和故障点间分支线对距离保处和故障点间分支线对距离保护影响护影响1、助增电流的影响：、助增电流的影响：KABKABABABABKKmlZIIlZIlZIlZIZ1111KbABlZKlZ11CABIKlBKKIZADDBI第二十七页，共71页。结论结论(jiln)1v助增电流的存在，

18、使助增电流的存在，使ABAB线路线路A A侧阻侧阻抗继电器的测量阻抗增大，这意味抗继电器的测量阻抗增大，这意味着其保护范围将会缩短，相当于灵着其保护范围将会缩短，相当于灵敏度下降敏度下降 v解决：在整定计算中解决。灵敏度解决：在整定计算中解决。灵敏度校验时引入最大分支校验时引入最大分支(fnzh)(fnzh)系数系数. . 第二十八页，共71页。 2 2、外汲电流、外汲电流(dinli)(dinli)的影响：的影响：KbABlZKlZ11KABKABABABABKKmlZIIlZIlZIlZIZ111111CABIKlBK1KIZAD2KI第二十九页，共71页。结论(jiln)2v汲出电流的存

19、在，使阻抗继电器汲出电流的存在，使阻抗继电器的测量阻抗减小，保护范围延长，的测量阻抗减小，保护范围延长，可能造成保护无选择可能造成保护无选择(xunz)(xunz)动动作。作。 v解决：在整定计算中解决，计算解决：在整定计算中解决，计算动作电流时引入最小分支系数。动作电流时引入最小分支系数。第三十页，共71页。v灵敏度校验灵敏度校验(xio yn)：12( )21.25IIsetsenIIxZKZttt动作时间：第三十一页，共71页。3、距离、距离(jl)III段段v整定原则：躲过本线路最小负荷整定原则：躲过本线路最小负荷(fh)阻阻抗抗.min.min.max0.90.80.851.15 1

20、.25astIIIrelsetlreastNllrelresKZZK KUZIKKK取取1.5-2.5取第三十二页，共71页。v若采用(ciyng)方向特性.mincos()IIIrellsetreastsetLsetLK ZZK K整定阻抗的阻抗角负荷阻抗的阻抗角第三十三页，共71页。灵敏度校验灵敏度校验(xio yn)12.maxmax1.51.2IIIsetsenIIIsetsenABbrnextIIIIIIsetnextZKZZKZKZttt近后备：远后备：动作时间：第三十四页，共71页。v4、将整定参数(cnsh)换算到二次侧)2()2()2()1()1()1(mTATVmTAmTV

21、mmmZnnInUnIUZ)1()2(mTVTAmZnnZ)1()2(setTVTAsetZnnZ第三十五页，共71页。5、整定计算举例、整定计算举例【例【例 3-1】 在图所示在图所示110kV网络中网络中,各线路均装有距离保护，各线路均装有距离保护，已知已知Z sA.max=20、Z sA.min=15、Z sB.max=25、Z sB.min=20，线路，线路AB的最大负荷电流的最大负荷电流I L.max=600A，功率因数为，功率因数为0.85，各线路每公里阻抗，各线路每公里阻抗Z 1=0.4/km，线路阻抗角，线路阻抗角=70，电动机的自起动，电动机的自起动(q dn)系系数数K a

22、st=1.5，保护，保护5三段动作时间三段动作时间=2s，正常时母线最低工作，正常时母线最低工作电压电压U L,min取等于取等于0.9U N (U N=110kV)。试对其中保护。试对其中保护1的的相间保护短路相间保护短路、段进行整定计算。（各段均采用相段进行整定计算。（各段均采用相间接线的方向阻抗继电器）间接线的方向阻抗继电器）第三十六页，共71页。2.距离(jl)I段整定计算（1）动作(dngzu)阻抗 120.8 129.6IIsetrelZK Z解 12112=0.4 3012ZZ L 1、有关各元件(yunjin)阻抗值的计算 34134=0.4 5020ZZ L第三十七页，共71

