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110kV线路保护配置摘要本文从距离保护,零序方向电流保护,重合闸,低频保护和过负荷告警4个方面对110kV线路保护配置进行了论述。
关键词110kV线路;保护配置;继电保护0 引言对于110kV及以下电网,应当尽可能以辐射状网络方式运行,地区电源也应当以辐射线路接入联络变电所实行环状或双回线布置,但应当遵循以开环或线路变压器组方式运行的原则。
根据规程要求,110kV线路保护包括完整的三段相间距离保护、三段接地距离保护、三段零序方向过流保护和低频率保护,并配有三相一次重合闸功能、过负荷告警功能,跳合闸操作回路。
众所周知,输电线的故障有单相短路接地故障、两相短路接地故障、两相短路不接地故障及三相短路故障10种。
我国110kV及以上电压等级电网中单相短路故障的几率最多,其次是两相接地短路,两者合计约占输电线路故障总数的90%。
接地故障用零序电流保护、接地距离保护可以满足要求。
两相短路不接地故障的几率很小,约占2%~3%,其原因多半是由于两导线受风吹而摆动的频率不等造成的,三相短路基本都是不接地的,相间距离保护可以有效切除故障。
输电线路故障不外是绝缘下降、雷害和外力破坏造成的。
在我国110kV线路上通常有避雷线,所以故障时接地电阻一般小于5Ω,单相经高电阻接地往往发生在树枝生长导致导线经树枝对地放电时,接地电阻往往很大,这时由零序过流后备保护切除故障。
远后备保护的关键在于避开负荷状态。
对于接地故障用零序电流保护可以取得满意的结果,对于相间故障都用阻抗继电器实现。
1 距离保护距离保护根据测量阻抗的大小,反应故障点的远近,故称距离保护。
同时,由于它是反应阻抗参数而工作的,又称为阻抗保护。
距离保护在任何复杂形式的电网中都可有选择性的切除故障,而且具有足够的灵敏性和快速性,因此在高压及超高压线路中获得了最广泛的应用。
该装置设置了完整的三段相间距离保护和三段接地距离保护。
距离继电器是距离保护的主要测量元件,应满足以下要求:1)在被保护线路上发生直接短路时继电器的测量阻抗应正比于母线与短路点间的距离;2)在正方向区外故障时不应超越动作。
110kV输电线路相间距离保护整定计算概述王远航摘要：随着110kV输电线路的建设量增加，越来越多的继电保护二次装置投运运行，继电保护整定计算定值是电网发生故障时启动保护装置的钥匙，这就需要有准确可靠的整定计算原则。
本文对110kV输电线路相间距离保护整定计算的原则进行合理的概述，提供不同情况下相间距离保护整定计算的方法和灵敏度要求。
关键词： 110kV线路相间距离继电保护整定计算一、110kV输电线路相间距离保护的现状目前，110kV输电线路相间距离保护广泛应用具有三段动作范围的阶梯型时限特性。
新型距离保护在三段式的基础上还设有距离IV段或称距离III段四边形，专门用作线路末端变压器低压侧故障的远后备。
距离保护就是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。
距离保护相对零序电流保护及其他电流保护而言，其突出特点是受运行方式变化的影响小。
二、相间距离保护整定计算1.助增系数的选择助增系数的选择。
在计算分支系数时一般选择下级线路的末端故障作为参考位置，按照电源侧最大方式，分支侧最小方式，来进行计算。
当假设分支侧最小方式为0，则助增系数为1，此方式也就演变为单电源侧的配合计算问题。
环形电网中线路保护间助增系数的计算问题。
对于110kV电压等级的电力线路，如果运行方式要求环网运行，这样助增系数的计算就与故障点位置相关，为了计算方便，环网的计算也序设置开断点，把环形电网分解开变成单相的辐射型系统计算。
助增系数的正确计算直接影响到距离保护计算的正确性，因此必须重视在多电源网络中助增系数的选择问题。
2相间距离I段阻抗定值当被保护线路无中间分支线路（或分支变压器）时：按躲过本线路末端故障整定，Zdz.I≤Kk.Zxl式中：Kk=0.85（相间距离保护），Kk=0.7（接地距离保护）保护动作时间t=0S2）、当线路末端仅为一台变压器时（即线路变压器组）按躲过变压器其他各侧的母线故障整定Zdz.I≤KkZxl+KkbZb式中： Kkb=0.7Kk=0.85保护动作时间t=0S3）、当线路末端变电所为两台及以上变压器并列运行且变压器均装设有差动保护时按躲开本线路末端故障整定Zdz.I≤KkZxlKk=0.854）、当线路末端变电所为两台及以上变压器并列运行（变压器未装设差动保护）时.根据情况按躲变压器其他侧母线故障整定.Zdz.I≤KkZxl+KkbZb式中： Kkb=0.7 Kk=0.855）、当被保护线路中间接有分支线路（或分支变压器）时：定值计算按躲过本线路末端故障和躲开分支线路（分支变压器）末端故障整定。
