距离保护调试方法

实验三、距离保护及方向距离保护整定实验一、实验目的1．熟悉阶段式距离保护及方向距离保护的工作原理和基本特性。

2．掌握时限配合、保护动作阻抗（距离）和对DKB、YB的实际整定调试方法。

二、预习与思考1．什么是距离保护？距离保护的特点是什么？2．什么是距离保护的时限特性？3．什么是方向距离保护？方向距离保护的特点是什么？4．方向距离保护的Ⅰ段和Ⅱ段为什么在单电源或多电源任何形状的电网中都能够保证有选择性地切除故障线路？5．阶段式距离保护中各段保护是如何进行相关性配合的？6．在整定距离保护动作阻抗时，是否要考虑返回系数。

三、原理说明1．距离保护的作用和原理电力系统的迅速发展，使系统的运行方式变化增大，长距离重负荷线路增多，网络结构复杂化。

在这些情况下，电流、电压保护的灵敏度、快速性、选择性往往不能满足要求。

电流、电压保护是依据保护安装处测量电流、电压的大小及相应的动作时间来判断故障是否发生以及是否属于内部故障，因而受系统的运行方式及电网的接线形式影响较大。

针对被保护的输电线路或元件，在其一端装设的继电保护装置，如能测量出故障点至保护安装处的距离并与保护范围对应的距离比较，即可判断出故障点的位置从而决定其行为。

这种方式显然不受运行方式和接线的影响。

这样构成的保护就是距离保护。

以上设想，表示在图5-1中。

图中线路A侧装设着距离保护，由故障点到保护安装处间的距离为l，按该保护的保护范围整定的距离为l zd，如上所述，距离保护的动作原理可用方程表示：l≤l zd。

满足此方程时表示故障点在保护范围内，保护动作；反之，则不应动作。

图5-1 距离保护原理说明Z—表示距离保护装置距离比较的方程两端同乘以一个不为零且大于零的z1（输电线每千米的正序阻抗值）得到：Z d = z1l ≤ z1l zd ( 5-1 )式（5-1）称为动作方程或动作条件判别式。

表明距离保护是反应故障点到保护安装处间的距离（或阻抗）并与规定的保护范围（距离或阻抗）进行比较，从而决定是否动作的一种保护装置。

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。

距离保护调试方法应用研究【摘要】基于对国内四大保护装置生产厂家的距离保护装置进行现场校验的结果，以距离保护的基本原理为依据，对比分析了各厂家距离保护的异同点。

在现有的理论原理和分析结果的基础上，对现场校验的方法进行了更深入地研究，给出了距离保护圆特性和四边形特性的最佳校验方法，这对实际生产具有积极的指导和借鉴作用。

【关键词】距离保护;圆特性;四边形特性;校验方法1.引言距离保护是一种反映输电线路一端电气量变化的保护[1]。

与电流保护和电压保护相比，距离保护的性能受系统运行方式的影响较小[2-3]。

距离保护的动作行为可以反应出短路点到保护安装处距离的远近，并可根据距离的远近确定动作时间，其灵敏度相较于方向保护和差动保护来说更高。

相对其他常见的保护策略，距离保护能够更准确得选择并较快的切除故障，在现今运行方式多变、结构复杂的电力系统中，一旦发生事故，距离保护的这种工作特性尤为重要。

因此，距离保护在电力系统中获得了广泛的应用。

目前，距离保护在110kV～220kV及以下电压等级的线路上作为主保护，在220kV及以上电压等级的线路上作为后备保护使用。

国内的微机保护研究开始于20世纪70年代末期、80年代初期[4]，虽然起步晚，然而由于我国继电保护工作者的不懈努力，进展却很快[5-6]。

随着特高压交流网架工程的推进，以及跨区同步电网的构建，电力系统的网架结构和运行方式日益复杂和多变，这对继电保护灵敏性、选择性、快速性、准确性的执行质量提出了更高的要求。