23、页。3.距离(jl)II段整定计算（1）动作阻抗。按下列两个(lin )条件选择1）与相邻线路(xinl)保护3的I段配合12.min3IIIsetrelrelbsetZK ZKKZ（2）动作时间10Its第三十八页，共71页。,minbK 为保护3 I段末端发生短路时对保护1而言的最小分支系数，如图3-12所示，当保护3I 段末端 点短路时，分支系数按下式计算1K第三十九页，共71页。1221SASBbSBZZZIKIZ因而(yn r),min15 12 252.0825bK 0.8122.08 1636.2IIsetZ第四十页，共71页。11236.23.021.2512IIIIsetse

24、nZKZ（3）动作时限，与相邻I段瞬时(shn sh)保护配合130.5IIIttts （2）灵敏性校验(xio yn)第四十一页，共71页。,min,min,max0.9 11095.2730.6LLLUZI0.83,1.5,1.2IIIrelastreKKK这里(zhl)070set0arccos(0.85)32L故整定阻抗(zkng)为（1）动作(dngzu)阻抗。按躲开最小负荷阻抗整定4.距离III段的整定计算.mincos()IIIrellsetreastsetLK ZZK K 10.83 95.27561.2 1.5 cos(7032 )IIIsetZ第四十二页，共71页。（2）灵

25、敏性校验。1）当本线路末端(m dun)短路时1112564.661.512IIIsetsenZKZ满足要求2）相邻线路(xinl)末端短路时：1(2)12,max34IIIsetSenbZKZKZ第四十三页，共71页。,max12.min2,max1,min20 12202.620SASBbSBZZZIKIZ第四十四页，共71页。(2)560.87122.6 20IIISenK（3）动作(dngzu)时间 15222 0.53IIIIIIttts 第四十五页，共71页。 3.3.2 对距离保护的评价对距离保护的评价 1主要优点主要优点 （1）能满足多电源复杂电网对保护动）能满足多电源复杂电网

26、对保护动作选择性的要求。作选择性的要求。 （2）阻抗继电器是同时反应电压的降低）阻抗继电器是同时反应电压的降低与电流的增大而动作的，因此距离保护与电流的增大而动作的，因此距离保护较电流保护有较高的灵敏度。其中较电流保护有较高的灵敏度。其中段段距离保护基本不受运行方式的影响，而距离保护基本不受运行方式的影响，而、段仍受系统段仍受系统(xtng)运行方式变化运行方式变化的影响，但比电流保护要小些，保护区的影响，但比电流保护要小些，保护区域和灵敏度比较稳定。域和灵敏度比较稳定。第四十六页，共71页。v2. 主要缺点v （1）不能实现全线瞬动。对双侧电源线路，将有全线的30%40%范围以第段时限跳闸，

27、这对稳定有较高要求的超高压远距离输电系统来说是不能接受的。v （2）阻抗(zkng)继电器本身较复杂，还增设了振荡闭锁装置，电压断线闭锁装置，因此，距离保护装置调试比较麻烦，可靠性也相对低些。第四十七页，共71页。 3.4距离保护距离保护(boh)的振荡闭锁的振荡闭锁 3.4.1振荡闭锁振荡闭锁(b su)的概念的概念3.4.2 电力系统电力系统(din l x tn)振荡对距离保护测振荡对距离保护测量元件的影响量元件的影响3.4.3 距离保护的振荡闭锁措施距离保护的振荡闭锁措施第四十八页，共71页。3.4.13.4.1振荡的闭锁的概念振荡的闭锁的概念(ginin)(ginin)及要求及要求振

28、荡振荡并联运行的电力系统并联运行的电力系统(din l x tn)或发电厂失去同步或发电厂失去同步的现象。的现象。 振荡振荡(zhndng)原因原因 联络线中传输的功率过大而导致静稳定破坏联络线中传输的功率过大而导致静稳定破坏 电力系统受到大的扰动（如短路、大机组或电力系统受到大的扰动（如短路、大机组或重要联络线的误切除等）而导致暂态稳定破坏重要联络线的误切除等）而导致暂态稳定破坏 。振荡振荡特点特点 系统两侧等效电动势间的夹角在系统两侧等效电动势间的夹角在003600范围内作范围内作周期性变化。周期性变化。系统中各点的电压、线路电流、功率方向系统中各点的电压、线路电流、功率方向以及距离保护的