110kV线路方向四边形距离保护1项目背景距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征，通过测量保护安装处电压、电流的比值，反应故障点到保护安装处的距离的一种保护，又称之为阻抗保护，在输电网中具有受系统运行方式影响小、保护范围稳定等优点，在110kV 及以上电压等级的线路保护中得到了广泛的应用。
目前，国内外的高压/超高压线路保护中，除配置有纵联保护外，基本上还配置有三段式距离保护，其中距离Ⅰ段和距离Ⅱ段为主保护，距离Ⅲ段为后各保护。
简单而言，在110kV及以上电压等级的线路保护中，距离保护有着不可替代的作用和地位。
为了实现保护的可靠性、选择性、快速性以及灵敬性的要求，距离保护需要满足以下要求：(1).在线路金属性短路故障时，继电器能够正确测量出母线与短路点之间的阻抗或距离；(2).在线路经过渡电阻短路故障时，能够防止稳态超越引起的误动等情况；(3).在线路短路故障时，有明确的方向性，即能够保证正向出口短路时保护不拒动，反方向背后母线短路时，保护不误动；(4).在最小负荷阻抗时，应能够保证保护不误动；(5).系统振荡时不误动。
再发生区内故障时不拒动。
上述中的第(1)项是距离保护实现的基础，相关的理论研究已经非常成熟，国内外的距离保护都可满足该项的要求:第(2)(3)4)项主要与过渡电阻对距离保护的影响有关，过渡电阻会导致保护失去选择性和方向性，导致保护出现稳态超越动作和方向性误动等问题，需要研究过渡电阻故障情况下的距离保护动作性能和改进方案；同时，由于线路的最小负荷阻抗与高阻接地时的短路阻抗在阻抗平面上存在交集，导致最小负荷阻抗可能引起距离保护(特别是后备段)误动作，也可以得知保护的耐受过渡电阻能力与躲负荷能力之间存在矛盾,传统的距离保护躲负荷的阻抗整定方法无法较好地解决该问题，需要进一步研究新型的躲负荷保护方案。
第(5)项主要与振荡情况下的距离保护动作性能有关，我国提出的振荡解决方案可以很好地保证系统振荡时距离保护不误动，并在故障时能够可靠开放距离保护。
110KV输电线路距离保护摘要：由于110KV输电线路都是长距离，重负荷线路，通常线路末端短路时的短路电流非常接近线路最大负荷电流。
如果采用传统的三段式电流保护，其保护范围变得很小甚至接近0，其灵敏度也不能满足要求，并且动作时间会很长，不能快速及时的保护线路和电气设备。
如果采用三段式距离保护就可以解决上述问题。
本论文的第一章写了距离保护的组成和基本原理，第二章写了距离保护的核心—阻抗继电器原理和类型，第三章写了如何使用阻抗继电器(阻抗继电器的00接线），第四章写了如何对距离保护的整定。
关键词：距离保护，阻抗继电器，00接线正文一·距离保护的基本原理和组成距离保护是反映了故障点到保护安装点的距离，并且根据距离大小确定动作时限的一种继电保护装置。
保护核心主要是阻抗继电器，利用测出来的阻抗值来判断故障点与保护安装点的距离。
三段式距离保护一般由启动元件，方向元件，测量元件，时间元件组成（1）启动元件主要是在发生故障瞬间启动的保护装置，一般采用的是零序与负序电流构成，也可以采用反映突变量的元件作为启动元件。
（2）方向元件一般采用功率方向继电器，一般用于双侧电源的输电线路。
采用方向元件和阻抗元件结合的阻抗继电器。
（3）测量元件是阻抗保护的核心，主要作用是测量短路点到保护装出的距离。
（4）时间元件主要是按照故障到保护安装点的远近，根据整定的动作时间动作，保证保护的选择性，防止误动。
D为启动元件，Z1为一段保护，Z2为二段保护，Z3为三段保保护的逻辑图：dj护，T11和T111为二段和三段的整定时间。
dj Q 是由零序或者负序电流检测元件组成，是为了防止如果是两相短时间碰线或者短时间过负荷（非线路故障）而造成大电流使继电保护误动做。
二．阻抗继电器1）基本原理阻抗继电器主要是测量短路点到保护安装点的阻抗，并对整定值进行比较，以确定保护是否动作。
原理是输入一个电压mU （相电压）和一个电流mI （相电流）。
110kV线路接地距离保护整定计算问题分析
110kV线路接地距离保护整定计算问题分析摘要：接地距离保护与相间距离保护整定计算中最主要的区别就是接地故障时接地距离保护的测量阻抗要大于实际的接地阻抗，所以计算中要引入零序电流补偿系数(k)进行修正。
