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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。
电网的距离保护一、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zd Z 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fh Z ，即fhcl cl cl Z I UZ ==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d Z ，即dd cl clcl Z I U I U Z === 残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。
距离保护的实质是用整定阻抗zd Z 与被保护线路的测量阻抗cl Z 比较。
当短路点在保护范围以外时，即cl Z >zd Z 时继电器不动。
当短路点在保护范围内，即cl Z <zd Z 时继电器动作。
因此，距离保护又称为低阻抗保护。
动作阻抗：使距离保护刚能动作的最大测量阻抗。
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阶梯型时限特性，如图3—1所示。
这种时限特性与三段式电流保护的时限特性相同，一般也作成三阶梯式，即有与三个动作范围相应的三个动作时限：t '、t ''、t '''。
图3—1 距离保护的时限特性三、距离保护的组成三段式距离保护装置一般由以下四种元件组成，其逻辑关系如图3—2所示。
电力系统中应用比较广泛的电压电流保护虽然简单经济，在35kV 及以下电压等级的电网中应用比较广泛，但是由于它们的定值选择、保护范围以及灵敏度等受系统运行方式变化影响较大，因此难以应用于更高电压等级的复杂网络中。
距离保护(distance protection)利用短路时电压电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，反应故障点到保护安装处的距离，能够满足在较高电压等级电网中继电保护快速性和选择性的要求。
以下是大家在讨论会中讨论过的距离保护中的几个值得大家注意的地方：1、 零序补偿系数：以下图所示短路情况为例，.U A =.UkA +.I A1 z 1L k +.I A2 z 2L k +.I A0 z 0L k =.U kA +[(.I A1+.I A2+.I A0)+3.I A00113z z z -] z 1L k =.UkA +(.I A +K*3.I 0)z 1L k 同理 .U B =.UkB +(.I B +K*3.I 0)z 1L k .U C =.U kC +(.I C +K*3.I 0)z 1L k式中.U kA .U kB .UkC 故障点k 处的A 、B 、C 三相电压 .IA .IB .IC 流过保护安装处的三相电流 .I A1 .I A2 .I A0 流过保护安装处的A 相正序、负序、零序电流z 1 z 2 z 0 被保护线路单位长度的正序、负序、零序阻抗，在一般情况下可以假设z 1 =z 2在这里K 就是零序电流补偿系数，K=0113z z z -，在线路的零序和正序阻抗角不同时可以是复数，故当系统发生单相接地故障的时候，有.UkA =0，故此时有.U A = (.I A +K*3.I 0)z 1L k ，根据保护安装处测量的电流.I A 和零序电流3.I 0 ，就可以很容易算出故障的距离，在SEL311C 里面，现场提供的线路参数里面会有正序、零序的阻抗和阻抗角，根据上面我们推导出来的公式K=0113z z z -，就可以算出零序补偿系数，它的幅值就是SEL311C 里面的k0M1，角度为k0A12、系统振荡问题定义：并联运行的电力系统或发电厂之间出现功率角大范围周期性变化的现象，称为电力系统振荡（Power Swing ）, 特点：电力系统振荡的时候，系统两侧等效电动势的夹角可能在0-360度的范围内做周期性变化，从而使系统中各点的电压、线路电流、功率大小和方向以及距离保护的测量阻抗也都呈现周期性变化。
