电力系统继电保护课程课件一零

第3章电网的距离保护电力系统继电保护（第3章电网的距离保护）3.1.1距离保护的引入特点：保护安装点到故障点的短路阻抗不变3.1.2三段式距离保护整定1距离I段-其保护范围本回线末端ZsetI=KrelIZAB2距离II段本回线路的保护范围不伸出下回线的I段保护区Zset.2II=KrelII(

ZAB+KrelIZBC）3距离III段躲开正常运行时的最小负荷阻抗整定3.1距离保护的原理电力系统继电保护（第3章电网的距离保护）3.1.3阻抗继电器3.1.3.1对阻抗继电器的要求线路阻抗角过渡电阻负荷阻抗3.1.3.2具体的阻抗继电器如图A＝ZsetImB＝Um|A|≥|B|－－比幅式|Zm|≤|Zset|如图C=Um+ZsetImD=-Um+ZsetIm|arc(C/D)|≤90–比相式|arc(Zm+Zset)/(Zset-Zm)|≤90比相式和比幅式具有相同的阻抗平面特性电力系统继电保护（第3章电网的距离保护）3.1.3.3理论依据已知ABC=A+BD=A-B 当|A|>|B|CD夹角<90 当|A|=|B|CD夹角=90 当|A|<|B|CD夹角>903.1.3.4阻抗继电器的实现1全阻抗继电器1）比幅式2）比相式3)特点：没有方向性；躲过渡电阻的能力强

电力系统继电保护（第3章电网的距离保护）2方向阻抗继电器1）比幅式|Zm-1/2Zset|≤|1/2Zset||Um-1/2ZsetIm|≤|1/2ZsetIm|A=1/2ZsetB=Zm-1/2Zset2）比相式C=A+B=ZmD=A-B=Zset-Zm|arg(C/D)|≤90或|arg(D/C)|≤903）特点存在死区电力系统继电保护（第3章电网的距离保护）3具有偏移特性的阻抗继电器设偏移度为а（一般5％－15％之间）1）比幅式|Zm-½(Zset-аZset)|≤½|Zset+аZset|2）比相式很容易得出比相式的表达式4最期望的阻抗继电器特性没有死区又有方向性的保护特性电力系统继电保护（第3章电网的距离保护）3.2.1接线方式0度接线方式相间距离：AB相UmAB=UA-UB;ImAB=IA-IBBC相UmBC=UB-UC;ImAB=IB-ICCA相UmCA=UC-UA;ImAB=IC-IA接地距离：A相UmA=UA;ImA=IA+K3IoB相UmB=UB;ImB=IB+K3IoC相UmC=UC;ImC=IC+K3Io

3.2阻抗继电器的接线方式电力系统继电保护（第3章电网的距离保护）3.2.2相间阻抗继电器的性能分析3.2.2.1三相短路K（3）AB相ZmAB=Z1 BC相ZmBC=Z1 CA相ZmCA=Z1---用保护安装处到故障点的正序阻抗Z1来反应距离3.2.2.2二相短路K（2）不失一般性设BC相短路BC相UBC＝Z1IB－Z1IC ZmBC=Z1AB相ZmAB>>Z1由于UAB很高，IA＝0 CA相ZmCA>>Z1由于UCA很高，IA＝0电力系统继电保护（第3章电网的距离保护）3.2.2.3二相接地短路K（1.1）不失一般性设BC相接地短路用序网络分析法分析：U1=Ud1+Z1I1U2=Ud2+Z2I2 U0=Ud0+Z0I0BC相UB=a2U1+aU2+U0=a2Z1I1+aZ2I2+Z0I0+(a2Ud1+aUd2+Ud0)=a2Z1I1+aZ2I2+Z0I0

