继电保护课件（一）

1、第三章回顾相间短路的电流电压保护、相间短路的方向电流电压保护、接地短路的电流电压保护基本原理；整定计算；保护构成；接线方式；等等输电线路的电流电压保护输电线路上发生短路故障时，线路电流增大，母线电压下降检测电流和电压or保护动作输电线路的电流电压保护三个特点：构成简单、可靠性好灵敏度受运行方式影响大，有些运行方式下保护范围很小，甚至可能为零整定计算比较复杂在中低压电网中得到较广泛的应用，但是，在110kV及以上网络拓扑结构较复杂的电网中较难应用第四章 输电线路的距离保护输电线路的距离保护距离保护，是一种根据输电线路上发生短路时保护处测量阻抗减小的特征而设计的保护与电流电压保护相比，距离保护具有

2、下述特点：灵敏度受运行方式影响小整定计算简单克服了电流电压保护的缺点，在110kV及以上的电网中得到了广泛的应用第一节 距离保护的作用原理保护测量阻抗（一）正常运行正常运行时，保护的测量阻抗为负荷阻抗，角度为负荷功率因数角工作电压负荷电流负荷阻抗（二）金属性短路金属性短路时，保护的测量阻抗为短路点至保护安装处的线路阻抗，角度为线路阻抗角残余电压短路电流短路阻抗实例：湖北恩施四川张家坝500kV线路，全长150KMP=1500MW,功率因数=0.9,V=525kV166欧40欧正常运行时，保护的测量阻抗为负荷阻抗。阻抗值较大，角度较小，为负荷功率因数角短路时，保护的测量阻抗为短路阻抗。阻抗值较小

3、，角度较大，为线路阻抗角短路时，测量阻抗的大小与短路点到保护安装处的距离成正比正常运行金属性短路根据保护的测量阻抗，能够区分系统处于正常状态还是故障状态！测量阻抗的大小与短路点到保护安装处的距离有关，与系统方式无关！第一节 距离保护的作用原理基于测量阻抗这些的变化特征，可以构成根据保护处测量阻抗变化而动作的保护，称其为距离保护，也称为阻抗保护距离保护具有灵敏度受运行方式影响小的特点克服了电流电压保护的缺点，在110kV及以上的电网中得到了广泛的应用第一节 距离保护的作用原理为了区分故障点在保护范围内还是保护范围外，可以事先给定一个保护范围，保护范围末端到保护安装处的线路阻抗即为距离保护的整定阻

4、抗距离保护是一种测量阻抗下降而动作的保护，所以又称为低阻抗保护三段式距离保护：I、II段，本线路主保护；III段，本线路近后备、相邻线路远后备阻抗测量元件启动元件延时元件闭锁元件第二节 阻抗元件的动作特性和动作方程第二节 阻抗元件的动作特性和动作方程一、什么是阻抗元件的动作特性和动作方程动作特性：阻抗元件动作范围的图形表示动作方程：阻抗元件动作范围的数学表达式电压互感器和电流互感器引入测量误差短路点发生非金属性短路第二节 阻抗元件的动作特性和动作方程一、什么是阻抗元件的动作特性和动作方程圆四边形苹果形透镜形以直线为边界的半平面区域第二节 阻抗元件的动作特性和动作方程二、圆特性阻抗继电器的动作方

5、程全阻抗继电器的动作方程：绝对值比较式第二节 阻抗元件的动作特性和动作方程二、圆特性阻抗继电器的动作方程全阻抗继电器的动作方程：相位比较式第二节 阻抗元件的动作特性和动作方程二、圆特性阻抗继电器的动作方程方向阻抗继电器的动作方程第二节 阻抗元件的动作特性和动作方程二、圆特性阻抗继电器的动作方程透镜形阻抗继电器的动作方程第二节 阻抗元件的动作特性和动作方程二、圆特性阻抗继电器的动作方程其他圆特性及其动作方程第二节 阻抗元件的动作特性和动作方程三、直线特性阻抗元件及其动作方程电抗型阻抗元件的动作特性第二节 阻抗元件的动作特性和动作方程三、直线特性阻抗元件及其动作方程电阻型阻抗元件的动作特性第二节

6、阻抗元件的动作特性和动作方程三、直线特性阻抗元件及其动作方程功率方向测量元件的动作特性上一堂课回顾距离保护的作用原理与构成距离保护的作用原理距离保护的构成距离保护的延时特性阻抗元件的动作特性与动作方程什么是阻抗元件的动作特性和动作方程圆特性阻抗继电器的动作方程直线特性阻抗元件的动作方程第二节 阻抗元件的动作特性和动作方程四、四边形特性阻抗元件第三节 阻抗元件的接线方式及精工电流、电压一、相间短路单相式阻抗元件的00接线方式阻抗元件的接线方式：接入阻抗元件的测量电压和测量电流应该取什么电压和电流接线原则：使测量阻抗正确反映故障点至保护安装处的距离，且准确度不受故障类型的影响相间短路的阻抗测量元件

7、：00接线方式阻抗元件1阻抗元件2阻抗元件3UmUABUBCUCAImIA-IBIB-ICIC-IA第三节 阻抗元件的接线方式及精工电流、电压一、相间短路单相式阻抗元件的00接线方式各种相间短路和两相短路接地的测量阻抗值Kab(2)Kbc(2)Kca(2)Kab(2,0)ZkZkZkZkZkZkZkZkZkZkZkZkKbc(2,0)Kca(2,0)K(3)Ka,Kb,KcZkZkZkZkZkZkZkZkZkZkZkZk对于三相短路，0度接线的各相阻抗元件均能够正确测量故障点到保护安装处的线路距离对于两相短路和两相接地短路，总有一相阻抗元件能够正确测量故障点到保护安装处的线路距离，而另外两相阻

