继电保护全册配套完整教学课件

继电保护全册配套完整教学课件电力系统继电保护原理主要内容互感器变换器对称分量滤过器继电器电流互感器电压互感器电抗变换器电流变换器电压变换器零序分量滤过器负序分量滤过器2.1互感器1.电流互感器★(1)作用1)将高压系统大电流变换为低压系统小电流，并将高低压系统隔离；2)互感器二次侧额定电流为5A/1A，便于二次设备的标准化、系列化；3)使二次设备造价降低，维护方便，保证运行人员安全。2.1互感器(2)工作原理原理接线图:1.电流互感器★理想情况：实际情况：2.1互感器(2)工作原理等值电路:1.电流互感器★相位关系:幅值误差:角度误差:2.1互感器(3)误差分析及10%误差特性曲线影响误差的因素：1)二次负荷阻抗的大小；2)铁心的材料与结构；3)一次电流的大小以及非周期分量的大小。1.电流互感器★2.1互感器10%误差特性曲线特性校验步骤：1)计算或实测二次负荷阻抗；2)计算流过该TA的最大一次电流倍数；3)要求对应的坐标点位于曲线左下方。(3)误差分析及10%误差特性曲线1.电流互感器★2.1互感器(4)极性★★采用“减极性”原则标注极性。一次电流从L1流入，则二次与之同相的电流从K1流出，L1、K1是同名端。满足：1.电流互感器★2.1互感器(5)使用中注意事项1)二次回路不允许开路；2)二次回路必须有且仅有一点接地；3)接入保护时须注意极性。1.电流互感器★2.1互感器2.电压互感器★电容式电压互感器RYH、CPT、CVT2.2变换器1.电抗变换器★(1)工作原理示意图:等值电路:忽略二次线圈的负载和各线圈的漏阻抗。2.2变换器1.电抗变换器★(1)工作原理2.2变换器1.电抗变换器★(2)作用用于继电保护装置内将电流量变换为小的电压量。可以改变二次输出电压与一次电流之间的相位，用来模拟被保护对象的阻抗。2.2变换器2.电流变换器★(1)工作原理示意图:等值电路:忽略励磁阻抗和二次线圈的负载。2.2变换器2.电流变换器★(2)作用在继电保护装置中，将电流量变换为小的电压量或电压信号。(1)工作原理2.2变换器3.电压变换器★(2)作用在继电保护装置中，将电压量变换为合适大小的电压量。2.3对称分量滤过器1.对称分量★★式中：(1)保护装置内部合成零序电压2.3对称分量滤过器2.零序电压滤过器★★加法器2.零序电压滤过器★★(2)三相五柱式电压互感器2.3对称分量滤过器(3)三个单相TV组成的零序电压滤过器2.3对称分量滤过器2.零序电压滤过器★★(4)接于发电机中性点的零序电压互感器2.3对称分量滤过器2.零序电压滤过器★★对于正序分量：对于负序分量：对于零序分量：3.零序电流滤过器★★2.3对称分量滤过器(1)三个单相TA组成的零序电流滤过器3.零序电流滤过器★★2.3对称分量滤过器(1)三个单相TA组成的零序电流滤过器极性接错时：3.零序电流滤过器★★2.3对称分量滤过器(1)三个单相TA组成的零序电流滤过器极性接错时：正常运行时会有输出。3.零序电流滤过器★★2.3对称分量滤过器(1)三个单相TA组成的零序电流滤过器二次断线时：正常运行时会有输出。3.零序电流滤过器★★2.3对称分量滤过器(2)零序电流互感器对于正、负序分量：对于零序分量：4.负序电流滤过器★2.3对称分量滤过器(1)负序电流计算公式实际应用中一般采用：4.负序电流滤过器★2.3对称分量滤过器1)正序分量结果为零。(2)滤序性能分析2.3对称分量滤过器2)负序分量结果为。4.负序电流滤过器★(2)滤序性能分析1.基本概念★★2.4继电器是一种能自动执行断续控制的器件，具有对被控电路实现“通”、“断”控制的作用。常规的电量继电器有线圈和接点；微机保护中一般由一段程序来实现继电器的功能。2.分类★2.4继电器(1)按结构形式分：机电型、电子型、数字型等(2)按反应的物理量分：电流继电器、电压继电器、阻抗继电器等(3)按所起作用分：测量继电器、时间继电器、信号继电器等(4)按动作条件分：测量用继电器、逻辑用继电器3.基本要求★★★2.4继电器工作可靠，动作过程满足“继电特性”闭合打开Iop为动作电流Ire为返回电流Ire<Iop保证触点不抖动为返回系数过量动作继电器:欠量动作继电器:4.电磁型电流继电器★2.4继电器Mm为常数(1)原理结构4.电磁型电流继电器★2.4继电器(2)动作过程保证可靠闭合4.电磁型电流继电器★2.4继电器(3)返回过程保证可靠打开5.微机保护中“电流继电器”★2.4继电器定义参数：Iop:动作电流Ire:返回电流Im:测量电流S：状态，

1-动作、0-返回开始返回S=0S=1Im≤Ire?Im≥Iop?S=1?YYNNYN负序分量滤过器本次课主要内容互感器变换器对称分量滤过器继电器基本原理应用情况动作过程动作参数电流互感器电压互感器电抗变换器电流变换器电压变换器零序分量滤过器作业对继电器的基本要求是什么？2.1NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学电力系统继电保护原理电力系统继电保护原理3电网的电流保护主要内容故障分析电流保护特征量分析动作条件整定校验动作行为分析方向性电流保护零序电流及方向保护3.1输电线路故障初步分析★可能发生的故障包括：k(3)、k(2)、k

