下载文档原格式
3 电网的距离保护电流、电压保护，其保护范围受电力系统运行方式变化影响而不稳定。
对长距离、重负荷线路，由于线路的最大负荷电流可能与线路末端短路时的短路电流相差甚微，采用电流、电压保护，其灵敏性也常常不能满足要求。
所以，电流、电压保护一般较广泛应用于35kV 以下线路的保护，而在110 kV 及以上电压输电线路中多采用保护性能更优的距离保护作为主保护装置。
3.1 距离保护的基本概念3.1.1 定义置，由于线路阻抗的大小变化与线路故障点至保护安装处之间的距离成正比，所以亦称距离保护。
（图3.1 距离保护示意图）如果M 处的距离保护1的动作整定值为set Z ，其实际保护范围为线路MZ 。
当1k 点故障时，故障点1k 至保护装置安装处M 的阻抗为1k Z ，则1k Z ＞set Z ，距离保护1不动作；当2k 点故障时，故障点2k 至保护装置安装处M 的阻抗为2k Z ，则2k Z ＜set Z ，距离保护1动作。
由此可见，在距离保护1的保护范围MZ 内任何一点发生短路故障时，其短路阻抗总是小于保护装置的动作整定值set Z ，保护装置均能够动作；反之，短路故障点发生在保护范围MZ 外时，其短路阻抗总是大于保护装置的动作整定值set Z ，保护装置不动作。
总之，距离保护装置是否能够动作，就是根据保护装置检测到的线路短路阻抗k Z 与保护装置的动作整定值set Z 之间的比较判断结果来决定的。
这一比较判断过程一般采用距离保护装置中的核心元件——阻抗继电器来实现。
3.1.2 阻抗的测量距离保护装置中的阻抗继电器通常是经过电流互感器TA 和电压互感器TV 接入电力系统，并通过检测线路的电流和母线的电压来测量阻抗值。
阻抗继电器接入电力系统如图3.2所示。
正常运行时保护安装处继电器测量到的线路阻抗为负荷阻抗，当出现最大负荷电流时，ui L i L u L K KK n n Z n I n U I U Z min max min //∙∙∙∙∙∙∙=== （3.1）其中，Z K ——继电器测量阻抗；K U ∙——加入继电器的电压；K I ∙——加入继电器的电流；max ∙∙L I ——线路中最大负荷电流；min ∙∙L U ——最大负荷电流下保护安装处最低工作电压； min ∙L Z ——最小负荷阻抗；i n ——电流互感器变比；u n ——电压互感器变比。
第三章电网的距离保护第三章电网的距离保护第一节距离保护概述一、距离保护的基本概念思考：电流、电压保护的主要优点是简单、可靠、经济，但是，对于容量大、电压高或结构复杂的网络，它们难于满足电网对保护的要求。
电流、电压保护一般只适用于35kV 及以下电压等级的配电网。
对于110kV 及以上电压等级的复杂网，线路保护采用何种保护方式？解决方法：采用一种新的保护方式——距离保护。
距离保护：是反应保护安装处至故障点的距离，并根据距离的远近而确定动作时限的一种保护装置。
测量保护安装处至故障点的距离，实际上是测量保护安装处至故障点之间的阻抗大小，故有时又称之为阻抗保护。
距离保护也有一个保护范围，短路发生在这一范围内，保护动作，否则不动作，这个保护范围通常只用给定阻抗的大小来实现的。
正常运行时保护安装处测量到的线路阻抗为负荷阻抗，即U Z m =m mI在被保护线路任一点发生故障时，测量阻抗为保护安装地点到短路点的短路阻抗，即距离保护反应的信息量比反应单一物理量的电流保护灵敏度高。
二、时限特性距离保护的动作时间t 与保护安装处到故障点之间的距离l 的关系称为距离保护的时限特性，目前获得广泛应用的是三阶梯型时限特性。