同杆架设的线路，其零序自阻抗和零序互感抗共同作用导致线路长度与零序阻抗不成线性关系，从而影响了接地距离整定计算的准确性，增加了计算难度。
【关键词】接地距离．鉴定计算零序补偿系数
接地距离保护是反映接地故障的保护，由于引进了零序补偿系数，其鉴定计算方法要比相间离保护复杂。
针对l10kv放射线路接地厄离保护．鉴定计算中常遇到的一些问题，深入探讨了零序补偿系数的作用，鉴定计算公式的化简、验证．鉴定值的保护范围以及接地距离保护功能的拓展等问题。
针对整定计算中常遇的一些实际问题深入探讨ll0kv放射线路接地距离整定计算中零序补偿系统的作用、公式的化简、保护范围的验证以及保护功能的拓展等问题。
1 零序补偿系统(k)的作用可否用同一公式计算
零序电流补偿系统(k)的作用是修正接地距离保护装置的测量阻抗，使其能正确反映故障点至保护安装处和正序阻抗。
在微机保护装置中，k值直接参与测量阻抗的微分计算，并在定值清单中有单独的k值整定项。
在《220～500kv电网继电保护装置运行整定堆积》(以下简称规。
一、概述变电站是电力系统中的重要组成部分，而110kV输电线路则是变电站与电网之间进行能量传输的关键部分。
在输电线路的设计中，距离保护是确保线路运行安全稳定的重要环节。
本文将就变电站110kV输电线路距离保护的设计进行深入探讨。
二、距离保护概述1. 距离保护的定义距离保护是一种通过测量线路电压、电流和阻抗，判定线路故障位置，自动保护系统中断故障区域的电流的保护方式。
2. 距离保护的功能距离保护的主要功能包括：准确判别故障地点，保护线路，提高传输线路的可靠性，减小电网故障范围，提高电网系统故障的瞬时稳定水平。
三、距离保护的设计要点1. 距离保护的选用在设计110kV输电线路的距离保护时，需要根据具体的线路情况和要求选择合适的距离保护装置，并确保其具备良好的适应性和稳定性。
2. 距离保护的参数设置距离保护的参数设置应充分考虑线路的长度、负荷情况、设备特性等因素，确保距离保护能够在各种情况下都能够准确判断故障位置，及时有效地切除故障区域。
3. 距离保护的联锁逻辑设计在设计距离保护时，需要考虑其与其他保护装置的联锁逻辑，确保各种保护装置之间能够协调配合，做到精确判别和准确动作。
四、距离保护的设计流程1. 简化网络建模需要对输电线路进行简化网络建模，确定线路参数、节点信息、拓扑结构等基本数据。
2. 计算线路参数根据简化的网络模型，计算出线路的参数，包括电阻、电抗等，作为后续距离保护参数设置的依据。
3. 距离保护参数设置根据线路的参数和具体要求，进行距离保护的参数设置，包括阻抗范围、保护动作时间等。
4. 联锁逻辑设计设计距离保护与其他保护装置的联锁逻辑，确保各种保护装置之间的协调配合。
5. 验证与调试需要对设计的距离保护系统进行验证与调试，确保其能够满足实际运行要求。
五、距离保护的实例分析以某110kV输电线路为例，对其距离保护的设计进行实例分析，包括线路参数、保护参数设置、联锁逻辑设计等方面。
六、距禿保护的应用与展望1. 距离保护在110kV 输电线路中的应用通过分析现有110kV输电线路的距禿保护应用情况，总结其中的经验和教训，为今后的工程提供参考。
前言电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。
因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段：继电保护的萌芽期、晶体管继电保护、集成运算放大器的集成电路保护和计算机继电保护。
继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化的发展。
随着计算机硬件的迅速发展，微机保护硬件也在不断发展。
电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护。
继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信号量，当突变量到达一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。
对电力系统继电保护的基本性能要求是有选择性，速动性，灵敏性，可靠性。
这次课程设计以最常见的110KV电网线路保护设计为例进行分析设计，要求对整个电力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了解。