(1)、k(1,1)和正常状态相比，发生的变化包括：故障相电流增大产生零序电流电流保护方向性电流保护零序电流保护一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护电流速断保护是仅反应电流增大而瞬时动作的保护。动作条件为：1.动作条件2.整定原则一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护保证保护在被保护线路内部故障时动作，外部故障时不动作。对于瞬时动作保护的电流元件，首先应保证其在外部故障时不启动。3.短路电流分析一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护1)三相短路3.短路电流分析一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护1)三相短路相量图：3.短路电流分析一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护2)两相短路(BC相间)序网图：3.短路电流分析一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护2)两相短路(BC相间)电流相量图：3.短路电流分析一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护2)两相短路(BC相间)电压相量图：3.短路电流分析一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护2)两相短路(BC相间)电压相量图：3.短路电流分析一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护3)影响短路电流大小的因素a)故障类型三相短路时Kx＝1；两相短路时Kx＝。故障类型系数：3.短路电流分析一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护3)影响短路电流大小的因素b)运行方式线路结构：系统的运行方式：Zs指保护背后系统的等值阻抗。包括等值系统的运行方式和线路结构。线路NP单回或双回等。3.短路电流分析一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护3)影响短路电流大小的因素b)运行方式故障后流过保护的短路电流最大时对应的运行方式称为为该保护的最大运行方式。最大运行方式：3.短路电流分析一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护3)影响短路电流大小的因素b)运行方式最小运行方式：故障后流过保护的短路电流最小时对应的运行方式称为为该保护的最小运行方式。3.短路电流分析一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护3)影响短路电流大小的因素b)运行方式系统M最大运行方式。保护1：系统M最小运行方式。最小运行方式：最大运行方式：3.短路电流分析一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护3)影响短路电流大小的因素b)运行方式保护2：系统M最大运行方式、系统M最小运行方式、最小运行方式：最大运行方式：线路NP单回运行。线路NP双回运行。3.短路电流分析一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护3)影响短路电流大小的因素b)运行方式保护6：最小运行方式：最大运行方式：系统M最大运行方式、系统M最小运行方式、线路NP双回运行。线路NP单回运行。3.短路电流分析一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护3)影响短路电流大小的因素c)故障位置最大方式、三相短路最小方式、两相短路4.定值计算一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护5.最小保护范围校验一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护5.最小保护范围校验一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护应大于(15～20)％5.最小保护范围校验一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护1)受运行方式变化影响5.最小保护范围校验一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护2)受线路长度影响5.最小保护范围校验一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护2)受线路长度影响一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护KAKMKS信号(1)正常运行时(2)发生故障后6.保护原理接线图一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护KAKMKS信号(1)正常运行时(2)发生故障后6.保护原理接线图一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护KAKMKS信号(1)正常运行时(2)发生故障后6.保护原理接线图一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护KAKMKS信号(1)正常运行时(2)发生故障后6.保护原理接线图一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护KAKMKS信号(1)正常运行时(2)发生故障后6.保护原理接线图一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护KAKMKS信号(1)正常运行时(2)发生故障后6.