作为继电保护的一种，距离保护在电力系统输电网络中的应用最为广泛。

如何更好的提高距离保护动作的可靠性对电网稳定运行有着深远的影响，这也是继电保护生产厂家所一直致力于的研究课题。

本文在现场试验的基础上，对国内多个厂家的距离保护产品进行比较，给出了距离保护的一般性校验方法。

这对指导电网公司的安全生产具有一定的借鉴作用，对提高系统的安全性和稳定性具有重大意义。

2.距离保护基本原理距离保护是一种利用阻抗元件反应输电线路故障的保护[7]，其功能特性有两点：首先，它能区分正常运行和短路故障;其次，它能反映短路点的远近，如果短路点距离小于整定值，则动作保护。

距离保护的调试
1、相间距离保护的调试
由于：AB
AB AB I
U Z = 令1805,05∠=∠=B A I I 这样AB I 的角度为0，AB
Z 的角度与AB U 的相同。

o A AB 30+=ϕϕ，只需找到A ϕ的角度范围即可。

幅值为AB U /AB I 。

因此只需改变A U 的角度和幅值即可。

无论A U 角度如何变化，A U 、B U 、C U 的角度始终保持正序。

距离调试：
令1805,05∠=∠=B A I I ，A U 、B U 、C U 设正常电压57.74，设A U 的角度为0度，将A U 的幅值，直到动作。

至少要做三组精确值，这样可以确定一个圆。

角度范围：因为线路正序阻抗角已知，可以先估算一下大致角度，在试验。

时间：至少要降到动作值的百分之20。

注意：做距离I 段时要把其他各段退出。

2、接地距离保护的调试
接地距离有一个零序补偿系数，A Z =A U /A I (1+k)，A U 、B U 、C U 设正常电压57.74，角度为0、--120、120。

A I =3010-∠，B I =C I =0。

注意：A I 的幅值必须大于零序四段定值，才判断有接地故障。

降A U 的值，直到动作。

准确值至少要做三组。

角度、时限同上。

3、零序过流 只加电流即可
零序电流是装置自己合成的，无需外部接线。

只需把
I、C I方向设置相反，逐渐加其中一个电流，即可找到动作值。

B。

距离保护模块整定及功能试验方法在REX500系列中距离保护，有普通的距离保护、高速距离保护、高频距离保护，距离保护。

其中所含得模块有选相元件PHS （Phase Selection ）、启动元件GFC (General Fault Criteria )、距离模块（ZM ）、高速距离保护（HS ）、振荡检测模块（PSD ）、PT 断线检测。

1、PHS 试验方法及要求1、接地距离选相元件检验分别模拟A 相、B 相、C 相单相接地故障，故障电流I=IN ，故障电压为：当相角为0°时 U = m ·RFPE ·I ；当相角为90°时 U =m ·［X1PE+31(X0PE －X1PE)］·I m ： 系数，分别为0.95、1.05 RFPE ： 单相接地距离电阻值；X1PE ： 接地距离的正序电抗值；X0PE ： 接地距离的零序电抗值；选相元件应在m=0.95时可靠动作，在m=1.05时不动作。

试验时候：注意对应选相元件二进制值的变化：（在HMI 中）ServiceFunctionsImpedencePhaseSelectionSTFWLn ： (n 表示对应的相别)2、相间距离选相元件检验分别模拟AB 、BC 、CA 相间短路故障，故障电流I=IN ，故障电压为：当相角为0°时 U = m ·RFPP ·I ；当相角为90°时 U =m ·2·X1PP ·I ；m ：系数，分别为0.95、1.05RFPP ：相间距离电阻值X1PP ：相间距离的正序电抗值选相元件应在m=0.95时可靠动作，在m=1.05时不动作。

试验时候：注意对应选相元件二进制值的变化：（在HMI 中）Service FunctionsImpedencePhaseSelectionSTFWLn ： (n 表示对应的相别)2、GFC 试验方法及要求(分为电阻、电流选相)1、接地距离选相元件检验（正相与反相实验方法相同）分别模拟A 相、B 相、C 相单相接地故障，故障电流I=IN ，故障电压为：当相角为0°时 U = Max { m ·RFPE ·I ， m ·RLd ·I }；当相角为90°时 U =m ·［X1PE+31(X0PE －X1PE)］·I m ： 系数，分别为0.95、1.05；RLd ： 负荷电阻；RFPE ： 单相接地距离电阻值；X1PE ： 接地距离的正序电抗值；X0PE ： 接地距离的零序电抗值；选相元件应在m=0.95时可靠动作，在m=1.05时不动作。