电力系统继电保护第三章

电力系统继电保护第三章第1页，共48页，2023年，2月20日，星期二第六节故障类型判别及故障选相第2页，共48页，2023年，2月20日，星期二第3.6节故障类型判别及故障选相

为了能够实现选相跳闸（重合闸需要），同时防止非故障相的影响，一般都要设置故障类型、单相故障的相别判断（选相）。

重点：

选出哪一相发生了单相接地故障？第3页，共48页，2023年，2月20日，星期二第3.6节故障类型判别及故障选相

突变量电流选相（故障分量——故障附加网络）

为了能够实现选相跳闸（重合闸需要），同时防止非故障相的影响，一般都要设置故障类型、单相故障的相别判断（选相）。

第4页，共48页，2023年，2月20日，星期二1、单相接地故障（以A相为例）

再回顾一下关键位置的电流关系（序分量）第5页，共48页，2023年，2月20日，星期二2、BC两相相间短路（推导与上述类似，略）3、BC两相接地短路（略）第6页，共48页，2023年，2月20日，星期二BC两相短路A相接地BC两相接地分析特征之后，一种应用于选相的电流取值如下：第7页，共48页，2023年，2月20日，星期二则有：第8页，共48页，2023年，2月20日，星期二则有：差异很大可以用4～5倍的比值来区分第9页，共48页，2023年，2月20日，星期二——比较故障分量第10页，共48页，2023年，2月20日，星期二第11页，共48页，2023年，2月20日，星期二判断为相间故障后，如果还需要细化，那么，还可以利用以下的特征：（1）有零序分量——>两相接地；（2）三相电流几乎相等——>三相短路；（3）其余为两相相间短路。（或：大小相等，相位相反）

还有其他的选相方法，本课程从略。在《微机保护》中,将介绍“对称分量选相”等。第12页，共48页，2023年，2月20日，星期二第七节距离保护特殊问题的分析第13页，共48页，2023年，2月20日，星期二第七节距离保护特殊问题的分析

对距离保护产生影响的主要问题归纳如下：1、TV断线的影响。2、振荡的影响（已经分析过）。3、过渡电阻的影响。4、串补电容的影响。5、暂态分量的影响。对其他原理的保护也有影响

——主要对策是：滤波，并考虑误差(整定时)。6、测量电流、电压误差的影响。

——本节主要讨论的问题——本节主要讨论的问题第14页，共48页，2023年，2月20日，星期二TV断线的影响。1）影响：出现U=0——>测量阻抗为0,就会动作。2）对策：断线闭锁。——电流突变启动之前发生电压低，就判定为TV断线，则闭锁距离保护；——启动之后，不再闭锁。第15页，共48页，2023年，2月20日，星期二1、相间短路：电弧电阻为主。一、短路点过渡电阻的性质包括电弧电阻、中间物质（树、竹）电阻、导线与地的接触电阻、金属杆塔的接地电阻等。——电弧的长度（m）

——电弧电流（A）

相间短路弧光电阻不是很大，研究表明：弧光电压近似于恒定，约为5%UN。3.7.1短路点过渡电阻对距离保护的影响第16页，共48页，2023年，2月20日，星期二2、单相接地杆塔的接地电阻+接触物体（树木、竹子）等。标准：

500KV——

按300Ω考核；

220KV——

按100Ω考核。目前，在这么大接地电阻的情况下，主要靠零序电流保护来切除故障，但是，距离保护应当予以分析，并研究对策。实际中，主要考虑短路点的电流达到1kA时，要求动作。第17页，共48页，2023年，2月20日，星期二

二、单侧电源线路过渡电阻的影响

影响：(1)使测量阻抗增大，拒动或保护范围缩短；

(2)保护装置距离短路点越近，受到的影响越大，可能导致保护无选择性动作；

(3)线路越短，整定值越小，所受影响越大。第18页，共48页，2023年，2月20日，星期二三、双侧电源线路过渡电阻的影响

保护3易拒动假定在保护出口处接地短路第19页，共48页，2023年，2月20日，星期二三、双侧电源线路过渡电阻的影响保护1可能会误动，尤其是II段。第20页，共48页，2023年，2月20日，星期二，A侧为送电侧，过渡电阻的影响呈容性。，A侧为受电侧，过渡电阻的影响呈感性。过渡电阻的性质分析第21页，共48页，2023年，2月20日，星期二