特别是对继电保护、电力系统、电路、发电厂的电气部分有一定的研究。
重点进行了电路的化简，短路电流的求法，继电保护中电流保护、距离保护的具体计算。
3/ 27目录前言............................................... 错误!未定义书签。
摘要............................................ 错误!未定义书签。
1 系统运行方式和变压器中性点接地的选择.............. 错误!未定义书签。
1.1选择原则..................................... 错误!未定义书签。
1.1.1 发电机、变压器运行方式选择的原则....... 错误!未定义书签。
1.1.2 变压器中性点接地选择原则............... 错误!未定义书签。
输电线路距离保护1.引言对长距离、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。
距离保护是广泛运用在110kv及以上电压输电线路中的一种保护装置。
输电线路的长度是一定的，其阻抗也基本一定。
在其范围内任何一点故障，故障点至线路首端的距离都不一样，也就是阻抗不一样，都会小于总阻抗。
距离保护就是反应故障点至保护安装处之间的距离，并根据该距离的大小确定动作时限的一种继电保护装置。
该装置的主要元件是测量保护安装地点至故障点之间距离的距离（阻抗）继电器．继电器实际上是测量保护安装地点至故障点之间线路的阻抗，即保护安装地点的电压和通过线路电流的比值。
由起动元件、方向元件、测量元件、时间元件和执行部分组成。
起动元件：发生短路故障时瞬时起动保护装置；方向元件：判断短路方向；测量元件：测量短路点至保护安装处距离；时间元件：根据预定的时限特性动作，保证保护动作的选择性；执行元件：作用于跳开断路器。
2.电阻测量的原理阻抗法建立在工频电气量的基础上，通过建立电压平衡方程，利用数值分析方法求解得到故障点和测量点之间的电抗，由此可以推出故障的大致位置。
根据所使用电气量的不同，阻抗法分为单端法和双端法两种。
对于单端法，直观来说可以归咎于迭代法庭外和解二次方程法。
迭代法可能将发生伪根，也有可能不发散。
求解二次方程法虽然在原理和实质上都比迭代法得天独厚，但仍然有伪根问题。
此外，在实际应用领域中单端电阻法的精度不低，特别难受故障点过渡阶段电阻、对侧系统电阻、负荷电流的影响。
同时由于在排序过程中，算法往往就是创建在一个或者几个假设的基础之上，而这些假设常常与实际情况不一致，所以单端电阻法存有无法消解的原理性误差。
但单端法也存有其明显优点：原理直观、不易新颖、设备资金投入高、不须要额外的通讯设备。
双端法利用线路两端的电气信息量进行故障测距，以从原理上消除过渡电阻的影响。
PRS---711A/B微机线路成套保护装置讲解陈亚东PRS---711A/B微机线路成套保护装置为微机实现的数字式高线路快速保护装置，适用于110kV及以下电压等级、中性点直接地、故障时三相跳闸能满足系统稳定性要求的线路保护。
PRS---711A/B微机线路成套保护装置包括完整的距离和零序保护，适用于无特殊要求的110kV高压输电线路。
另外还包含三相一次重合闸，自带跳合闸操作回路以及交流电压切换回路。
PRS---711A/B微机线路成套保护装置具体保护元件：纵联距离保护纵联零序保护突变量距离继电器四段相间距离三段接地距离四段零序方向过流零序反时限过流弱馈线保护不对称故障相继速动保护双回线相继速动保护合闸于故障保护电压断线检测和紧急状态保护振荡闭锁三相一次重合闸检同期手合滑差/无滑差闭锁低周减载低压减载过负荷保护控制回路断线告警 TA异常告警角差异常告警 TWJ异常告警主要特点(与我们有关的)1、采用32位浮点DSP和16位高精度采样，2、装置包括由超范围距离方向和零序方向元件构成的全线速动纵联保护，动作速度快，全线速动时间小于30ms3、装置有两个CPU板具有独立起动元件两个元件均起动时整套保护装置才能出口，护安全性高。
4、不受振荡影响，在系统振荡(无故障)时可靠不动作，在振荡中发生故障时仍能保持保护动作的快速性与选择性。
5、在手动和自动合闸时有合闸于故障保护快速切除全线各种故障。
6、在TV断线时，可投入可靠的紧急拳术保护，确保装置性能。
7、有完善的事故分析功能，可再现故障情况及故障时保护装置动作行为。
可保存最新的128次动作事件和32次录波记录。
