距离保护计算

距离保护整定计算例题题目：系统参数如图,保护1配置相间距离保护，试对其距离I 段、II 段、III 段进行整定，并校验距离II 段、III 段的灵敏度。

取z1=0。

4Ω/km ，线路阻抗角为75︒,Kss=1。

5，返回系数Kre=1.2,III 段的可靠系数Krel=1。

2.要求II 段灵敏度≥1。

3~1。

5，III 段近后备≥1。

5,远后备≥1.2。

解:1、计算各元件参数，并作等值电路Z MN =z 1l MN =0。

4⨯30=12.00 Ω Z NP =z 1l NP =0。

4⨯60=24.00 ΩZ T =100%K U ⨯T T S U 2=1005.10⨯5.311152=44。

08 Ω2、整定距离I 段Z I set1=K I rel Z MN =0.85⨯12=10。

20 Ω t I 1=0s Z I set3=K I rel Z NP =0。

85⨯24=20.40 Ω t I 3=0s 3、整定距离II 段并校验灵敏度 1)整定阻抗计算(1）与相邻线路I 段配合Z II set1=K II rel （Z MN +Kbmin Z I set3 ）=0.8(12+2。

07⨯20。

40）=43.38Ω （2）与变压器速断保护配合Z II set1=K II rel （Z MN +Kbmin Z T ）=0。

7(12+2。

07⨯44.08)=72.27 Ω 取Z II set1=Min （ (1)，(2）)=43.38Ω2）灵敏度校验K II sen =MNset II Z Z 1=43。

38/12=3。

62 （>1。

5），满足规程要求 3）时限 t II 1=0。

5s 4、整定距离III 段并校验灵敏度 1）最小负荷阻抗 Z Lmin Z Lmin =Lman L I U min =LmanN I U 9.0=35.03/1109.0⨯=163。

31 ΩCos ϕL =0。

866， ϕL=30︒ 2)负荷阻抗角方向的动作阻抗Z act （30︒） Z act （30︒）=re ss rel L K K K Z min =2.15.12.131.163⨯⨯=75。

距离保护的整定计算一、距离保护第一段 1.动作阻抗(１)对输电线路，按躲过本线路末端短路来整定，即取AB K dzZ k Z '='⋅12．动作时限0≈'t 秒。

二、距离保护第二段1．动作阻抗（1）与下一线路的第一段保护范围配合，并用分支系数考虑助增及外汲电流对测量阻抗的影响，即()BC k fz AB k dzZ K K Z K Z '+''=''⋅1式中fz K 为分支系数min ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ABBCfz II K（2）与相邻变压器的快速保护相配合()B fz AB k dzZ K Z K Z +''=''⋅1取（1）、（2）计算结果中的小者作为1⋅''dzZ 。

2. 动作时限保护第Ⅱ段的动作时限，应比下一线路保护第Ⅰ段的动作时限大一个时限阶段，即12CABA '图3-50 电力系统接线图AZ 'BABZ BCZ Z 'Z ''Z '''00.5tZ 'Z ''Z '''00.5t3AZ 12CABA '图3-50 电力系统接线图AZ 'BABZ BCZ Z 'Z ''Z '''00.5tZ 'Z ''Z '''00.5t3AZt t t t ∆≈∆+'=''213.灵敏度校验5.1≥''=ABdzlm Z Z K如灵敏度不能满足要求，可按照与下一线路保护第Ⅱ段相配合的原则选择动作阻抗，即()2.dz fz AB k dzZ K Z K Z ''+''=''这时，第Ⅱ段的动作时限应比下一线路第Ⅱ段的动作时限大一个时限阶段，即t t t ∆+''=''21三、 距离保护的第三段1．动作阻抗按躲开最小负荷阻抗来选择，若第Ⅲ段采用全阻抗继电器，其动作阻抗为min.1.1fh zqh k dzZ K K K Z '''='''式中2．动作时限保护第Ⅲ段的动作时限较相邻与之配合的元件保护的动作时限大一个时限阶段，即t t t ∆+'''='''23．灵敏度校验作近后备保护时5.11.≥'''=⋅ABdzlm Z Z K 近作远后备保护时2.1≥+'''=⋅BCfz ABdzlm Z K Z Z K 远式中，K fz 为分支系数，取最大可能值。

20距离保护的整定计算实例仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢2例3-1 在图3—48所示网络中，各线路均装有距离保护，试对其中保护1的相间短路保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段进行整定计算。

已知线路AB 的最大负荷电流350max L =⋅I A,功率因数9.0cos =ϕ，各线路每公里阻抗Ω=4.01Z /km ，阻抗角 70k =ϕ，电动机的自起动系数1ss =K ,正常时母线最低工作电压min MA ⋅U 取等于110(9.0N N =U U kV )。