=Z1(a2I1+aI2+I0-I0)+Z0I0

=Z1(IB-I0)+Z0I0=Z1IB+(Z0-Z1)I0 UC=Z1Ic+(Z0-Z1)I0

UBC=UB-UC=Z1(IB-IC)ZmBC=Z1

电力系统继电保护（第3章电网的距离保护）

AB相ZmAB>>Z1由于UAB很高，IA＝0 CA相ZmCA>>Z1由于UCA很高，IA＝0电力系统继电保护（第3章电网的距离保护）3.2.2.4单相接地短路K（1）不失一般性设A相接地短路AB相ZmAB>>Z1由于UAB很高，IB＝0BC相ZmBC>>Z1由于UBC很高，IB＝0，IC＝0 CA相ZmCA>>Z1由于UCA很高，IC＝0电力系统继电保护（第3章电网的距离保护）3.2.3接地阻抗继电器的性能分析3.2.3.1单相接地短路K（1）不失一般性设A相接地短路用序网络分析法分析：U1=Ud1+Z1I1U2=Ud2+Z2I2 U0=Ud0+Z0I0

A相UA=U1+U2+U0=Z1I1+Z2I2+Z0I0+(Ud1+Ud2+Ud0)=Z1I1+Z2I2+Z0I0

=Z1(I1+I2+I0-I0)+Z0I0

=Z1(IA-I0)+Z0I0=Z1IA+(Z0-Z1)I0

=Z1（IA+(Z0-Z1)/Z1I0)=Z1（IA+K3I0)K=(Z0-Z1)/(3Z1)=ConstZmA=Z1B相ZmB>>Z1由于UB很高，IB＝0 C相ZmC>>Z1由于UC很高，IC＝0电力系统继电保护（第3章电网的距离保护）3.灿2.紧3.庄2鹊三相肤短路盗K（3晒）A相领Z童mA=范Z1B相道Z蹈mB=沉Z1C相男Z块mC=商Z13.贞2.渡3.障3约二相棕短路肢K（2慨）不失唱一般汤性榆设B忍C相精短路A相傅Z菌mA>>呢Z滔1由于绕UA很高套，IA＝0B相功Z雀mB>>捧Z爽1由于溜UB很高C相梯Z遍mC>>总Z据1由于拣UC很高电力本系统冶继电剧保护（第些3章塌电侍网的定距离纯保护舒）3.微2.展3.员4骄二相穷接地铁短路焦K（1单.1叠）不失径一般尊性威设B并C相扩接地摆短路用序港网络怖分析届法分且析：U1=Ud1+Z1I1U2=Ud2+Z2I2U0=Ud0+Z0I0B复相UB=a2U1+a凡U2+U0=a2Z1I1+a怕Z2I2+Z0I0+(梯a2Ud1+a誓Ud2+Ud0)=邀a2Z1I1+a猜Z2I2+Z0I0=找Z1(a2I1+a步I2+I0-I0)+融Z0I0=消Z1(IB-I0)+砍Z0I0=Z1IB+(民Z0-Z1)I0＝Z1(IB+K闲3I0)ZmB=Z1C浆相除同样税分析狭可得ZmC=Z1电力妻系统射继电妖保护（第日3章淹电册网的基距离茫保护浸）A相勿Z茂mA>>旬Z腥1由于寨UA很高壤，IA＝0电力袜系统狠继电四保护（第荡3章逮电坝网的绳距离咸保护紧）3.北2.橡4苹正确化测量隙的阻写抗继除电器狱总结只有疮故障节相的识继电次器可舍以正芳确测革量距沃离故障游相应督理解岩为故板障回星路，模而不躁是一召般意愉义上茂的故牛障相每。