第１９卷 华中电力 ２００６年第３期
湖北电网２２０ ｋＶ线路距离保护整定计算优化
余鸿。．赵向红 （１．湖北省电力公司，湖北武汉４３００７７；２．鄂州电力调度通信中心，湖北鄂州４３６０００） 摘要：从湖北电网实际情况出发．分析并提出了２２０ｋＶ线路距离保护整定计算的优化原则和优化方案。该方案的实 施使得湖北电网距离保护整定计算更加合理、准确和高效。 关键词：湖北电网；距离保护；整定计算：优化 中图分类号：ＴＭ７７３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００６—６５１９（２００６）０３—００３１－０３ Ｓｅｔｔｉｎｇ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｐｒｏｃｔｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ２２０ ｋＶ Ｌｉｎｅｓ ｏｆ Ｈｕｂｅｉ Ｐｏｗｅｒ Ｇｒｉｄ
ＹＵ Ｈｏｎｇ ，ＺＨＡＯ Ｘｉａｎｇ—ｈｏｎｇ２
近年来．湖北电网继电保护发展迅速．２２０ｋＶ线 路全部配置双套快速动作的主保护．保护的性能和可 靠性也较以往有了很大的完善。与此同时．从２００５年 开始，零序电流保护在湖北电网被大大简化．其接地 故障保护的功能大部分交给接地距离保护来完成．零 序电流保护仅作为接地距离保护的补充。因此，距离 保护已成为湖北电网２２０ｋＶ线路保护中最重要的后 备保护。对继电保护整定计算人员而言，如何进一步 优化线路距离保护整定计算方案，从而在提高计算效 率的同时，获取完善合理的全网整定值，实现距离保 护“四性”的最佳融合．进而最有效地发挥其作为最重 要的后备保护应有的作用．对于构筑湖北电网安全稳 定的防线具有十分重要的意义。 ｌ 优化背景 １．１主保护功能大大加强 近年来，随着继电保护技术的进步．微机型保 护装置的普及和通信技术的不断发展．线路主保护 的性能和可靠性大大提高。目前，湖北电网２２０ ｋＶ 线路均配置两套相互独立的快速主保护 ２００５年 湖北省电力公司又颁布并实施《湖北省电力公司继 电保护及安全自动装置配置原则与选型管理规 定》，进一步提出两套主保护需采用不同生产厂家 的保护、优先采用具有光纤通道的保护等要求。以 上这些都极大地减少了线路主保护拒动的可能．降 低了后备保护的动作几率和压力．从这一点来说， 可对后备保护的整定计算进行适当简化 １．２零序电流保护的简化 鉴于零序电流保护存在受运行方式影响大、整 定复杂等不适应复杂电网的缺点．从２００５年开始， 湖北电网将零序保护作了较大的简化：停用零序电 流保护Ｉ、Ⅱ段，将零序电流保护Ⅲ、Ⅳ段固定整定 为５００Ａ／４．０ ｓ．３００Ａ／４．５ ｓ．其功能仅限于反应概率极 低的轻微故障和切除系统高电阻接地故障。至此．接 地故障后备保护的功能基本交给接地距离保护来完 成。作为分别独立反应接地故障和相间故障的接地 距离保护和相间距离保护，在主保护拒动时，其必须 能快速可靠切除故障．这又对距离保护配合定值的 可靠性、速动性和选择性提出了更高的要求。 １．３距离保护整定现状 长期以来．湖北电网相间距离和接地距离保护的 整定计算严格按照逐级配合的原则考虑。随着湖北电 网的快速发展，许多平行线路、短线路以及环网等复 杂线路的出现，使得线路距离保护的整定计算不仅日 益繁琐和复杂，且经常出现保护定值失去配合或难以 满足灵敏度要求的情况。为适应湖北电网快速发展的 要求，必须对距离保护的整定计算进行优化．以获取 完善合理的全网保护配合定值，并提高计算效率。 ２优化原则 综合考虑前述情况．距离保护整定计算一方面 要做到合理发挥其各段保护效力．从而实现距离保 护的最优保护效果．另一方面可对其计算作适当的 简化．提高计算效率。 收稿日期：２００６—０３—１４ 作者简介：余￣（１９７６一），女，湖北武汉人，硕士，工程师，从事电力系统继电保护整定计算工作 一
第三章 电网距离保护
第一节：距离保护中的一些基本概念
主要内容：距离保护即将保护安装处的电压，电流引入到阻抗继电器，阻抗继电器根据输入电压UJ和电流IJ，得到ZJ，该阻抗ZJ反应了故障点到保护安装处的线路的阻抗，从而判断是否在距离保护范围内，是否动作。
一：距离保护的主要组成元件有以下3个：
（1）起动元件 可以由过电流，低阻抗，或者负序和零序电流继电器组成。
（2）距离元件 即阻抗继电器，测量短路点到保护安装处的距离，并且与整定值比较，以确定保护是否应该动作。
（3）时间元件
二：距离保护的整定原则：III段式距离保护
（1）距离 I段：瞬时动作，不能保护本线路全长。一般保护80%~85%。