图3—48 网络接线图解： 1.有关各元件阻抗值的计算AB 线路的正序阻抗 Ω=⨯==12304.0L 1AB AB Z ZBC 线路的正序阻抗 Ω=⨯==24604.0L 1BC BC Z Z变压器的等值阻抗 Ω=⨯=⋅=1.445.311151005.10100%2T 2T k T S U U Z 2．距离Ⅰ段的整定(1)动作阻抗： Ω=⨯==2.101285.0rel 1.AB op Z K Z ⅠⅠ(2)动作时间：01=Ⅰt s3．距离Ⅱ段(1)动作阻抗：按下列两个条件选择。

1)与相邻线路BC 的保护3(或保护5)的Ⅰ段配合仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢3)(min b rel rel 1.op BC AB Z K K Z K Z ⋅+=ⅠⅡⅡ式中，取8.0,85.0rel rel ==ⅡⅠK K ， min b ⋅K 为保护3的Ⅰ段末端发生短路时对保护1而言的图3-49 整定距离Ⅱ段时求min .jz K 的等值电路最小分支系数，如图3-49所示，当保护3的Ⅰ段末端1d 点短路时， 分支系数计算式为215.112)15.01(B A B B A 12b ⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=+⨯++==X Z X Z Z X X Z X I I K AB BC BC AB 为了得出最小的分支系数min b ⋅K ,上式中A X 应取可能最小值，即A X 最小，而B X 应取最大可能值，而相邻双回线路应投入，因而19.1215.11301220min .b =⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛++=K 于是Ω=⨯⨯+=''02.29)2485.019.112(8.01.dzZ 2)按躲开相邻变压器低压侧出口2d 点短路整定（在此认为变压器装有可保护变压器全部的差动保护，此原则为与该快速差动保护相配合），)(T min .b rel 1.op Z K Z K Z AB ⋅+=ⅡⅡ仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢4此处分支系数min b ⋅K 为在相邻变压器出口2k 点短路时对保护1的最小分支系数，由图3-53可见Ω=⨯+==++=++==⋅3.72)1.4407.212(7.007.2130122011.op max .B min .A 13min b ⅡZ X Z X I I K AB此处取7.0rel =ⅡK 。

距离保护整定计算现以图2所示多电源电网为例,说明三段式距离保护1的整定计算方法。

和方向电流保护一样,保护1、3、5为一组2、4、6为另一组,由于各自具有方向性,故只需在同一组保护间进行配合。

图2三段式距离保护整定计算说明图(a)网络图例;(b)时限特性保护动作阻抗Z act(一次动作阻抗)的整定计算1.距离I段为了保证选择性,保护1瞬时动作的距离I段动作阻抗应按躲过相邻下一元件首端(图2中的K1、K2点)短路的条件选择,即Z act.1Ⅰ.=K rel Z1L AB式中K rel—可靠系数,一般取0.8~0.85;Z1--线路每公里的正序阻抗。

按式Z act.1Ⅰ.=K rel Z1L AB整定的距离I段,不管系统运行方式如何变化,其保护范围不变,即保护线路全长的80%一85%,这是电流速断保护无法比拟的,2、距离Ⅱ段(1)保护1距离Ⅱ段应与相邻线路BC的距离I段的保护范围相配合,并引人分支系数,考虑助增(或汲出)电流对保护1距离Ⅱ段测量阻抗的影响,即Z act.1Ⅱ=K rel.(Z1L AB+K bar.BC Z act.3Ⅰ)式中Z act.3Ⅰ一相邻线路保护3距离1段的动作阻抗:K bar.BC—考虑助增(或线路BC汲出)电流对保护1而言的分支系数,应取可能的最小值K rel—可靠系数,一般取0.8.(2)对于图2(a)所示网络,因与线路AB相邻的还有降压变压器T,故保护1的距离Ⅱ段还应躲过线路末端降压变压器低压侧母线上(图2,a中的K3点)的短路,即Z act.1Ⅱ=K rel.T.(Z1L AB+K bar.T Z T.MIN)式中Z T.MIN-变压器的最小等值阻抗:K bar.T考虑助增(或变压器汲出)电流对保护1而言的分支系数；K rel.T—与变压器配合的可靠系数,考虑到Z T.MIN有较大偏差,故取K rel.T≈0.7.按式1和式2算出两个结果,取其中较小者作为Z act.1Ⅱ的整定值,此时t1Ⅱ=t3Ⅰ+△t=0.5s保护1距离Ⅱ段应按被保护线路AB末端短路校验灵敏系数,即Ksen=Z act.1Ⅱ/Z1L AB>1.3-1.5若灵敏系数不满足要求,可改为与保护3的Ⅱ段配合,即Z act.1Ⅱ=K rel.(Z1L AB+K bar.BC Z act.3Ⅰ)相应的t1Ⅱ=t3Ⅰ+△t3.距离Ⅲ段若采用阻抗继电器作为距离Ⅲ段的测量元件时,则动作阻抗应按躲过最小负荷阻抗整定,以保证正常运行情况下距离Ⅲ段不误动作,即Z act.1Ⅲ=Z L.min/K rel K r K ast式中K rel可靠系数,取1.2-1,3:K r返回系数,取1.15-1.25K ast-考虑电动机自起动时使电流增大、电压降低的自起动系数;Z L.min未考虑电动机自起动影响的最小负荷阻抗,其值可按下式计算Z L.min =0.9U rat.ph/I L.max 式中U rat.ph一电网的额定相电压:I L.max未考虑电动机自起动的最大负荷电流,。