表格厨：能客正确畅测量丘的阻蕉抗继突电器数字正保护虚经常善采用课选择偿故障顺相的总方法冶来减累少C狭PU育的运决行负恩担电力侄系统锦继电状保护（第恰3章狱电巷网的左距离细保护跌）3.巩3.香1嗓问题照的提黎出方向卸阻抗颗继电必器，扬比相胃式：C=省UmD=执Zs丹et探Im举-舅U哥m|a舒rc伶(C疤/D柿)|≤9嗓0或|训ar杯c(万D/害C)拥|≤9恳0保护险安装茂点出娇口处辽发生突故障烫时年Um牧＝0虏无爪法比撇相死区键是由扶于U发m的萝消失饱而产灭生的桐。如果巡寿Um脑不消慈失则相问题耀就可渡能解坟决3.穿3码具来有记叠忆作予用的复方向值阻抗根继电什器电力刑系统兰继电蹄保护（第排3章兴电侦网的毁距离悉保护亭）3.倍3.给2俗Um贴方正向的到分析以K（2骂）为例Um置的方琴向和骆Um[音0]相同C=盘Um[竟0]D=臂Zs巨et队Im北-稠U哪m3.群3.活3余Um[很0]方向程的实呢现a）布Um较大批时，格Um起主诱导作拣用b）瞒引入跟非故殊障相贵电压c）榴近处春三相啄短路切时，邮无死故区A)如图秩R现5很寨大，曾Xc鸡＝X禽l分析甚：三名相短毕路，研谐振唯回路惜记住盛了故孟障前湖的相供位分析俊：二依相短余路，侨非故扛障相行电压尘产生喘的电使压方致向和东Um混相同Ip舍＝j英(Xl/R逢p)壁*IR5B)队UBC保.m摊[0朋]=UBC+αUAe-j菠90C)渣数批字保欣护中墓采用可故障鲜前的出记忆疮电压电力乖系统赢继电卷保护（第刻3章睛电达网的访距离炎保护爬）3.富3.脖4具有撞记忆川作用详的方练向阻枯抗继呀电器欺性能分析3.壤3.拘4.抹1惹正前争方发辨生故暑障如图Im主=E佣/(经Zs傅+Z梦m)Um萝=Z府mI拾m=狮(Z格m/猎(Z乏s+惩Zm答)Ear扁g(勤C/尸D)愧=a危rg刚(Um[朝0]/(滨Zs耗et缩慧Im悦-U赠m)豪)=a监rg养(Z揉m+匪Zs刺)/姨(Z黄se鬼t-检Zm极)+赢ar伏g(雅Um[鼠0]/E衰)Um[糟0]和E兴基本滴同相隆：胁ar兰g(阴Um[恋0]/E俭)＝殖0|ar头g(愤Zm庄+Z筒s)障/(浩Zs界et鸽-Z垦m)|≤90偏移嘉特性说园电力什系统搜继电侍保护（第菠3章础电孙网的骡距离蓝保护壤）3.科3.治4.睛2斯反方阳向发瞎生故木障如图Im分=－列E’她/(衣Zs势’+伞(-宰Zm片))伯(相Zs胸’含眨线路某阻抗茫）=知E’蚁/(材Zm严-Z刑s’暴)Um俗=Z秘mI斤mar愚g(稿C/利D)扯=a策rg乔(Um[而0]/(仆Zs只et尼Im螺-U井m)供)=a质rg器(Z涛m-脖Zs吩’)叶/(津Zs戚et竞-Z破m)掠+a种rg姐(Um[东0]/E插’)Um[菠0]和E烈’基装本同携相：虎a乘rg制(Um[草0]/E翅’)疯＝0|ar港g(谨Zm趴-Z茧s’完)/衫(Z仇se祖t-往Zm音)|≤90上抛血特性粥园电力炕系统期继电蜓保护（第报3章西电躬网的驼距离史保护巴）3.治4.疗1绩戴维左南叠禾加原机理3.射4.念2挠保护炉原理∆Uo剖p=∆Um确-∆Im吴Zs刊et∆Uo云p有踏明确室的物梦理观议念：爽保护趋范围猪末的搜故障疑分量叫电压动作排方程舅：|∆Uo蛋p绕|≥|UE[格0]|正常品时：未|UE[驳0]|≈|E返|因此是动作螺方程庆可表泻达为叙：|∆Uo薪p搅|≥|E茎|3.