保护原理接线图一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护KAKMKS信号(1)正常运行时(2)发生故障后6.保护原理接线图一、电流速断保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护KAKMKS信号(1)正常运行时(2)发生故障后需要手动复归6.保护原理接线图3.2单侧电源网络相间短路电流保护二、限时电流速断保护★★★2.基本要求在任何情况能够保护线路的全长，并具有足够的灵敏度；在下一级线路发生故障时候，首先保证由下一级线路切除故障。1.为什么设置限时电流速断保护？电流速断保护不能保护线路全长。3.2单侧电源网络相间短路电流保护二、限时电流速断保护★★★3.动作条件3.2单侧电源网络相间短路电流保护二、限时电流速断保护★★★4.定值计算3.2单侧电源网络相间短路电流保护二、限时电流速断保护★★★4.定值计算3.2单侧电源网络相间短路电流保护二、限时电流速断保护★★★4.定值计算和相邻线路的电流速断保护配合。取1.1～1.2。3.2单侧电源网络相间短路电流保护二、限时电流速断保护★★★4.定值计算和相邻线路的电流速断保护配合。t0s故障发生保护2动作时间保护2延迟动时间QF2跳闸时间保护1提早动作时间裕度时间保护1测量元件延迟返回时间机电式保护取为0.5s；微机保护取0.3s。3.2单侧电源网络相间短路电流保护二、限时电流速断保护★★★5.灵敏度校验应大于1.3～1.5。线路末端、两相短路、小方式()、金属性短路3.2单侧电源网络相间短路电流保护二、限时电流速断保护★★★5.灵敏度校验不满足要求时，应降低定值。重新校验灵敏度。3.2单侧电源网络相间短路电流保护二、限时电流速断保护★★★5.灵敏度校验3.2单侧电源网络相间短路电流保护二、限时电流速断保护★★★5.灵敏度校验3.2单侧电源网络相间短路电流保护二、限时电流速断保护★★★6.保护原理接线KAKTKS信号本次课主要内容电流速断保护限时电流速断保护动作条件定值计算校验原理接线短路计算运行方式故障类型故障位置作业画出AB相间短路时故障点各相电压、电流的相量图。3.1-3.8中涉及电流保护Ⅰ、Ⅱ段部分3.2单侧电源网络相间短路电流保护三、定时限过电流保护★★★1.为什么设置过电流保护？反映线路故障的保护除了主保护之外还应有后备保护。2.基本要求正常运行时不起动；外部故障切除之后能可靠返回。3.动作条件4.定值计算(1)电流定值Kss取1.3～3，取1.15～1.25。Kre取0.85～0.95。3.2单侧电源网络相间短路电流保护三、定时限过电流保护★★★4.定值计算按阶梯原则确定。(2)时间定值3.2单侧电源网络相间短路电流保护三、定时限过电流保护★★★5.灵敏度校验最小运行方式、两相短路(1)近后备校验3.2单侧电源网络相间短路电流保护三、定时限过电流保护★★★最小运行方式、两相短路(2)远后备校验3.2单侧电源网络相间短路电流保护三、定时限过电流保护★★★5.灵敏度校验在各线路的过电流保护之间，要求灵敏系数互相配合。3.2单侧电源网络相间短路电流保护三、定时限过电流保护★★★5.灵敏度校验6.保护原理接线图KAKTKS信号3.2单侧电源网络相间短路电流保护三、定时限过电流保护★★★3.2单侧电源网络相间短路电流保护四、对电流保护的评价★★★(1)Ⅰ段、Ⅱ段作为主保护，Ⅲ段作为后备保护；(2)Ⅰ段可以瞬时动作，但不能保护全长，保护范围不稳定，受运行方式影响大；(3)Ⅱ段可以保护线路全长，但保护速动性差一些；(4)Ⅲ段最灵敏，但故障越靠近电源，切除时间越长；(5)简单、可靠，单侧电源系统中选择性较好，一般可以满足速动要求。3.2单侧电源网络相间短路电流保护五、电流保护的接线方式★★1.基本概念指电流保护中电流继电器和电流互感器之间的连接方式。2.常用接线方式三相星形接线方式两相星形接线方式3.性能分析(1)各种相间短路★相同之处：两种接线方式均能正确反映；不同之处：动作的继电器个数不同。故障ABBCCAABC三相星形两相星形√2√2√2√3√1√1√2√23.2单侧电源网络相间短路电流保护五、电流保护的接线方式★★(2)大接地电流系统中单相接地短路★3.性能分析三相星形：可以反映各相接地短路；两相星形：不能反映B相接地短路。故障ABC三相星形两相星形√1√1√1√1×0√13.2单侧电源网络相间短路电流保护五、电流保护的接线方式★★3.性能分析(3)小接地电流系统中异地两点接地短路★情况1：两条线路串联希望切除XL2，XL1可继续运行100%有选择地切除XL2。采用三相星形接线时：3.2单侧电源网络相间短路电流保护五、电流保护的接线方式★★3.性能分析(3)小接地电流系统中异地两点接地短路★情况1：两条线路串联希望切除XL2，XL1可继续运行故障ABBCCAACBACB线路1线路2满足√×采用两相星形接线时：3.2单侧电源网络相间短路电流保护五、电流保护的接线方式★★3.性能分析(3)小接地电流系统中异地两点接地短路★情况1：两条线路串联希望切除XL2，XL1可继续运行故障ABBCCAACBACB线路1线路2满足√×√√√√√√√√√××√√√√×采用两相星形接线时：有2/3的机会有选择地切除XL2。3.2单侧电源网络相间短路电流保护五、电流保护的接线方式★★3.性能分析(3)小接地电流系统中异地两点接地短路★情况2：两条线路并联采用三相星形接线时：希望切除XL1、XL2中一条即可。若t1=t2，将同时切除两条线路。3.2单侧电源网络相间短路电流保护五、电流保护的接线方式★★3.性能分析(3)小接地电流系统中异地两点接地短路★情况2：两条线路并联采用两相星形接线时：希望切除XL1、XL2中一条即可。故障ABBCCAACBACB线路1线路2满足√×3.2单侧电源网络相间短路电流保护五、电流保护的接线方式★★3.性能分析(3)小接地电流系统中异地两点接地短路★情况2：两条线路并联采用两相星形接线时：希望切除XL1、XL2中一条即可。故障ABBCCAACBACB线路1线路2满足√××√√√√√×√√×√√××√√即使t1=t2