29、测量阻抗也都呈现周期性变化。以及距离保护的测量阻抗也都呈现周期性变化。第四十九页，共71页。振荡闭锁振荡闭锁(b su)防止系统振荡时保护误动的措施防止系统振荡时保护误动的措施 。 v系统发生振荡而没有故障时，应可靠地将保护闭锁，且振系统发生振荡而没有故障时，应可靠地将保护闭锁，且振荡不平息，闭锁不解除。荡不平息，闭锁不解除。v系统发生各种类型的故障时，保护不应被闭锁，以保证保系统发生各种类型的故障时，保护不应被闭锁，以保证保护正确动作。护正确动作。v振荡过程中再发生故障时，保护应能够正确地动作（即保振荡过程中再发生故障时，保护应能够正确地动作（即保护区内故障可靠动作，区外故障可靠不动）。护区

30、内故障可靠动作，区外故障可靠不动）。v若振荡的中心不在本保护的保护区内，则阻抗继电器就不若振荡的中心不在本保护的保护区内，则阻抗继电器就不可能因振荡而误动，这种情况下保护可不可能因振荡而误动，这种情况下保护可不(k b)采用振荡采用振荡闭锁。闭锁。 第五十页，共71页。3.4.2 电力系统振荡对距离保护电力系统振荡对距离保护(boh)测量元件的测量元件的影响影响 1电力系统电力系统(din l x tn)振荡时电流、电压振荡时电流、电压的变化规律的变化规律 设系统两侧等效电动势设系统两侧等效电动势 和和 的幅值相等，相角差的幅值相等，相角差（即功角）为（即功角）为 ，等效电源之间的阻抗为，等效

31、电源之间的阻抗为NlMZZZZ第五十一页，共71页。图图3-14系统振荡时的电流和电压系统振荡时的电流和电压 (a) 相量图；相量图； (b) 电流有效值变化曲线；电流有效值变化曲线；(c ) 电压有效值变化曲线电压有效值变化曲线o(a)I0 180o 360o 540o 720o 900o(b)U0 180o 360o 540o 720o 900o(c)UM UN 它们之间的相位关系如图它们之间的相位关系如图3-14(c)所示。以所示。以 为参考相量，当为参考相量，当在在0o360o 之间变化时，相当于相量之间变化时，相当于相量 在在0o360o 范围内旋转。范围内旋转。NE第五十二页，共7

32、1页。由图可以由图可以(ky)看出电势差的有效值为看出电势差的有效值为 所以线路(xinl)电流的有效值为 电流有效值随电流有效值随变化的曲线如图变化的曲线如图3-14(b)所示。所示。变化的轨迹如图变化的轨迹如图3-14(a)中的虚线中的虚线(xxin)圆周所示。圆周所示。 M、N两母线处的电压相量和标在图两母线处的电压相量和标在图314(a)中。中。 其有效值随其有效值随变化的变化的曲线，如图曲线，如图314(c)所示所示 电力系统振荡时，电压最低的这一点称为电力系统振荡时，电压最低的这一点称为振荡中心振荡中心，在系统各部分的阻抗，在系统各部分的阻抗角都相等的情况下，振荡中心的位置就位于阻

33、抗中心处。由图角都相等的情况下，振荡中心的位置就位于阻抗中心处。由图(a)可见，振可见，振荡中心电压的有效值可以表示为荡中心电压的有效值可以表示为第五十三页，共71页。2电力系统振荡时测量电力系统振荡时测量(cling)阻抗的变化规律阻抗的变化规律系统振荡时，安装在系统振荡时，安装在M点处的测量元件点处的测量元件(yunjin)的测量阻抗为的测量阻抗为MjMMMMMMMMMmZZeZIEIZIEIUZ11mZZmZm第五十四页，共71页。因为因为(yn wi) 所以所以(suy)令令 221)21(ctgZjZZZMm221)21(rctgZjZMZm212sincos11jctgjej所以所