是4庆工萌频变骨化量绢距离斧保护电力懒系统鲁继电拖保护（第卧3章棕电育网的先距离剖保护欣）3.垦4.师3卸保护虎性能供分析3.时4.膏3.裹1旦正前染方保印护区匠外故真障3.鸡4.杆3.叛1收保护石区内甘故障可见垂为以翁Zs瓦et海整定瓦的∆Uo拔p：考保护直范围模末的祥故障俩分量咳计算勉电压没有剂死区3.院4.李3.舌1河背后法故障具有爸方向变性电力扁系统蝴继电谅保护（第府3章浇电悄网的惩距离印保护拼）3.崇5.马1滋距离奏I段距离独I段弯-其置保护逮范围简本回斗线8封0％超－8暂5％Zse托tI=Kre辞lIZAB3.停5.纱2残距离虽II蓝段本回恋线路臂的保某护范苗围不傲伸出激下回夜线的拒I段愤保护爽区以双贵回线况为例蒸：Zse贯t.镇2II=Kre壮lII(ZAB+颠Kre挣lIKb.台mi夫nZBC）3.击5.盆3弄距离虑II叶I段躲开聚正常齿运行旧时的季最小塑负荷脖阻抗衰整定全阻承抗方向销阻抗之－灵蹈敏度夹更高有时桌用过横流保农护替微代3.峰5.迷4月精工右电流蜡的概衔念在数黄字保辉护中杯一般乞都满嫁足3.详5齐再君谈距拢离保孝护的心整定电力短系统剖继电孩保护（第浩3章够电它网的馒距离叮保护超）3.榴6.叙1牺振荡洋的原淘因和乐特点3.拨6.毅1.摄1轰原因重负枝荷、陷长线俭路短路奇大扰巩动、夏其它恒小扰屠动系统糠一侧劲功率庸过剩稀，另万一侧防不足稳定怜裕度当太小3.借6.虏1.铁2纵特点相当咱于振姨荡中是心三鸭相短恐路三相阶仍是杯对称振荡型过程解是缓兴慢的一般宾指没纠有故飘障的云振荡3.华6捎距坚离保常护的惭振荡赶闭锁电力彩系统福继电启保护（第毁3章师电醋网的刑距离虑保护壳）3.诸6.迷2帮振荡扇电压撕和电阻流的诉变化内规律3.俭6.宰2.便1促振荡伸中心舞处设|渴EM|=舒|EN|=痕|Eφ|φ=0坑U=回EφI=椅0φ=1洒80饼U=厦0痕I=朗Eφ/(鞭Z∑/2铺)(相价当于研三相撒短路徐电流榴）Z∑/2＝振征荡中渣心3.轰6.雹2.哈2卷保护雁安装浅处设|量EM|=亿|EN|=兼|Eφ|φ=0腰U=字EφI=酬0φ=1岗80岩U=还Eφ-(ZM/袖Z∑)2肿Eφ=[避（逮Z∑－2辅ZM)/煤Z∑]EφI=描Eφ/(使Z∑/2默)Z∑/2＝振胳荡中雅心从定定性的廊分析榜看，尚阻抗填保护访将可荡能误为动电力萍系统服继电撇保护（第虹3章家电抛网的匀距离溜保护查）3.朝6.功3园振荡派对距固离保边护的俩影响3.队6.灵3.总1段距离雁保护教测量邻到的尺振荡艰轨迹1蹲|EM|＝|柔EN|时线路辛中心梨o到悉地电义位点猫o’Zo夜=j幸Z∑/2眯ct床g(巴δ/捧2)(方确向指游向o壤点）Zm舒=(迹Z∑/2悦-ZM)+抵(-Zo欧)=睛(Z∑/2咽-ZM)-jZ∑/2否ct辽g(弯δ/板2)(教否科书掌3.堤13泰1式腰）电力周系统窝继电赴保护（第浮3章丛电缘瑞网的贞距离瓶保护旅）2预|EM|<拾|EN|时3黄|EM|>狱|EN|时电力界系统赤继电朋保护（第目3章上电诵网的怕距离申保护躁）3.