，也可保证2/3的机会保留一条线路。3.2单侧电源网络相间短路电流保护五、电流保护的接线方式★★3.性能分析(4)Yd11接线变压器后两相短路当Yd11接线的变压器三角侧两相短路时，在星侧滞后相电流大小为其它两相电流的两倍；3.2单侧电源网络相间短路电流保护五、电流保护的接线方式★★3.性能分析(4)Yd11接线变压器后两相短路当Yd11接线的变压器星侧两相短路时，在三角侧超前相电流大小为其它两相电流的两倍。3.2单侧电源网络相间短路电流保护五、电流保护的接线方式★★3.性能分析(4)Yd11接线变压器后两相短路如何反映B相电流？3.2单侧电源网络相间短路电流保护五、电流保护的接线方式★★3.性能分析(4)Yd11接线变压器后两相短路提高了灵敏度两相三继电器接线方式KA2IIIKA1KA3....3.2单侧电源网络相间短路电流保护五、电流保护的接线方式★★4.应用情况★三相星形接线使用设备多，相对不经济且接线复杂。广泛应用于发电机、变压器的后备保护中；两相星形接线被广泛应用在中性点直接接地系统和非直接接地系统中，作为相间短路电流保护的接线方式。3.2单侧电源网络相间短路电流保护五、电流保护的接线方式★★交流回路3.2单侧电源网络相间短路电流保护六、动作行为分析★★★1直流回路k1(1)k1处AB相间故障：起动的继电器:跳闸之后，各继电器返回触点没有闭合。1交流回路直流回路(2)k2处BC相间故障：起动的继电器:跳闸之后，各继电器返回触点没有闭合。3.2单侧电源网络相间短路电流保护六、动作行为分析★★★k21交流回路直流回路(3)k3处ABC三相故障：起动的继电器:如果保护2拒动，则：跳闸之后，各继电器返回。3.2单侧电源网络相间短路电流保护六、动作行为分析★★★k3本次课主要内容过电流保护接线方式三相星形两相星形两相三继电器动作条件定值计算校验原理接线保护基本情况是否发跳令配置相关参数电流继电器定量定性接线方式故障分析动作条件其它继电器接点→回路→线圈保护动作？动作行为分析本次课主要内容定值保护范围作业电流保护常用的两种接线方式是什么？3.9NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学电力系统继电保护原理电力系统继电保护原理3电网的电流保护3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护保护1、3、5在电流、时间定值上配合；保护2、4、6在电流、时间定值上配合;保护2、3之间，保护4、5之间不存在配合关系。按照单侧电源网络电流保护整定原则：一、问题的提出及解决★3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护若则保护2误动；对电流速断保护:若则保护5误动。保护3、4能够正确动作，保护1、6分别与保护3、4配合，不会误动作。k1一、问题的提出及解决★3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护k1对过电流保护:k1点故障时，保证BH2不误动，则要求t3<t2。一、问题的提出及解决★k23.3双侧电源网络相间短路方向电流保护对过电流保护:k2点故障时，BH3误动。一、问题的提出及解决★k1点故障时，保证BH2不误动，则要求t3<t2。需要采取措施来防止保护误动作，但又不能影响保护正确动作。保护1、3、4、6能正确动作；保护2、5可能误动。保护1、3、4、6处的电流由母线流向线路；保护2、5处的电流由线路流向母线。3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护一、问题的提出及解决★k1k1处故障时：正方向故障反方向故障保护在反方向发生故障时可能误动。结论:保护电流定值是按照前方发生故障背后电源提供的短路电流计算的，并与前方的保护配合；背后短路时，由前方电源提供短路电流大于定值时，就会误动。应该在反方向故障时闭锁保护。3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护一、问题的提出及解决★解决办法：当正方向故障时，方向元件动作，允许保护动作；增加功率方向元件当反方向故障时，方向元件不动作，闭锁保护。3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护一、问题的提出及解决★方向元件电流元件&跳闸153642+135246按照功率方向相同分组3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护一、问题的提出及解决★判断功率方向相同的方法：★★★MNQQF1QF3PQF5QF2QF4QF6QF7QF8BH2、7方向是否相同？BH4、8方向是否相同？设置故障点，短路电流方向一致的保护是同方向的保护。3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护一、问题的提出及解决★引入电压量做为基准量，比较保护安装处母线电压和线路电流之间的相位关系，判断故障方向。3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护二、功率方向元件1.特征量★★★特征量为测量电压和测量电流间的夹角。3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护二、功率方向元件2.接线方式★★★(1)基本要求方向性明确，正方向故障时动作，反方向故障时不动作;接入的电压、电流尽可能大，灵敏度高，没有死区。3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护二、功率方向元件2.接线方式★★★(2)90o接线KWCKWBKWA继电器3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护3.动作方程★★★二、功率方向元件测量电压和测量电流的夹角在一定范围内时功率方向元件动作。3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护正方向三相短路时k二、功率方向元件4.参数确定★★★3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护反方向三相短路时k二、功率方向元件4.参数确定★★★3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护二、功率方向元件正方向反方向动作特性动作区不动作区用jsen表示的动作方程：4.参数确定★★★3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护微机保护中参数可以连续设置。设置最大灵敏角时应使其等于正方向故障时测量角。二、功率方向元件常规保护与微机保护不同，只有两个固定数值可供选择。4.参数确定★★★3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护5.动作行为分析(BC相间)★★★假设：动作方程：(1)出口发生故障二、功率方向元件KWZSZkACB3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护5.动作行为分析(BC相间)★★★动作方程：(1)出口发生故障A相：不动作二、功率方向元件假设：3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护动作方程：(1)出口发生故障B相：可以动作。二、功率方向元件5.动作行为分析(BC相间)★★★假设：3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护动作方程：(1)出口发生故障C相：可以动作。二、功率方向元件5.动作行为分析(BC相间)★★★假设：3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护动作方程：(2)远处发生故障KWZSZkACB二、功率方向元件5.动作行为分析(BC相间)★★★假设：3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护动作方程：(2)远处发生故障A相：不动作。二、功率方向元件5.动作行为分析(BC相间)★★★假设：3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护动作方程：(2)远处发生故障B相：可以动作。二、功率方向元件5.动作行为分析(BC相间)★★★假设：3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护动作方程：(2)远处发生故障C相：可以动作。二、功率方向元件5.动作行为分析(BC相间)★★★假设：3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护二、功率方向元件6.“死区”问题★★(1)线路出口发生三相短路时k(3)测量电压等于零或很小，方向元件不能动作。3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护二、功率方向元件6.“死区”问题★★(1)线路出口发生三相短路时利用故障前电压进行比相来消除死区。k(3)3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护二、功率方向元件6.“死区”问题★★(1)线路出口发生三相短路时利用故障前电压进行比相来消除死区。微机保护中直接从记忆区读取。常规保护中利用记忆回路k(3)3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护二、功率方向元件6.“死区”问题★★(2)线路出口发生两相短路时(BC相间)故障相测量电压为：均不等于零，方向元件没有死区。k(2)3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护7.LG-11型功率方向元件°mImU56N1N2N3N4R1R2R4R345°60DKB78C1YBAUBUmUUKmUUKmIIKmIIK二、功率方向元件(1)硬件结构★3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护7.LG-11型功率方向元件二、功率方向元件(1)硬件结构★3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护7.LG-11型功率方向元件(2)动作方程★★二、功率方向元件3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护7.LG-11型功率方向元件定义：二、功率方向元件(2)动作方程★★3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护(3)内角的设计范围★要求各种情况下正方向故障，继电器均可动作。应满足：二、功率方向元件7.LG-11型功率方向元件3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护(3)内角的设计范围★要求各种情况下正方向故障，继电器均可动作。二、功率方向元件7.LG-11型功率方向元件装置内设置两个数值供用户选用：30