三、距离保护的组成1．起动元件: 其主要作用是在发生故障的瞬间起动整套保护。
采用的是过电流继电器或者阻抗继电器。
2．方向元件: 作用是测量短路点到保护安装处的距离（即测量阻抗），一般采用阻抗继电器。
3．距离元件：作用是保证保护动作的方向性。
采用单独的方向继电器，或方向元件和阻抗元件相结合。
d A 12BI d CU d =0d (3)图1—1单侧电源线路 k kresm m m Z I U I U Z ===4．时间元件：作用是根据预定的时限特性确定动作的时限，以保证保护动作的选择性，一般采用时间继电器。
图3—2 距离保护原理的组成元件框图三、距离保护的组成正常运行时:起动元件1不起动，保护装置处于被闭锁状态。
第三章电网的距离保护第一节距离保护的作用原理Ⅰ、引入电流保护优点：简单、经济、可靠但，受电网接线方式系统运行方式影响大故：35kV以上复杂网络，很难满足选择性、灵敏性、速动性要求。
故，引入距离保护Ⅱ、基本概念反应故障点至保护安装地点之间的距离（阻抗），并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。
主要元件：距离（阻抗）继电器测量阻抗：根据其端子上所加的电压和电流测知保护安装处至短路点间的阻抗值。
距离、阻抗、时间关系：L Z t短路点距保护安装处近，阻抗小，动作时间短可保证保护有选择性地切除故短路点距保护安装处远，阻抗大，动作时间长障K 点短路：保护1测量阻抗：k Z 距短路点近 保护1有选择性地动作切除故障AB Z ＋k Z 距短路点远Ⅲ、距离保护的时限特性一． 定义：距离保护的动作时间与保护安装地点至短路点之间距离的关系t ＝f(l)三段动作范围的阶梯型时限特性：距离保护Ⅰ段 电流速断：瞬时动作，1t 为其本身固有动作时间距离保护Ⅱ段 限时电流速断距离保护Ⅲ段 过电流∴ '2⋅op Z ＝（0.8～0.85）AB Z 距离Ⅰ段的整定值'1⋅op Z＝（0.8～0.85）BC Z 为了切除本线路末端15％－20％的故障，设置距离Ⅱ段Ⅱ段整定值：相似于限时电流速断，即不超出下一条线路距离Ⅰ断的保护范围，同时带有高出一个t ∆时限，以保证选择性。
''2⋅op Z ＝k rel "（AB Z ＋'1⋅op Z ） 距离Ⅱ段整定值＝0.8［AB Z ＋（0.8～0.85）BC Z ］距离Ⅰ段距离Ⅱ段 本线路主保护距离Ⅲ段：①Ⅰ、Ⅱ段的后备保护②相邻线路的后备保护③断路器拒动的后备保护Ⅲ段整定值：与过电流保护相似，起动阻抗按躲开正常运行时的负荷阻抗整定动作时限同过流第二节阻抗继电器Ⅰ、作用：测量阻抗，与整定值比较，确定保护是否动作。
Ⅱ、类型单相式：加入继电器一个电压∙r U （相电压或线电压），一个电流（相电流或线电流）多相式： r Z ＝∙∙r r I U ＝R ＋jX可利用复数平面分析继电器的动作特性Ⅲ、构成阻抗继电器的基本原则：以复平面来表示保护2的测量阻抗对保护2而言正向线路：B －C 复平面第一象限反向线路：A －B 复平面第三象限测量阻抗按于二次侧，其与系统一次侧的关系：TV r TA TA r K BC r BC TV TVTA()()U B n U n n U B Z Z I I I n n n ==== 保护装置的整定阻抗与继电器起动阻抗间的关系：TA 'set set TV n Z Zn =消除线路内阻 继电器的动作特性扩大为一个圆消除互感器的误差上图：1——全阻抗继电器2——方向阻抗继电器3——偏移特性阻抗继电器Ⅳ、利用复平面分析各种阻抗继电器一、全阻抗继电器1．定义：2．特点：（1）当测量阻抗r Z 位于圆内时，继电器动作即圆内为动作区，圆外为不动作区。