范6.蛮3.弯2疏距离箭保护换的影停响1苦只影粪响振之荡中赶心经蚕过的爽距离液保护2散一般姿对距剂离I躁段I需I段忘影响楼最大钥，对失距离好II棉I段池基本也没有增影响电力粥系统既继电企保护（第肢3章屈电说网的欺距离哄保护租）3.哥6.真4恩距离致保护凉的振渡荡闭手锁3.旗6.辈4.柄1树振荡围闭锁蓝的要浙求1躺全相穷、非来全相飞振荡王不误晓动2范全相碍、非谨全相坏振荡碌，线端路不齐对称六故障代，保燃护应螺有选撇择性破跳闸纵联降保护茅快速销跳闸3般全相将振荡拿发生按三相岂短路重，可暂靠带疾延时敲动作电力块系统梯继电戴保护（第厚3章枪电贷网的颗距离饭保护贺）3.认6.属4.夫2毅dZ俩/d输t原偷理的讯振荡磨闭锁1翼ZI、ZIIZII督I同时够启动貌认为县短路梯，否种则为亏振荡依靠填to绝延时浓确定陈一铅般3锄0m斜s显然废to萌不能景太长却超过独振荡弄阻抗游从I摊II纪段进抬入I呆I段歇的时乖间显然租to毯不能档太短坝，应脊充分迷考虑棵II作I段陶比I好I段狡短路刊时先池启动枕的误湾差时攀间。2电一旦暑振荡弃，通汉过0碗/0辛.5坊“详保持让。振受荡不肚止，揉闭锁葬不解3姑缺点毛：振盆荡时崖短路栏II办I段羊切除魔故障电力宽系统请继电烫保护（第轻3章蜻电城网的宅距离干保护乒）3.饭6.强4.景3府利用叛系统状短路偿时的辈负序酸、零犯序分爬量或姐电流朴的突旬变短滨时开妨放保尽护，窑实现揭振荡表闭锁蒜（见却教科师书图差3.促33界P邀11粘1）1拉系统刃没有置故障辨时，猴ZI、ZII处于勤出口还闭锁案状态2截系统访振荡狱时SW层的剑故缘瑞障判纷别S俱和整赵组复冒归R效一苹般不长动呜ZI、ZII处于闭出口饥闭锁的状态3匀系统舰故障SW竿的阻故彻障判躁别S雁和整航组复陶归R悄同妹时动晓作裹ZI、ZII短时徐开放五出口丙动作夜TDW，如柜此时漆间不悉动作永则闭栽锁保叼护显然岭TDW要保贵证故拢障时道可靠贩跳闸将动作查，不霞能太伸短小刮于0团.1TDW振荡餐时测兄量阻深抗进搅入ZII之前煤可靠滑闭锁主，不尸能太岩长大谁于0粗.3TDW一般夸取0舰.1纺54轿振荡召期间丢整组友不会猜复归缎，保唇护一令直闭天锁5幕故障笨消失念和振固荡不东存在弓同时朵满足涂后一认短时禾间整旨组才拒复归6柏故障猪判别利用孤系统项短路偶时的关负序症、零畜序分芒量或缠电流缘瑞的突巩变原陕理电力莫系统封继电洲保护（第贼3章铃电橡网的蚊距离浊保护唐）3.岂6.咳4.谣4党利用与dZ伏/d嗽t周粥期性顾开放孝保护庙，实族现振讲荡闭宰锁（见大教科逆书图哪3.治34孔P崇11巧2）1扔KZ抖1奴比K忙Z2仪灵敏坟。大展圆套旷小圆2没和第峡一种描方法猪比，雀振荡蠢中心费经过拉时间⌂t（湿前述会to室）比魂较好临整定端和控粒制3牙每个乌振荡玩周期趟都将包从头香再来4⌂t考璃虑短亮路K胡Z1狡K蜓Z2乒同时辫启动剖误差趋时间呜，保龟证振慎荡中似心由督KZ模1到任KZ滴2时截间大纱于⌂t（或即在振KZ插2输旋出开枯放保涝护之锋前K也Z1使能闭推锁之晒）5救保护气一旦健开放旺，必蜓须等及到K自Z2邮返回城才会风再次悬闭锁6倘短路吗时，哥KZ滔1，喝KZ寸2翠同时尝动作赞，由污于K拘T经凭过⌂t才禾去闭臣锁出悦口，搜因此脸，K行Z2厅能够惩开放测保护昏，同葵时将历KZ鸣1出押口与旧门解典除，司使得充KT唇一直轻没有幕输出猎，直促到K顿Z2峰返回斧开放劣保护宽才结勺束。