、45

。3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护7.LG-11型功率方向元件(4)如何选择内角★★要求正方向故障时，继电器能最灵敏动作。选择原则为：a接近90

-jk。二、功率方向元件3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护8.对90o接线方向元件的评价(1)接入非故障相电压，各种两相短路故障都没有死区，可灵敏动作；(2)适当选择内角α后，对线路上各种相间故障都保证动作的方向性；(3)采用记忆回路可以消除出口短路“死区”。二、功率方向元件本次课主要内容双侧电源系统方向电流保护功率方向元件电流保护原理接线接线方式动作方程行为分析LG-11型方向元件确定方程状态分析相量图测量角是否动作作业给出采用90º接线方式的各相功率方向元件接入的电压和电流。3.10-3.113.3双侧电源网络相间短路方向电流保护1.电流速断保护(1)定值计算与其它电源和分支回路无关。三、方向电流保护定值计算与校验★★★3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护1.电流速断保护三、方向电流保护定值计算与校验★★★(2)最小保护范围校验只与背后系统有关。3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护2.限时电流速断保护(1)定值计算单侧电源时：三、方向电流保护定值计算与校验★★★3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护双侧电源时：三、方向电流保护定值计算与校验★★★(1)定值计算2.限时电流速断保护流过被整定保护所在线路电流3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护双侧电源时：分支系数：流过被配合保护所在线路电流=三、方向电流保护定值计算与校验★★★(1)定值计算2.限时电流速断保护3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护双侧电源时：故障设在线路末端时，最大分支系数：M系统小方式、N系统大方式、线路NP单回三、方向电流保护定值计算与校验★★★(1)定值计算2.限时电流速断保护3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护双侧电源时：故障设在线路末端时，最大分支系数：三、方向电流保护定值计算与校验★★★(1)定值计算2.限时电流速断保护3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护双侧电源时：故障设在线路末端时，最小分支系数：M系统大方式、N系统小方式、线路NP双回三、方向电流保护定值计算与校验★★★(1)定值计算2.限时电流速断保护3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护双侧电源时：故障设在线路末端时，最小分支系数：三、方向电流保护定值计算与校验★★★(1)定值计算2.限时电流速断保护3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护双侧电源时：助增电源外汲支路仅有助增电源时，分支系数大于1；仅有外汲支路时，分支系数小于1。三、方向电流保护定值计算与校验★★★(1)定值计算2.限时电流速断保护3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护双侧电源时：三、方向电流保护定值计算与校验★★★(1)定值计算2.限时电流速断保护3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护与其它电源和分支回路无关。三、方向电流保护定值计算与校验★★★(1)定值计算2.限时电流速断保护(2)灵敏度校验3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护3.定时限过电流保护(1)定值计算与其它电源和分支回路无关。三、方向电流保护定值计算与校验★★★3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护3.定时限过电流保护(2)灵敏度校验近后备灵敏度校验：均与其它电源和分支回路无关。三、方向电流保护定值计算与校验★★★3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护3.定时限过电流保护(2)灵敏度校验远后备灵敏度校验：三、方向电流保护定值计算与校验★★★3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护四、方向电流保护的构成1.装设方向元件的原则★★★电流保护独自可以满足选择性时就不必加方向元件。(1)一般原则K1处故障，保护1不会误动。3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护(2)速断保护四、方向电流保护的构成1.装设方向元件的原则★★★保护1：K1处故障，k13.3双侧电源网络相间短路方向电流保护(2)速断保护四、方向电流保护的构成1.装设方向元件的原则★★★K1处故障，保护2会误动。保护2：K2处故障，k23.3双侧电源网络相间短路方向电流保护(2)速断保护四、方向电流保护的构成1.装设方向元件的原则★★★保护2：措施1：加方向元件；k23.3双侧电源网络相间短路方向电流保护(2)速断保护四、方向电流保护的构成1.装设方向元件的原则★★★保护2：措施2：提高定值。k2比较同一母线各出线保护的动作时间：动作时间较长者可不装设方向元件，动作时间较短者必须装设方向元件；如果动作时间相同，则都必须装设方向元件。3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护(3)过电流保护1.5s2.5s2s2s四、方向电流保护的构成1.装设方向元件的原则★★★比较同一母线各出线保护的动作时间：动作时间较长者可不装设方向元件，动作时间较短者必须装设方向元件；比较同一母线各出线保护的动作时间：3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护四、方向电流保护的构成2.方向元件和电流元件的逻辑关系★★方向元件与电流元件之间为按相与的关系。正确3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护接线图逻辑图&&&≥1四、方向电流保护的构成2.方向元件和电流元件的逻辑关系★★一种错误的逻辑关系：3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护接线图逻辑图≥1≥1&错误四、方向电流保护的构成2.方向元件和电流元件的逻辑关系★★3.3双侧电源网络相间短路方向电流保护五、对方向电流保护的评价★(1)在多电源网络及单电源环网中能保证选择性；(2)快速性和灵敏性同前述单侧电源网络的电流保护；(3)接线较复杂，可靠性稍差，且增加投资；(4)出口三相短路时，方向元件有死区，使保护有死区。NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学电力系统继电保护原理电力系统继电保护原理3电网的电流保护3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护一、变压器中性点接地方式★1.基本原则(1)发生接地故障时候不会出现危险过电压;(2)零序网络不会因某台变压器的投退而发生较大变化;(3)终端变压器中性点一般不接地;(4)自耦变压器中性点必须接地。3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护一、变压器中性点接地方式★2.举例T1T2TT3T4T1T23.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护二、零序分量的特点★★★1.零序网络QF1QF2MNT1T2与线路、接地变压器的数目和位置相关，和发电机没有关系。k3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护二、零序分量的特点★★★2.零序电压故障点U0最高，离故障点越远，U0越低，变压器中性点接地处U0=0。MNT1T2QF1QF2k3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护二、零序分量的特点★★★3.零序电流大小与零序阻抗、正负序阻抗、故障前负荷情况相关。分布与中性点接地的多少及位置有关；MNT1T2QF1QF2k3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护二、零序分量的特点★★★4.零序功率方向对于发生故障的线路，两端S0的方向与S1方向相反，从线路→母线。MNT1T2QF1QF2k3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护二、零序分量的特点★★★5.保护安装处零序电压与电流的相位关系正方向故障：MNT1T2QF1QF2k3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护二、零序分量的特点★★★5.保护安装处零序电压与电流的相位关系正方向故障：夹角取决于保护背后系统的零序阻抗，与被保护线路、故障位置、过渡电阻无关。MNT1T2QF1QF2k3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护二、零序分量的特点★★★5.保护安装处零序电压与电流的相位关系反方向故障：MNT1T2kQF1QF23.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护二、零序分量的特点★★★5.保护安装处零序电压与电流的相位关系反方向故障：夹角取决于保护面对系统的零序阻抗。MNT1T2kQF1QF23.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护三、零序功率方向元件★★★1.动作方程接入电流为 ；接入电压与方向元件灵敏角有关。jsen等于70

时，接入电压为;接入电流为 ；接入电压与方向元件灵敏角有关。jsen等于70

时，3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护三、零序功率方向元件★★★2.接线方式接入电流为 ；接入电压与方向元件灵敏角有关。jsen等于70