8、后台通信方式较全：三个以太网接口，两个RS485接口，两个CANBUS接口，一个串行打印口，一个GPS脉冲接入口。
部分保护的原理：起动元件：装置的起动元件分为三部分：电流突变量起动、零序过流起动及相过流起动，任一起动条件满足则确认保护起动。
1、电流突主量起动采用相电流的变化量作为判断，且在正常负荷下，可以在三相短路电流较小(小于负荷电流)的情况下起动。
110kV线路保护1计算依据DL/T 584-2017《3kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程》2110kV线路保护配置1)差动保护2)接地距离保护3)相间距离保护4)零序电流保护5)三相自动重合闸3启动元件定值3.1.启动元件定值3.1.1.突变量启动元件整定原则1：按躲过正常负荷电流突变电流整定，建议取0.2In（In：CT一次值）；整定原则2：线路供电范围内存在大电机启动时，需考虑大电机启动时的冲击电流；上述两种整定原则取最大值，并保证有足够的灵敏度。
3.1.2.灵敏度计算要求在本线路末端金属性两相短路故障时，灵敏系数大于4；在距离III段动作区末端金属性两相短路故障时灵敏系数大于2。
3.1.3.负序电流启动定值整定原则：按躲过线路正常运行时最大不平衡产生的负序电流整定0.1~0.5In，一般取0.1In；灵敏度计算：（1）负序电流分量启动元件在本线路末端金属性两相短路故障时，灵敏系数大于4；（2）在距离III段动作区末端金属性两相短路故障时灵敏系数大于2。
3.1.4.零序电流启动定值整定原则：按躲过线路正常运行时最大不平衡产生的零序电流整定0.1~0.5In，一般取0.1In；零序电流分量启动元件在本线路末端金属性单相和两相接地故障时，灵敏系数大于4；在距离III段动作区末端金属性单相和两相接地故障时，灵敏系数大于2。
注：线路两侧电流启动一次值应相同。
4差动保护参考《DL/T 584-2017 3kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程》7.2.4条。
4.1. 差动电流定值整定原则：按保证发生故障有足够的灵敏度并躲过最大负荷情况下的不平衡电流整定，根据短路电流水平，一般取300A~600A ，建议取300A 。
光纤纵差保护在全线路各类金属性短路故障时灵敏系数大于2，线路两侧定值一次值相同。
5 距离保护1）110kV 线路相间距离保护和接地距离保护原则上采用同一套定值，即统一按照接地距离I 、II 、III 段保护整定原则整定。
继电保护原理课程设计题目名称：110KV输电线路距离保护设计系别：物理与电气工程系专业：电气工程及其自动化学号：姓名：指导老师：日期：继电保护原理课程设计任务书原始资料：如下图所示网络，系统参数为：kV E 3/115=ϕ， Ω=151G X ， Ω=102G X ， Ω=103G X ， km L 441=， km L 403=，III t 1=0.5s ，max .b K =km L C B 50=-，km L D C 30=-，km L E D 20=-，线路阻抗 km /4.0Ω， 85.0=IrelK ， 8.0=II rel K ， 15.1=rel K ， A I B A 300max =-， A I D C 200max =-， A I E D 150max =-， 5.1=ss K ，2.1=re K ,，32.2max .=b K ，s 5.01=III t 。
对线路L1、L3进行距离保护的设计。
（对2、9处进行保护设计）设计要求：本文要完成的内容是对线路的距离保护原理分析及整定计算，并根据分析和整定结果，合理的选择继电保护设备设备，并选择正确的安装方式，以确保安装设备安全、可靠地运行。
主要参考资料：[1] 杨启逊主编.微机型继电保护基础[M].北京:中国电力出版社,2009.[2] 贺家李主编.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,2010. [3] 张保会主编.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005.[4] 傅知兰. 电力系统电气设备选择与实用计算[M]. 北京：中国电力出版社，2004.[5] 姚春球. 发电厂电气部分[M]. 中国电力出版社，2007. [6] 孙丽华.电力工程基础.北京.机械工业出版社.