7.厚振荡箭时K址Z1贝比K毁Z2解先泪动作贫，由摄于K佩T经励过⌂t后拾KZ惭2还党未动莲因此攀闭锁节开放碧保护廉出口纸，直已到K兼Z1澡返回店闭锁继开放粪保护不才第屈一个截过程福结束许。如渠果一临直是沸振荡扒过程躺，事辩实上斯开放道保护醋一直邮是闭祥锁的涨。电力本系统痛继电批保护（第胖3章槐电牧网的敬距离赌保护摩）3.板6.叔5抖振睬荡过有程中复再故艺障判折定1倍振荡怠不对赶称短柔路开艰放|I挖2|稀+|基Io乖|≥m|悟I1盯|势(m淹=0窗.5冒-0乳.7潮)2烤振荡裹对称渴短路冲开放不计悟线路戴阻抗斧中的搅电阻纪分量畅（超业高压溪线路笋），较等效莫图如深图电力之系统琴继电益保护（第真3章厦电健网的申距离签保护幸）一般槐取定突值页-0盼.0稼3p群.u踢.<惨Uc僻osφ<蚀0.存08慈p.吨u.故障辨时，政U促co淘sφ仁为故剩障点惠过渡艰电阻骗上电包压振荡挑时，摊当振膛荡中苹心通托过线派路时菜，可闹能会俭短时标满足帮，可伸用增开加小略延时保等方纷法躲新过3.亿7.丙1家过渡押电阻财对距犯离保厦护的怕影响3.张7.每1.贯1炎过渡储电阻森性质电阻偏性质故障方开始揭较小和电泊弧长御度、渗环境犯有关接地洞故障复电阻凳远大数于相叶间故坑障过答渡电缝阻22劳0K晒V供最大棕10软0欧给；5相00切KV肃最大刮30毙0欧3.组7.似1.激2编单电倦源时垫对距扩离保叠护影胡响会使眯保护塔范围悄缩小侮，增唐加切际除故辽障时舟间如果追下回蚊线距发离I胁段保屡护范书围内谨由于敏过渡无电阻话不动尖作，晴将可调能会潮引起集本线嚼路和雹下回栽线路阶II粒段同垮时跳券闸（荡非选酸择性哑）线路禽越短美这种圾可能卷性就狠越大3.惰7爽距底离保圾护的城特殊脚问题点的分钟析电力花系统配继电聪保护（第驾3章炒电掉网的陪距离爪保护倡）3.思7.恼1.抄3邪双电疯源时暴对距怨离保佣护影膏响电力楚系统竖继电浑保护（第株3章舒电厚网的震距离机保护去）1庄M侧石：UMm=槐ZMmIMm+讲Rg浸IgZMm=墓UMm/挡IMm=守ZMm+芹Rg泉(I候g/累IMm)2晶N侧圆：ZNm=场UNm/巷INm=泉ZNm+拨Rg起(I辞g/胀INm)3硬IMm＋完INm＝得Ig如图探：M饱侧为武送电绢侧，申看到催的R渡g为矮容性皱，保廊护范您围会握扩大冷，出填现稳朽态超乓越N侧评为受泡电侧柔，看才到的软Rg泄为感女性，脏保护侨范围荡会变松小，错不利全于保宜护4恭振荡裂时0裤－3究60誉变化电力贫系统劳继电虚保护（第截3章包电朗网的杏距离竹保护梁）3.嫂7.俗1.承4龙克服跨过渡六电阻杆的影制响对虎策1廉使用共故障颤开始仇的计哗算作旗为判泻别依未据2词使用止R方溉向面富积大扬的阻辟抗继汉电器竭（如蜘四边柜形特盯性）