电力系统继电保护课件第四章 距离保护教学文案
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第四章 输电线路的距离保护4—1 距离保护概述 复习:电流电压保护优点:简单,经济,工作可靠。
缺点:受电网接线方式及系统运行方式影响大。
35KV 及以上电压复杂网络难于满足要求。
过电流保护例:L ↑ αI I I f f ≈↑⇒max max ⇒ 灵敏性↓ 一、 距离保护的基本概念。
1、作用:性能更为完善。
2、概念:反应故障点至保护安装处之间的距离(或阻抗),并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。
↑↑→↑→↓↓→↓→t Z L t Z L →动作保证动作的选择性。
⇒〉12t t 保护2不误动。
二、 距离保护的基本原理。
1、测量元件:测量故障点至保护安装处的距离(线路阻抗)。
k rrr Z I U I U Z ===(测量元件感受阻抗) (故障点至保护安装处的线路阻抗) (假设1=TA n 1=TV n )2、动作原理:set r Z Z 〈 (整定阻抗)→动作 ⇒( 又称低阻抗set r Z Z 〉 →不动作 保护)特点:不受运行方式的影响,只与故障点与保护安装处距离有关。
三、 时限特性: f t =(L ) P117图4-4三段式阶梯形时限特性:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段。
(与电流保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段区别:各段保护范围不随运行方式改变)Ⅰ段: AB Iset Z Z )85.0~8.0(1=⋅I t 1:继电器固有动作时间。
I L 1(保护范围):本线路全长的%85~80Ⅱ段:[]tt t Z Z Z I BC AB set ∆+=+=⋅111)85.0~8.0(8.0 主保护1L (保护范围):不超出下一条线路I L 2 Ⅲ段: :躲开正常运行时最小负荷阻抗。
:阶梯原则。
:本线路及相邻线路全长。
四、 距离保护的构成1、主要元件:(1) 起动元件:电流继电器KA 或阻抗继电器KI 。
(2) 方向元件:功率方向继电器KP 或方向阻抗继电器KI 。
(3) 测量元件:阻抗继电器KI 。
(4) 时间元件:时间继电器KT 。
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。