目录1 设计原始资料 (1)1.1 题目 (1)1.2 设计要求 (1)2 继电保护方案设计 (1)2.1 主保护配置 (1)2.2 后备保护配置 (2)3 保护的配合及整定计算 (2)3.1 保护2处距离保护的整定与校验 (2)3.2 保护9处距离保护的整定与校验 (4)4 二次展开图的绘制 (6)4.1 保护测量电路 (6)4.1.1 绝对值比较原理的实现 (6)4.1.2 相位比较原理的实现 (7)4.2 保护跳闸回路 (8)5 总结 (9)参考文献 (10)1 设计原始资料1.1 题目如图1-1所示网络，系统参数为：kV E 3/115=ϕ， Ω=151G X ， Ω=102G X ， Ω=103G X ， km L 441=， km L 403=，III t 1=0.5s ，max .b K =km L C B 50=-，km L D C 30=-，km L E D 20=-，线路阻抗 km /4.0Ω， 85.0=IrelK ， 8.0=II rel K ， 15.1=rel K ， A I B A 300max =-， A I D C 200max =-， A I E D 150max =-， 5.1=ss K ，2.1=re K ,，32.2max .=b K ，s 5.01=III t 。
距离保护的基本原理大多电流电压保护，其保护范围要随系统运行方式的变化而变化。
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。
距离保护是广泛运用在110KV及以上电压输电线路中的一种保护装置。
一、距离保护的基本原理4.1 距离保护的基本原理前面介绍的各种电流电压保护，其保护范围要随系统运行方式的变化而变化。
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。
距离保护是广泛运用在110KV 及以上电压输电线路中的一种保护装置。
一、距离保护的基本原理输电线路的长度是一定的，其阻抗也基本一定。
在其范围内任何一点故障，故障点至线路首端的距离都不一样，也就是阻抗不一样，都会小于总阻抗。
距离保护就是反应故障点至保护安装处之间的距离，并根据该距离的大小确定动作时限的一种继电保护装置。
距离保护的核心元件阻抗继电器。
电流保护很简单可靠，经济，但是对于35KV及以上的结构复杂，运行方式变化较大的高原电网，特别是线路的阻抗值较大，短路电流较小而负荷电流较大的情况下，电流保护很困难满足要求，因此必须设计更为完善的保护方式，距离保护是目前高压输电线路保护的重要方式，并作为线路的主要保护广泛运用于35KV及以上的高压电网中，我国电气化铁道牵引变电所110KV，220KV 电源进线及27.5KV馈线都是一句力保护座位短路故障的主保护。
距离保护是反映测量阻抗下降而动作的保护，是欠值保护，量阻抗值ZK为测量电压UK与测量电流IK之比。
故保护装置需要测量电流和电压两个电气量。
当线路发生短路故障时，短路电流急剧增大、而电压降低，不难看出，ZK降低的程度相对于电压降低、电流增大的程度更加显著，因此距离保护比电流保护或电压保护的灵敏度更高，其他性能也更完善。
距离保护的核心元件是阻抗继电器。
继电保护原理课程设计题目名称： 110KV输电线路距离保护设计系别：物理与电气工程系专业：电气工程及其自动化学号：姓名：指导老师：日期：继电保护原理课程设计任务书原始资料：如下图所示网络，系统参数为：kV E 3/115=ϕ， Ω=151G X ， Ω=102G X ， Ω=103G X ， km L 441=，km L 403=，III t 1=，max .b K =km L C B 50=-，km L D C 30=-，km L E D 20=-，线路阻抗 km /4.0Ω， 85.0=I rel K ，8.0=IIrel K ， 15.1=rel K ， A I B A 300max =-， A I D C 200max =-， A I E D 150max =-， 5.1=ss K ， 2.1=re K ,，32.2max .=b K ，s 5.01=III t 。
对线路L1、L3进行距离保护的设计。
（对2、9处进行保护设计）设计要求：本文要完成的内容是对线路的距离保护原理分析及整定计算，并根据分析和整定结果，合理的选择继电保护设备设备，并选择正确的安装方式，以确保安装设备安全、可靠地运行。