时，接入电压为;jsen等于-110

时，接入电压为。接入电流为 ；接入电压与方向元件灵敏角有关。jsen等于70

时，接入电压为;jsen等于-110

时，接入电流为 ；接入电压与方向元件灵敏角有关。jsen等于70

时，3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护三、零序功率方向元件★★★2.接线方式3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护四、三段式零序电流保护★1.零序电流保护Ⅰ段躲过相邻线路出口接地短路时的最大零序电流3I0max。k计算条件：运行方式：系统M和N的正序网络都取最大运行方式；系统N的零序网络都取最小运行方式。系统M的零序网络都取最大运行方式；3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护四、三段式零序电流保护★计算条件：故障类型：1.零序电流保护Ⅰ段躲过相邻线路出口接地短路时的最大零序电流3I0max。k3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护四、三段式零序电流保护★1.零序电流保护Ⅰ段躲过相邻线路出口接地短路时的最大零序电流3I0max。k3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护四、三段式零序电流保护★2.零序电流保护Ⅱ段1)定值计算与相邻线路零序电流保护I段配合。3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护四、三段式零序电流保护★2.零序电流保护Ⅱ段2)灵敏度校验k要求Ksen≥1.5。3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护四、三段式零序电流保护★3.零序电流Ⅲ段保护1)电流定值电流定值应躲相邻线路出口三相短路时流过保护装置的最大不平衡电流Iunbmax。k3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护四、三段式零序电流保护★3.零序电流Ⅲ段保护1)电流定值式中：Knp为非周期分量系数，取1；Ker为

误差系数，取0.1；Kst为同型系数，取0.5。k3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护四、三段式零序电流保护★3.零序电流Ⅲ段保护2)时间定值按照阶梯原则整定动作时间。k1k23.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护四、三段式零序电流保护★3.零序电流Ⅲ段保护3)灵敏度校验按被保护线路末端接地短路时，流过保护的3I0min来校验近后备灵敏度。要求Ksen≥1.5。k3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护四、三段式零序电流保护★3.零序电流Ⅲ段保护3)灵敏度校验按相邻下一级线路末端接地短路时，流过保护的3I0min来校验远后备灵敏度。k要求Ksen≥1.2。3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护五、对零序电流保护的评价★1.优点(1)零序过电流保护的灵敏度高、动作时间短；(2)受运行方式的影响要小，保护范围大且相对稳定；(3)不受系统振荡和过负荷的影响；(4)方向性零序电流保护没有电压死区；(5)简单、可靠。3.3中性点直接接地系统零序电流及方向保护五、对零序电流保护的评价★2.缺点(1)接地点变化很大时保护往往不能满足要求；(2)单相重合闸的过程中可能误动；(3)当采用自耦变压器联系两个不同电压等级的电网时，将使保护的整定配合复杂化，且将增大Ⅲ段保护的动作时间。本次课主要内容双侧电源系统方向电流保护功率方向元件电流保护原理接线接线方式动作方程行为分析装置结构定值计算校验设置方向元件的原则方向元件和电流元件关系分支系数本次课主要内容方向零序电流保护特征量的分析零序方向元件定值计算零序网络零序电压零序功率零序电流动作方程接线方式作业给出分支系数的定义。3.12-3.18211NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学电力系统继电保护原理212电力系统继电保护原理4电网的距离保护213主要内容保护设计接线方式测量阻抗分析动作特性阻抗元件整定校验过渡电阻的影响系统振荡的影响动作方程其它分析方法三段式保护测量阻抗的变化对保护的影响相关措施2144.1距离保护基本思路★希望找到一种保护范围稳定的新保护。测量量：整定量：动作条件：当保护范围内(k1)故障时动作条件满足，保护动作；当保护范围外(k2、k3)故障时动作条件不满足，保护不动作。2154.2阻抗(距离)元件一、分类★1.阻抗元件(第Ⅰ类)测量电压和测量电流的比值可以表示成阻抗形式，称为测量阻抗。阻抗元件反映测量阻抗的变化而动作。动作条件对应阻抗复平面上的一定区域，Zm进入动作区时阻抗元件动作，否则不动作。动作条件也可以表示成阻抗形式方程。2164.2阻抗(距离)元件一、分类★2.距离元件(第Ⅱ类)测量电压和测量电流不能用测量阻抗来表示。定义补偿电压：保护范围内、外故障时，补偿电压的相位是相反的。为了判断补偿电压相位的变化，引入起参考作用的极化电压。极化电压和比相条件决定了距离继电器的性能。距离元件一般没有阻抗形式的方程。217二、接线方式1.基本要求★★测量阻抗正比于保护安装处到短路点之间的距离；(2)测量阻抗与故障类型无关。4.2阻抗(距离)元件218二、接线方式2.常见接线方式★★★

阻抗元件接线方式K1K2K30o接线带零序电流补偿的0o接线4.2阻抗(距离)元件219三、测量阻抗分析1.线路故障后电压电流分析★★Z(1)正方向故障4.2阻抗(距离)元件220三、测量阻抗分析1.线路故障后电压电流分析★★Z(1)正方向故障4.2阻抗(距离)元件(零序电流补偿系数)221三、测量阻抗分析1.线路故障后电压电流分析★★Z(1)正方向故障4.2阻抗(距离)元件222三、测量阻抗分析1.线路故障后电压电流分析★★Z(2)反方向故障4.2阻抗(距离)元件2232.故障状态下测量阻抗★★(1)不同接线方式下测量阻抗的形式1)0o接线阻抗元件2)带零序补偿0o接线阻抗元件4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析224(2)三相短路时特点：母线残压：4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★225(2)三相短路时测量阻抗：4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★举例：226(2)三相短路时测量阻抗：4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★227(2)三相短路时测量阻抗：4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★228(2)三相短路时0

接线的三个继电器的测量阻抗能正确反映故障距离；带零序补偿0

接线的三个继电器的测量阻抗能正确反映故障距离；可不可以只用一个继电器？4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★229(3)两相短路(AB)时特点：母线残压：4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★230(3)两相短路(AB)时测量阻抗：4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★231(3)两相短路(AB)时测量阻抗：4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★232(3)两相短路(AB)时测量阻抗：4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★233(3)两相短路(AB)时测量阻抗：4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★234(3)两相短路(AB)时测量阻抗：4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★235(3)两相短路(AB)时测量阻抗：4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★236(3)两相短路(AB)时测量阻抗：4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★237(3)两相短路(AB)时测量阻抗：4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★238(3)两相短路(AB)时测量阻抗：4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★239(3)两相短路(AB)时测量阻抗：4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★240(3)两相短路(AB)时接于故障相的0