8、抗元件给出了较正确阻抗大的测量阻抗对于单相接地，0度接线的各相阻抗元件均不能正确测量故障点到保护安装处的线路距离第三节 阻抗元件的接线方式及精工电流、电压二、接地短路阻抗元件的接线方式带补偿电流的00接线方式：其中，第三节 阻抗元件的接线方式及精工电流、电压三、阻抗继电器的精工电流和精工电压精工电流：当阻抗元件的动作阻抗Zop=0.9Zset时，加入阻抗元件的电流Im称为阻抗元件的最小精确工作电流，用Iacmin表示，简称为精工电流上一堂课回顾阻抗元件的动作特性：四边形阻抗特性元件阻抗元件的接线方式及精工电流、精工电压相间短路的0度接线方式接地短路的带补偿电流的0度接线方式精工电流和精工电压阻

9、抗元件的实现方法方向阻抗元件的绝对值比较动作方程的实现电路第五节 阻抗元件的实现方法一、阻抗元件电路的构成方法第五节 阻抗元件的实现方法二、极化电压的获取方法为了消除方向阻抗元件的死区，可以引入与测量电压同相位的电压Up，称为极化电压极化电压应满足以下要求：与测量电压同相位应有足够的大小和维持时间，保证距离保护第I段能够可靠动作第五节 阻抗元件的实现方法二、极化电压的获取方法正常运行时，谐振回路呈纯电阻，Rj上电流与Uab同相位，所以，Up也与Uab同相位外加电压消失时，借助于谐振，电压Up在一定时间内保持原有相位不变引入第三相电压，保证保护反方向出口两相短路时阻抗元件仍然能够正确动作第六节

10、影响阻抗元件测量阻抗精度的因素一、短路点过渡电阻对测量阻抗的影响第六节 影响阻抗元件测量阻抗精度的因素一、短路点过渡电阻对测量阻抗的影响短路过渡电阻可能导致保护发生不正确动作，过渡电阻越大，对保护的影响越大由于过渡电阻一般随短路时间增长而增大，短路过渡电阻对阻抗保护第II段测量阻抗产生影响较大采用承受过渡电阻能力强的阻抗元件，例如苹果型阻抗元件、电抗型阻抗元件、四边形阻抗元件采用瞬时测量装置，固定短路开始时过渡电阻很小时的测量阻抗及动作状态上一堂课回顾极化电压的获取方法影响阻抗元件测量精度的因素短路点过渡电阻对测量阻抗的影响短路过渡电阻可能导致保护发生不正确动作，过渡电阻越大，对保护的影响越大

11、减小过渡电阻影响的办法：采用承受过渡电阻能力强的阻抗元件、采用瞬时测量装置电力系统振荡对测量阻抗的影响第六节 影响阻抗元件测量阻抗精度的因素二、电力系统振荡对测量阻抗的影响第六节 影响阻抗元件测量阻抗精度的因素二、电力系统振荡对测量阻抗的影响第六节 影响阻抗元件测量阻抗精度的因素二、电力系统振荡对测量阻抗的影响第六节 影响阻抗元件测量阻抗精度的因素二、电力系统振荡对测量阻抗的影响第六节 影响阻抗元件测量阻抗精度的因素二、电力系统振荡对测量阻抗的影响在振荡期间，阻抗元件的测量阻抗可能进入特性圆，距离保护可能误动作在电力系统中，振荡中心处的保护受振荡的影响最严重，离振荡中心越远的保护受振荡的影响越

12、小第六节 影响阻抗元件测量阻抗精度的因素二、电力系统振荡对测量阻抗的影响可以用降低整定值或者延长动作时间的方法来减少振荡的影响。但是，这样将严重影响距离保护的灵敏度和速动性保护中一般都装设了专门的振荡闭锁装置。当振荡发生时，使距离保护退出工作第六节 影响阻抗元件测量阻抗精度的因素二、电力系统振荡对测量阻抗的影响振荡闭锁装置的构成原理：利用电气量变化速度不同构成。电力系统振荡时，电气量周期性缓慢变化，变化速率小；电力系统短路时，电气量突变，变化速率大利用短路时出现负序分量或零序分量的特点构成。系统振荡时，三相对称，不存在负序或者零序分量；系统短路时，出现负序分量第六节 影响阻抗元件测量阻抗精度的

13、因素三、保护与故障点间分支电路对测量阻抗的影响第六节 影响阻抗元件测量阻抗精度的因素四、电压互感器二次断线的影响磁平衡原理的断线闭锁装置第七节 相间距离保护的整定计算及评价一、相间距离保护的整定计算普通线路线路变压器组I段：按躲本线路末端相间故障整定第七节 相间距离保护的整定计算及评价一、相间距离保护的整定计算1) 相邻线路2) 相邻变压器II段：与相邻出线或者变压器在动作定值和动作时间上配合相邻元件有多个时，取所有与相邻元件配合计算值中动作定值的最小者和动作时间的最长者作为最终定值若灵敏度不满足要求，则与相邻线路II段配合第七节 相间距离保护的整定计算及评价一、相间距离保护的整定计算III段：首先与相邻出线II段配合；若灵敏度不满足要求，则与相邻出线III段配合对于相邻变压器，首先与纵差保护配合，如果不能满足灵敏度要求，则与变压器相间短路后备保护配合由于相间距离III段保护定值灵敏度较高，因此，保护定值应该躲过被保护线路的最小负荷阻抗第七节 相间距离保护的整定计