三段式距离保护的保护原理及计算方式三段式距离保护是一种常用的电力系统保护方式。

其基本原理是利用电力系统中电流和电压的变化规律，通过测量电流和电压的相位差和幅值，来判断故障发生的位置和类型，从而实现对电力系统的保护。

在三段式距离保护中，保护设备被分为三个区段，即I段、II段和III段，每个区段的保护范围和动作时限都有所不同。

1. I段保护：这是距离保护的第一段，也称为瞬时保护段。

其保护范围通常被设定为被保护线路的全长的80%~85%，且动作时限瞬时。

当故障发生在I段保护范围内时，保护设备将立即动作，切除故障。

2. II段保护：这是距离保护的第二段，也称为限时保护段。

其保护范围通常包括被保护线路的全长及下一段线路的30%~40%。

II段保护的动作时限要与下一段线路的I段保护动作时限配合，通常设定为比下一段线路的I段保护动作时限大一个时限级差，例如0.5s。

3. III段保护：这是距离保护的第三段，也称为后备保护段。

其保护范围最长，通常包括本线路及下一段线路的全长。

III段保护的动作时限通常比下一段线路的II段保护动作时限要大。

当发生故障时，保护设备会根据故障点到保护安装处的距离来判断故障发生在哪个区段，并由相应区段的保护设备进行动作，切除故障。

由于距离保护的原理是基于电流和电压的测量，因此其保护范围更加精确，可以对电力系统中的故障进行更加准确的定位和判断。

然而，距离保护也存在一些问题，如对电力系统中的非对称故障响应不够灵敏、对高阻故障响应不够准确等。

因此，在实际应用中，需要根据电力系统的实际情况，选择合适的保护方式，以保证电力系统的安全稳定运行。

至于计算方式，由于涉及到电力系统的具体参数和故障情况，因此需要根据实际情况进行计算。

一般来说，距离保护的计算包括测量阻抗的计算、保护范围的设定、动作时限的配合等步骤，需要结合电力系统的运行情况和保护设备的技术参数进行综合考虑。

以上是三段式距离保护的基本原理和计算方式的简要介绍，如需更详细的信息，建议查阅电力系统保护相关的专业书籍或咨询专业人士。

k距离Ⅰ段的整定按躲过本线路末端短路时的测量阻抗来整定ABI set1Z Z其中 850~8t 定值：时间：距离Ⅱ段的整定相邻线路故障时，本线路的测量阻抗1I U A=U B U AB =：分支系数（和电流保护中定义相同）。

max 的计算方法同前。

b.min set1ZK=与相邻线路段配合。

与相邻变压器快速保护配合。

b.min ZK=K 取上述最小值作为整定阻抗。

距离Ⅱ段的整定灵敏度校验要求 ≥若灵敏度不满足要求，改为与相邻元件的保护故障点选取本线路末端。

senKII 距离Ⅱ段的整定距离Ⅱ段的整定动作时间比与之配合的相邻元件保护动作时间长△+∆+∆取较大的时间做为本保护动作时间。

与相邻下级线路距离保护段或min AB III set1Z Z+与相邻下级变压器的电流、电压保护配合(min AB Z Z+距离Ⅲ段的整定（1）定值计算变压器的电流、电压保护的最小保护范围。

（1）定值计算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。

最小负荷阻抗：ss L K Z )=ϕmaxN L U I U =返回阻抗：relre L Z =ϕ动作阻抗：距离Ⅲ段的整定）灵敏度校验：近后备： 远后备：ABIII set1Z Z要求BCmax set1Z =要求故障点取本线路末端k1k1k2故障点取相邻线路末端k2）动作时间：应比与之配合的相邻设备保护动作时间大一个时间级差Δ考虑躲振荡，一般应大于1.5~2s。

与多条相邻线路保护配合时，取最大时间做为动作时间。

（2） 距离 I 段的整定(i) 整定阻抗)(..Ω=⨯==-2101285021I relI setZ K Z(ii) 动作时间s0I=t（3） 距离 II 段的整定(i) 整定阻抗)(min .I set.3b 21II rel II setZK Z K Z+=-①与保护3（或保护5）的 I 段配合)(..Ω=⨯==-4202485043I relI set.3Z K Z而（3） 距离 II 段的整定(i) 整定阻抗)(min .I set.3b 21II rel II setZK Z K Z+=-①与保护3（或保护5）的 I 段配合)(..Ω=⨯==-4202485043I relI set.3Z K Z 而代入得)()..(.Ω=⨯+⨯=294201911280II setZ3.4.5 对距离保护的评价（1）受运行方式变化影响小，保护区相对稳定，能够在多电源网络中应用，可以保证选择性，其中Ⅰ段完全不受运行方式变化影响。