四、克服过渡电阻影响的措施

过渡电阻对距离保护的影响与下列因素有关：（1）短路点的位置对于圆特性，保护区的始、末端短路时，过渡电阻影响大。（2）阻抗继电器特性对于同一特性，整定值相同情况下，＋R轴方向所占面积越小，受过渡电阻的影响越大。不同特性受影响的程度不同,如偏转圆、四边形。这种因过渡电阻的存在而导致保护测量阻抗变小，进而引起保护误动、或拒动的现象，称为距离保护的稳态超越。第22页，共48页，2023年，2月20日，星期二（3）接地距离保护受过渡电阻影响大接地故障的过渡电阻远大于相间故障过渡电阻采用能容许较大过渡电阻的动作特性是克服过渡电阻影响的主要措施，如多边形特性。防止相邻线路出口经过渡电阻短路时因稳态超越而造成误动提高躲过渡电阻的能力保证线路出口经过渡电阻短路时，保护可靠动作输电线路金属性短路时，动作特性有一定的裕度躲过渡电阻性能优于园特性第23页，共48页，2023年，2月20日，星期二为了克服过渡电阻的影响，应当尽量加大动作边界（动作区域）。但是，为了躲振荡影响，又希望动作区域小一些。上述两方面的要求是矛盾的！目前，距离保护的一般解决办法是：1）刚故障时（150ms以内），以提高躲过渡电阻的能力为主（振荡轨迹还不会落入阻抗特性以内），避免拒动；2）150ms以后，以防止振荡为主，避免误动。配置零序电流保护(受振荡影响较小，灵敏度高)。

第24页，共48页，2023年，2月20日，星期二3.7.2线路串联补偿电容对距离保护的影响一、串补的影响第25页，共48页，2023年，2月20日，星期二3.7.2线路串联补偿电容对距离保护的影响一、串补的影响保护1会误动第26页，共48页，2023年，2月20日，星期二保护1会误动3.7.2线路串联补偿电容对距离保护的影响一、串补的影响保护2的影响第27页，共48页，2023年，2月20日，星期二保护1会误动保护2会拒动3.7.2线路串联补偿电容对距离保护的影响一、串补的影响第28页，共48页，2023年，2月20日，星期二二、串补影响的对策采用直线型阻抗继电器、负序功率方向元件、记忆方向以及改变整定值的方式。第29页，共48页，2023年，2月20日，星期二第八节工频故障分量距离保护

（突变量距离保护）

第30页，共48页，2023年，2月20日，星期二工频故障分量的分析网络故障附加网络正常运行网络第31页，共48页，2023年，2月20日，星期二下面就针对故障附加网络进行分析。故障附加网络正常运行网络第32页，共48页，2023年，2月20日，星期二故障时刻

以电流幅值为例，予以说明——故障分量第33页，共48页，2023年，2月20日，星期二——补偿电压第34页，共48页，2023年，2月20日，星期二1、故障点在保护范围内各处电压分布（可以计算）第35页，共48页，2023年，2月20日，星期二1、故障点在保护范围内各处电压分布(动作特性用到)——特征(均为正)第36页，共48页，2023年，2月20日，星期二2、故障点在保护范围外各处电压分布第37页，共48页，2023年，2月20日，星期二2、故障点在保护范围外各处电压分布(动作特性用到)——特征第38页，共48页，2023年，2月20日，星期二3、故障点在保护反方向各处电压分布——特征第39页，共48页，2023年，2月20日，星期二3、故障点在保护反方向各处电压分布(动作特性用到)——特征第40页，共48页，2023年，2月20日，星期二内部短路电压特征归纳：外部短路反向短路差异的分界线第41页，共48页，2023年，2月20日，星期二于是，确定动作判据为：各量均为已知，或可以通过测量、计算出来。——短路前整定点Y处的电压——不确定工程中，近似取：——短路前保护处的电压（常用）第42页，共48页，2023年，2月20日，星期二将动作判据转换为阻抗比较方程（已推导过），有：

(2)正向区内确定之后，正向区外也就确定了。第43页，共48页，2023年，2月20日，星期二1)保护正方向出口短路时，没有动作死区（包含了坐标圆点）；2)比方向阻抗特性具有更好的耐受过渡电阻能力。第44页，共48页，2023年，2月20日，星期二反方向短路时，测阻抗位于第三象限，远离动作区，因此，具有良好的方向性。第45页，共48页，2023年，2月20日，星期二本章是本课程的重中之重。要求至少掌握如下要点：1、距离保护的概念和基本原理。包括：测量阻抗、整定阻抗、动作阻抗、最大灵敏角、精工电流，配置和优缺点。2、动作特性和动作方程，幅值比较与相位比较之间的转换关系。3、接线方式及其反映的故障类型(最好能推导)。4