接线阻抗元件的测量阻抗能正确反映故障距离；带零序补偿0

接线阻抗元件的测量阻抗都不能正确反映故障距离；因此需要3个0

接线阻抗元件来反映不同相别的相间短路故障。4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★241(4)单相接地短路(A)时特点：母线残压：4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★242测量阻抗：(4)单相接地短路(A)时4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★243测量阻抗：(4)单相接地短路(A)时4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★244(4)单相接地短路(A)时0

接线阻抗元件的测量阻抗都不能正确反映故障距离；接于故障相的带零序补偿0

接线阻抗元件的测量阻抗能正确反映故障距离；同样需要3个带零序补偿0

接线阻抗元件来反映不同相别的接地故障。4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★245(5)两相接地短路(AB)时思考哪个阻抗继电器能够正确反映故障？

4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★246(6)总结1)接于故障环路的继电器可以正确反映故障。K(3)：K(2)：K(1)：K(1,1)：4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★247(6)总结1)接于故障环路的继电器可以正确反映故障。4.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析2.故障状态下测量阻抗★★2)0

接线可以反应的故障类型有：三相短路、两相短路、两相接地短路。3)带零序补偿的0

接线可以反应的故障类型有：三相短路、单相接地短路、两相接地短路。4)都需要有三个继电器反应不同类型的故障。2484.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析3.正常运行状态下测量阻抗★★Z2494.2阻抗(距离)元件三、测量阻抗分析3.正常运行状态下测量阻抗★★Z220kV系统、负荷电流600A、功率因数为0.85。举例：250正常运行时:ZL内部故障时:k1点→Zm1外部故障时：

k2→Zm2；

k3→Zm3。正常运行时:ZL内部故障时:k1点→Zm1外部故障时：

k2→Zm2；

k3→正常运行时:ZL内部故障时:k1点→Zm1外部故障时：

k2→正常运行时:ZL内部故障时:k1点→Zm1外部故障时：正常运行时:ZL内部故障时:k1点4.2阻抗(距离)元件四、动作特性★★★1.基本思路Z正常运行时:ZL2514.2阻抗(距离)元件四、动作特性★★★1.基本思路Z能否以线段NP作为动作区？(1)TA、TV有相位误差(2)短路点有过渡电阻解决办法：扩展动作区。2522.常见动作特性全阻抗圆特性方向阻抗圆特性4.2阻抗(距离)元件四、动作特性★★★2532.常见动作特性苹果圆特性橄榄圆特性4.2阻抗(距离)元件四、动作特性★★★2542.常见动作特性电抗特性电阻特性4.2阻抗(距离)元件四、动作特性★★★2552.常见动作特性四边形特性多边形特性4.2阻抗(距离)元件四、动作特性★★★2563.几个阻抗概念测量电压与测量电流的比值；(2)测量阻抗Zm：(1)整定阻抗Zset：继电器安装点到保护范围末端的线路阻抗;

(3)起动阻抗Zop：继电器刚好动作时加入继电器的电压和电流的比值。4.2阻抗(距离)元件四、动作特性★★★257本次课主要内容接线方式测量阻抗分析动作特性阻抗元件分类0

接线带零序补偿0

接线故障状态正常运行状态圆特性多边形特性258作业0

接线方式可以反映哪些故障类型？4.1-4.3259五、动作方程★★★动作特性：特点：1)没有死区；2)Zop为常数与jm无关；3)没有方向性。4.2阻抗(距离)元件1.全阻抗元件2601.全阻抗元件比幅式动作方程：圆内为动作区4.2阻抗(距离)元件五、动作方程★★★动作特性：261比幅式动作方程：圆内为动作区圆心:半径:动作方程：4.2阻抗(距离)元件五、动作方程★★★1.全阻抗元件动作特性：262比相式动作方程动作边界：4.2阻抗(距离)元件五、动作方程★★★1.全阻抗元件动作特性：263比相式动作方程动作边界：4.2阻抗(距离)元件五、动作方程★★★1.全阻抗元件动作特性：264比相式动作方程动作边界：动作区内：动作方程：4.2阻抗(距离)元件五、动作方程★★★1.全阻抗元件动作特性：265比相式动作方程直径的两端：动作方程：4.2阻抗(距离)元件五、动作方程★★★1.全阻抗元件动作特性：266比相式动作方程思考：4.2阻抗(距离)元件五、动作方程★★★1.全阻抗元件动作特性：267特点：1)有死区；3)有明确方向性。2)Zop随jm变化；4.2阻抗(距离)元件五、动作方程★★★动作特性：2.方向圆阻抗元件268比幅式动作方程：4.2阻抗(距离)元件五、动作方程★★★动作特性：2.方向圆阻抗元件269比相式动作方程：4.2阻抗(距离)元件五、动作方程★★★动作特性：2.方向圆阻抗元件270特点：1)没有死区；3)方向性不明确；4)为前两种特性的一般形式。a＝0，为方向圆特性a＝1，为全阻抗圆特性2)Zop随jm变化；4.2阻抗(距离)元件五、动作方程★★★3.偏移圆阻抗元件动作特性：271比幅式动作方程：4.2阻抗(距离)元件五、动作方程★★★3.偏移圆阻抗元件动作特性：272比相式动作方程：4.2阻抗(距离)元件五、动作方程★★★3.偏移圆阻抗元件动作特性：2734.复合特性阻抗元件方向圆特性和电阻特性复合：动作区为直线的左方和圆内的公共区。4.2阻抗(距离)元件五、动作方程★★★274六、动作边界角变化对特性的影响★令j固定时，Zm的轨迹为圆弧。0<j