主要参考资料：[1] 杨启逊主编.微机型继电保护基础[M].北京:中国电力出版社,2009.[2] 贺家李主编.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,2010. [3] 张保会主编.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005.[4] 傅知兰. 电力系统电气设备选择与实用计算[M]. 北京：中国电力出版社，2004.[5] 姚春球. 发电厂电气部分[M]. 中国电力出版社，2007. [6] 孙丽华.电力工程基础.北京.机械工业出版社.目录1 设计原始资料 (1)题目 (1)设计要求 (1)2 继电保护方案设计 (1)主保护配置 (1)后备保护配置 (2)3 保护的配合及整定计算 (3)保护2处距离保护的整定与校验 (3)保护9处距离保护的整定与校验 (4)4 二次展开图的绘制 (6)保护测量电路 (6)绝对值比较原理的实现 (6)相位比较原理的实现 (7)保护跳闸回路 (8)5 总结 (9)参考文献 (10)1 设计原始资料题目如图1-1所示网络，系统参数为：kV E 3/115=ϕ， Ω=151G X ， Ω=102G X ， Ω=103G X ， km L 441=，km L 403=，III t 1=，max .b K =km L C B 50=-，km L D C 30=-，km L E D 20=-，线路阻抗 km /4.0Ω， 85.0=I rel K ，8.0=IIrel K ， 15.1=rel K ， A I B A 300max =-， A I D C 200max =-， A I E D 150max =-， 5.1=ss K ， 2.1=re K ,，32.2max .=b K ，s 5.01=III t 。
对线路L1、L3进行距离保护的设计。
（对2、9处进行保护设计）图1-1 110kV 网络接线图设计要求本文要完成的内容是对线路的距离保护原理分析及整定计算，并根据分析和整定结果，合理的选择继电保护设备设备，并选择正确的安装方式，以确保安装设备安全、可靠地运行。
2 继电保护方案设计主保护配置距离保护Ⅰ段和距离保护Ⅱ段构成距离保护的主保护,如图2-1为距离保护网络接线图。
距离保护的Ⅰ段图2-1 距离保护网络接线图瞬时动作，1t 是保护本身的固有动作时间。
保护1的整定值应满足： AB Iset Z Z <1.考虑到阻抗继电器和电流、电压互感器的误差，引入可靠系数 Irel K (一般取～，则AB Irel I set Z K Z =1.同理，保护2的Ⅰ段整定值为BC I rel I set Z K Z =2.如此整定后，距离Ⅰ段就只能保护线路全长的80%～90%，这是一个严重的缺点。
为了切除本线路末端10%～20%范围以内的故障，就需要设置距离保护第Ⅱ段。
距离Ⅱ段整定值的选择和限时电流速断相似，即应使其不超出下一条线路距离Ⅰ段的保护范围，同时带有高出一个t ∆的时限，以保证选择性,当保护2第Ⅰ段末端短路时，保护1的测量阻抗为[3]I set AB Z Z Z 1.1+=引入可靠系数 IIrel K (一般取，则保护1的Ⅱ段的整定阻抗为])85.0~8.0([8.0)(2.1.BC AB Iset AB II rel II set Z Z Z Z K Z +=+=后备保护配置为了作为相邻线路的保护装置和断路器拒绝动作的后备保护，同时也作为距离I 段与距离II 段的后备保护，还应该装设距离保护第III 段。
距离III 段：整定值与过电流保护相似，其启动阻抗要按躲开正常运行时的负荷阻抗来选择，动作时限还按照阶梯时限特性来选择，并使其比距离III 段保护范围内其他各保护的最大动作时限高出一个t ∆。
3 保护的配合及整定计算保护2处距离保护的整定与校验1、保护2处距离保护第I 段整定（1）2处的I 段的整定阻抗为Ω=⨯⨯==-2.104.03085.01z L K Z D C I rel I set（2） 动作时间s 0t =I （第I 段实际动作时间为保护装置固有的动作时间）。
2、保护2处距离保护II 段整定（1） 与相邻线路D-E L 距离保护I 段相配合,线路的II 段的整定Ω=⨯⨯+⨯⨯=+=--04.154.02085.04.0308.011）（）（E D Irel D C II rel II set L z K z L K Z（2） 灵敏度校验距离保护II 段，应能保护线路的全长，本线路末端短路时，应有足够的灵敏度。