34、以(suy) ZZMMr第五十五页，共71页。如果如果(rgu)和和的幅值不相等，则分析表明，系统振荡时测量的幅值不相等，则分析表明，系统振荡时测量(cling)阻抗末端的轨迹将不再是一条直线，而是阻抗末端的轨迹将不再是一条直线，而是一个圆弧。一个圆弧。当时:设及测量阻抗末端测量阻抗末端(m dun)的轨迹如图中的虚线圆弧的轨迹如图中的虚线圆弧1和和2所示。所示。第五十六页，共71页。 电力系统(din l x tn)振荡时，阻抗继电器有可能因测量阻抗进入其动作区而动作，并且整定值越大的阻抗继电器越容易受振荡的影响。在整定值相同的情况下，动作特性曲线在与整定阻抗垂直方向的动作区越大时，越容易受

35、振荡的影响 。第五十七页，共71页。3.4.3 距离保护距离保护(boh)的振荡闭锁的振荡闭锁措施措施 根据对振荡(zhndng)闭锁的要求，利用短路与振荡(zhndng)时电气量变化特征的差异，距离保护一般采用以下几种振荡(zhndng)闭锁措施：1.利用利用(lyng)系统故障时短时开放的措施实现振荡闭锁系统故障时短时开放的措施实现振荡闭锁 ； 2.利用阻抗变化率的不同来构成振荡闭锁利用阻抗变化率的不同来构成振荡闭锁 ； 3.利用动作的延时实现振荡闭锁利用动作的延时实现振荡闭锁 。振荡闭锁装置振荡闭锁装置第五十八页，共71页。短时开放短时开放就是在系统没有故障时，距离保护一直处于就是在系统

36、没有故障时，距离保护一直处于闭锁状态，当系统发生故障时，短时开放距离保护。闭锁状态，当系统发生故障时，短时开放距离保护。若在开放的时间内，阻抗继电器动作，说明故障点位于阻若在开放的时间内，阻抗继电器动作，说明故障点位于阻抗继电器的动作范围之内，则保护继续维持抗继电器的动作范围之内，则保护继续维持(wich)开放开放状态，直至保护动作，将故障线路跳开；状态，直至保护动作，将故障线路跳开；若在开放的时间内阻抗继电器未动，则说明故障不在保护若在开放的时间内阻抗继电器未动，则说明故障不在保护区内，则重新将保护闭锁。区内，则重新将保护闭锁。 1、利用(lyng)系统故障时短时开放的措施实现振荡闭锁 第五

37、十九页，共71页。u（1）反映）反映(fnyng)电压、电流中负序或零序分量的故障判电压、电流中负序或零序分量的故障判断元件断元件 ；u 电力系统系统正常运行或因静稳定破坏而引发振荡时，电力系统系统正常运行或因静稳定破坏而引发振荡时，系统均处于三相对称状态系统均处于三相对称状态 ；u 电力系统发生各种类型的不对称短路时，故障电压、电电力系统发生各种类型的不对称短路时，故障电压、电流中都会出现较大的负序或零序分量流中都会出现较大的负序或零序分量 ；u（2）反映）反映(fnyng)电流突变量的故障判断元件电流突变量的故障判断元件 ；u 系统正常或振荡时电流变化比较缓慢，而在系统故障时系统正常或振荡

38、时电流变化比较缓慢，而在系统故障时电流会出现突变电流会出现突变 。故障判断元件故障判断元件(起动元件起动元件) 对系统是否对系统是否(sh fu)发生故障的判断，发生故障的判断，仅需要判断系统是否仅需要判断系统是否(sh fu)发生了故障，而不需要判出故障的远发生了故障，而不需要判出故障的远近及方向，对它的要求是灵敏度高、动作速度快，系统振荡时不误近及方向，对它的要求是灵敏度高、动作速度快，系统振荡时不误动作。动作。 第六十页，共71页。3、利用动作的延时实现振荡闭锁、利用动作的延时实现振荡闭锁 对于按躲过最大负荷整定的对于按躲过最大负荷整定的III段阻抗继电器来说，测量阻段阻抗继电器来说，测