（2）距离II段：与相邻I段配合，定值上不超过相邻I段，时限加0.5秒
（3） 距离III段：按照躲过正常运行时的最小负荷阻抗选择。动作时间按照阶梯性原则。
重点：距离保护的整定原则
难点：（1）比幅原理比相原理实现全阻抗继电器ZzdIUJJ*..；0....090**arg270ZzdIUZzdIJUJJJ
（2）比幅原理实现方向阻抗继电器：zdJzdJJZIZIU...2121；0...090*arg270ZzdIUUJJJ
（3）具有四边形特性的阻抗继电器（微机实现）：
角度：再双侧电源供电线路上，为了防止在保护区末端经过过渡电阻短路时候可能出现的超越（超出保护范围的动作），四边形的上界不取与R轴平行，而有一个偏离角a。
δ：为了保证出口经过过渡电阻短路时候能够可靠动作，四边形的下界伸进第四象限角度δ。
β
γ=φlm+30 ：被保护线路发生金属性短路时候，能可靠动作，因此把动作区要把φlm包含。
jxRZzd AADB
lm
知识点：
（1）系统一次侧阻抗和继电器阻抗
ZJ=UJ/IJ=Zd*Na/Nv ZJ：继电器阻抗Zd：系统一次侧阻抗Na：CT变比 Nv：PT变比
一、填空题：
1、常规距离保护一般可分为 、 和 三部分。
2、距离保护I段能够保护本线路全长的 。
3、距离保护第Ⅲ段的整定一般按照躲开 来整定。
4、阻抗继电器按比较原理的不同，可分为_______ __ 式和 式。
7、全阻抗继电器和方向阻抗继电器均按躲过最小工作阻抗整定，当线路上发生短路时，_______________继电器灵敏度更高。
8、校验阻抗继电器精工电流的目的是_______________________________。
9、阻抗继电器的0°接线是指_________________，加入继电器的___________________。
10、助增电流的存在，使距离保护的测量阻抗 ，保护范围 ，可能造成保护的 。
二、选择题：
1、距离保护装置的动作阻抗是指能使阻抗继电器动作的 。
（A）最小测量阻抗；（B）最大测量阻抗；（C）介于最小与最大测量阻抗之间的一个定值；（D）大于最大测量阻抗的一个定值。
2、为了使方向阻抗继电器工作在 状态下，故要求继电器的最大灵敏角等于被保护线路的阻抗角。
（A） 最有选择；（B）最灵敏；（C）最快速；（D）最可靠。
3、距离保护中阻抗继电器，需采用记忆回路和引入第三相电压的是 。
（A）全阻抗继电器；（B）方向阻抗继电器；（C）偏移特性的阻抗继电器；（D）偏移特性和方向阻抗继电器。
4、距离保护是以距离 元件作为基础构成的保护装置。
(A)测量；（B）启动；（C）振荡闭锁；（D）逻辑。
5、从继电保护原理上讲，受系统振荡影响的有 。
线路距离保护的设计
线路距离保护是电力系统的一种常用保护方式，它主要通过对线路的阻抗进行测量，判断线路故障发生位置，并进行相应的保护操作，以保障电力系统的安全稳定运行。本文将对线路距离保护的设计进行详细介绍。
线路距离保护主要是基于线路故障时，故障点到保护位置的距离会产生阻抗变化的原理而设计的。具体来说，当线路发生故障时，故障点到保护位置的距离越近，其阻抗值越小；反之，距离越远，其阻抗值越大。因此，通过对线路阻抗进行测量，并对比设定值，可以判断故障发生的位置，从而进行保护措施。
（一）距离保护元件的选型
距离保护元件的选型是线路距离保护设计的重要环节。在选择距离保护元件时，需考虑其测量范围、灵敏度、稳定性以及抗干扰能力等因素。常用的距离保护元件有阻抗式距离保护、反向功率距离保护、延时差距式距离保护等。对于不同的电力系统和线路条件，应根据实际需求选择合适的距离保护元件。
（二）保护的触发基准
线路距离保护的基本保护原则是“发现故障，断开故障，保护不误动”。因此，在设计线路距离保护时，需设置触发基准，即在保证保护操作正确的前提下，尽可能提高保护的触发速度，以避免故障继续蔓延，保障电力系统的安全。
（三）保护的动作特性
线路距离保护的动作速度、动作灵敏度、误动灵敏度等性能指标是保护设计的重要要点之一。在设计保护的动作特性时，需考虑故障类型、故障电流等因素，以设定合理的故障电流阈值和故障电流稳定性范围，并优化距离保护的时间-电流特性曲线，确保保护能够及时地进行故障切除。
线路距离保护设计中，保护的完整性是指保护系统可靠运行的能力，即保障保护系统的任何一个环节出现故障时，仍能够确保保护的准确性和可靠性。如何确保保护的完整性，关键在于对保护系统进行复杂的故障分析、评估和排查，及时发现并解决潜在的故障隐患。
（一）明确保护的范围和目的，包括电力系统的电压等级、线路长度及类型、负荷情况等；