<90

时，为右下方的大圆弧，如图4.2阻抗(距离)元件1.边界角与特性的对应关系27590<j

<180

时，为右下方的小圆弧4.2阻抗(距离)元件六、动作边界角变化对特性的影响★令j固定时，Zm的轨迹为圆弧。1.边界角与特性的对应关系276180<j

<270

时，为左上方的小圆弧4.2阻抗(距离)元件六、动作边界角变化对特性的影响★令j固定时，Zm的轨迹为圆弧。1.边界角与特性的对应关系277270<j

<360

时，为左上方的大圆弧4.2阻抗(距离)元件六、动作边界角变化对特性的影响★令j固定时，Zm的轨迹为圆弧。1.边界角与特性的对应关系278a>0

时，逆时针偏转(1)偏转圆特性a<0

时，顺时针偏转在整定阻抗方向上的动作区没有变化。4.2阻抗(距离)元件六、动作边界角变化对特性的影响★2.几种特性举例279(2)苹果圆特性4.2阻抗(距离)元件六、动作边界角变化对特性的影响★2.几种特性举例280(3)橄榄圆特性4.2阻抗(距离)元件六、动作边界角变化对特性的影响★2.几种特性举例281QF3QF4NPQF1QF2M1.产生死区的原因★★出口处发生故障时，测量电压很小或等于零；正方向故障时阻抗元件可能拒动；反方向故障时阻抗元件可能误动。4.2阻抗(距离)元件七、方向阻抗元件死区问题Z282引入在出口短路时不为零的电压进行比相。要求：与同相位，保持动作特性不变。比相式动作方程为：微机保护中采用的办法：2.消除死区的方法★★利用故障前电压的采样值。4.2阻抗(距离)元件七、方向阻抗元件死区问题283QF3QF4NPQF1QF2M动作方程为：正方向短路时：4.2阻抗(距离)元件七、方向阻抗元件死区问题2.消除死区的方法★284动作方程为：正方向短路时：可以可靠动作。4.2阻抗(距离)元件七、方向阻抗元件死区问题QF3QF4NPQF1QF2M2.消除死区的方法★285QF3QF4NPQF1QF2M动作方程为：反方向短路时：4.2阻抗(距离)元件七、方向阻抗元件死区问题2.消除死区的方法★286动作方程为：反方向短路时：不会误动作。4.2阻抗(距离)元件七、方向阻抗元件死区问题QF3QF4NPQF1QF2M2.消除死区的方法★287八、第Ⅱ类阻抗元件分析方法★1.动作方程极化电压：4.2阻抗(距离)元件补偿电压：保护安装处测量电压和测量电流的线性组合，又称工作电压。作为判断补偿电压相位的参照量，又称参考电压。288八、第Ⅱ类阻抗元件分析方法★1.动作方程选取不同的极化电压和动作边界，可以得到不同的动作特性。4.2阻抗(距离)元件动作方程：2892.动作行为分析以为例：(1)正常空载时4.2阻抗(距离)元件八、第Ⅱ类阻抗元件分析方法★290(2)正常有负载时以为例：4.2阻抗(距离)元件八、第Ⅱ类阻抗元件分析方法★2.动作行为分析291比较小。(2)正常有负载时以为例：4.2阻抗(距离)元件八、第Ⅱ类阻抗元件分析方法★2.动作行为分析292(3)正方向区外短路时以为例：系统中任一点的电压：任一点的电压与电源电势同相位。4.2阻抗(距离)元件八、第Ⅱ类阻抗元件分析方法★2.动作行为分析293(3)正方向区外短路时以为例：4.2阻抗(距离)元件八、第Ⅱ类阻抗元件分析方法★2.动作行为分析294(4)反方向区外短路时以为例：4.2阻抗(距离)元件八、第Ⅱ类阻抗元件分析方法★2.动作行为分析295(5)正方向区内短路时以为例：4.2阻抗(距离)元件八、第Ⅱ类阻抗元件分析方法★2.动作行为分析296(5)正方向区内短路时以为例：4.2阻抗(距离)元件八、第Ⅱ类阻抗元件分析方法★2.动作行为分析297总结：内部故障时候，二者相位相反。其它时候，二者相位相同（近似相同）。所以，动作方程可以取为：为方向圆特性。当取不同极化电压时候，不一定能在复平面上分析。4.2阻抗(距离)元件八、第Ⅱ类阻抗元件分析方法★2.动作行为分析298本次课主要内容接线方式测量阻抗分析动作特性阻抗元件动作方程边界角的影响分类0

接线带零序补偿0

接线故障状态正常运行状态圆特性多边形特性比幅式方程比相式方程方向圆特性的死区第Ⅱ类阻抗元件分析方法299作业写出方向阻抗元件的阻抗形式比相式动作方程。4.4-4.7NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学电力系统继电保护原理电力系统继电保护原理4电网的距离保护4.3距离保护整定计算★★★一、保护的构成由三段构成：Ⅰ段：无延时速动保护;Ⅱ段：与相邻保护Ⅰ段或Ⅱ段配合。Ⅲ段：与相邻Ⅱ段或Ⅲ段配合，并躲最小负荷阻抗。主保护：后备保护：4.3距离保护整定计算★★★二、距离Ⅰ段k1躲过相邻元件出口短路时的测量阻抗1.定值：2.时间：3.保护范围：线路全长的80~85%，不受运行方式、故障类型的影响。k24.3距离保护整定计算★★★三、距离Ⅱ段k1.定值:相邻元件保护范围末端故障时本保护的测量阻抗：与相邻元件保护配合。4.3距离保护整定计算★★★三、距离Ⅱ段k1.定值:与相邻元件保护配合。测量阻抗与运行方式有关，但与故障类型无关。4.3距离保护整定计算★★★三、距离Ⅱ段k11.定值:与相邻线路Ⅰ段配合。与相邻变压器快速保护配合。取上述最小值作为整定阻抗。k24.3距离保护整定计算★★★三、距离Ⅱ段k2.灵敏度校验若灵敏度不满足要求，改为与相邻元件的保护II段相配合。与运行方式、故障类型无关，故障点选取本线路末端。要求4.3距离保护整定计算★★★三、距离Ⅱ段3.动作时间比与之配合的相邻元件保护动作时间长Dt。取较大的时间做为本保护动作时间。4.3距离保护整定计算★★★四、距离Ⅲ段1.定值

按躲过最小负荷阻抗整定。考虑外部故障切除后，电动机自启动时，应可靠返回。4.3距离保护整定计算★★★四、距离Ⅲ段1.定值全阻抗圆特性：4.3距离保护整定计算★