39、量阻抗落入其动作区的时间一般不会超过抗落入其动作区的时间一般不会超过11.5s，即系统振荡，即系统振荡时时III段阻抗继电器动作持续的时间不会超过段阻抗继电器动作持续的时间不会超过11.5s。这样，。这样，只要只要(zhyo)III段动作的延时时间不小于段动作的延时时间不小于11.5s，系统振荡，系统振荡时时III段保护就不会误动作。段保护就不会误动作。 2、利用、利用(lyng)阻抗变化率的不同来构成振荡闭阻抗变化率的不同来构成振荡闭锁锁 。 根据测量阻抗的变化速度不同构成振荡根据测量阻抗的变化速度不同构成振荡闭锁。闭锁。 第六十一页，共71页。3-5 距离距离(jl)保护特殊问题的分析保护

40、特殊问题的分析v影响距离保护正确动作的因素很多，如电网的接线中可能具影响距离保护正确动作的因素很多，如电网的接线中可能具有分支电路；输电线路可能具有串联电容补偿有分支电路；输电线路可能具有串联电容补偿(bchng)(bchng)；电力系统发生振荡；短路点具有过渡电阻；电流互感器和电电力系统发生振荡；短路点具有过渡电阻；电流互感器和电压互感器的误差、过渡过程及二次回路断线等等。压互感器的误差、过渡过程及二次回路断线等等。3.5.1 短路点过渡电阻对距离保护短路点过渡电阻对距离保护(boh)的影响的影响1、过渡电阻的性质、过渡电阻的性质 过渡电阻过渡电阻Rg是指当相间短路或接地短路时，是指当相间短

41、路或接地短路时，短路电流从一相流到另一相或相导线流入大地的途短路电流从一相流到另一相或相导线流入大地的途径中所通过物质的电阻，包括电弧电阻、中间物质径中所通过物质的电阻，包括电弧电阻、中间物质的电阻、相导线与大地之间的接触电阻、金属杆塔的电阻、相导线与大地之间的接触电阻、金属杆塔的接地电阻等。的接地电阻等。 第六十二页，共71页。v在相间故障时，过渡电阻主要由电弧电阻组成。电弧电阻具有非在相间故障时，过渡电阻主要由电弧电阻组成。电弧电阻具有非线性的性质，其大小与电弧弧道的长度成正比，而与电弧电流线性的性质，其大小与电弧弧道的长度成正比，而与电弧电流(dinli)的大小成反比，一般可按下式进行估

42、算的大小成反比，一般可按下式进行估算gggILR1050在短路初瞬间，电弧电流在短路初瞬间，电弧电流Ig最大，弧长最大，弧长Lg最短，这时弧阻最短，这时弧阻Rg最小。最小。几个周期后，电弧逐渐伸长，弧阻逐渐变大。相间故障几个周期后，电弧逐渐伸长，弧阻逐渐变大。相间故障(gzhng)的电弧电阻一般在数欧至十几欧之间。的电弧电阻一般在数欧至十几欧之间。 第六十三页，共71页。v在导线对铁塔在导线对铁塔(tit)放电的接地短路时，铁塔放电的接地短路时，铁塔(tit)及其接地及其接地电阻构成过渡电阻的主要部分。铁塔电阻构成过渡电阻的主要部分。铁塔(tit)的接地电阻与大地的接地电阻与大地导电率有关，对于跨越山区的高压线路，铁塔导电率有关，对于跨越山区的高压线路，铁塔(tit)的接地电的接地电阻可达数十欧。当导线通过树木或其它物体对地短路时，过渡阻可达数十欧。当导线通过树木或其它物体对地短路时，过渡电阻更高。对于电阻更高。对于500kV的线路，最大过渡电阻可达的线路，最大过渡电阻可达300，而对，而对220kV线路，最大过渡电阻约为线路，最大过渡电阻约为100。第六十四页，共71页。v2、单侧电源线路上过渡、单侧电源线路上过渡(gud)电电阻的影响阻的影响 )(gkmm