考虑到各种误差因素，要求灵敏系数应满足 25.1≥sen K253.1==-DC L IIset senZ Z K 满足要求（3） 动作时间，与相邻线路D-E L 距离I 段保护配合，则s t t t I II 5.0=∆+=它能同时满足与相邻保护以及与相邻变压器保护配合的要求。
3、保护2处距离保护III 段整定（1）整定阻抗：按躲开被保护线路在正常运行条件下的最小负荷阻抗min .L Z 来整定计算的，所以有ssre rel L III set K K K Z Z min.=Ω⨯⨯==79.2852.031109.0max min 1min .L L I U Z 已知 15.1=rel K ， 2.1=re K ， 5.1=ss K ，带入公式可得 Ω=⨯⨯=06.1385.12.115.179.285IIIset Z（2）灵敏度校验距离保护III 段，即作为本线路I 、II 段保护的近后备保护，又作为相邻下级线路的远后备保护，灵敏度应分别进行校验。
作为近后备保护时，按本线路末端短路进行校验，计算式为51.111==L III set senZ Z K满足要求作为远后备保护时，按相邻线路末端短路进行校验，计算式为93.64.0204.03006.138=⨯+⨯=+=--E D L III set sen Z Z Z K D C满足要求 （3）动作时间s t t t III III 112=∆+=保护9处距离保护的整定与校验1、保护9处距离保护第I 段整定 （1）线路L1的I 段的整定阻抗为Ω=⨯⨯==96.144.04485.011z L K Z Irel I set（2）动作时间s 0t =I （第I 段实际动作时间为保护装置固有的动作时间）。
2、保护9处距离保护第II 段整定(1) 与相邻线路C B L -距离保护I 段相配合考虑到分支系数br K 的影响，线路L1的II 段的整定阻抗为）（C B br II rel II set L z K z L K Z -+=111Ω=⨯=6.17444.01Z ， Ω=⨯==16404.0313L z ZBC BC BC AB I I I Z Z Z I 5.0166.1716313=+=+=25.0===BCBC AB BC br I II I K 于是Ω=⨯⨯+⨯=08.46)504.026.17(8.0IIsetZ （2）灵敏度校验距离保护II 段，应能保护线路的全长，本线路末端短路时，应有足够的灵敏度。
50.24.04408.441=⨯==L II set sen Z Z K 满足要求(3) 动作时间，与相邻线路C B L -距离II 段保护配合，则s t t t I II 5.0=∆+= 它能同时满足与相邻保护以及与相邻变压器保护配合的要求。
3、线路L1距离保护第III 段整定（1）整定阻抗：按躲开被保护线路在正常运行条件下的最小负荷阻抗min L Z 来整定计算的，所以有ssre rel L III set K K K Z Z min.=Ω=⨯⨯==53.1903.031109.0max min 1min L L I U Z其中15.1=rel K ， 2.1=re K ， 5.1=ss K 于是可得Ω=⨯⨯=04.925.12.115.153.190IIIset Z（2）灵敏度校验距离保护III 段，即作为本线路I 、II 段保护的近后备保护，又作为相邻下级线路的远后备保护，灵敏度应分别进行校验。
作为近后备保护时，按本线路末端短路进行校验，计算式为36.44.08.5204.921=⨯==L III set sen Z Z K满足要求作为远后备保护时，按相邻线路末端短路进行校验，计算式为36.12032.212.2104.92max .1=⨯+=+=-C B b L III set sen Z K Z Z K满足要求（3）动作时间s t t t III III2319=∆+=4、三段式电流接线原理图如图3-1所示。
图3-1 三段式电流接线原理图4 二次展开图的绘制保护测量电路对于动作于跳闸的继电保护功能来说，最为重要的是判断出故障处于规定的保护区内还是保护区外，至于区内或区外的具体位置，一般并不需要确切的知道。
可以用两种方法来实现距离保护。
一种是首先精确地测量出m Z ，然后再将它与事先确定的动作进行比较。
当m Z 落在动作区之内时，判为区内故障，给出动作信号；当m Z 落在动作区之外时，继电器不动作。
另一种方法不需要精确的测出m Z ，只需间接地判断它是处在动作边界之外还是处在动作边界之内，即可确定继电器动作或不动作。
绝对值比较原理的实现如前所述，绝对值比较的一般动作表达式如式A B Z Z ≤所示。
绝对值比较式的阻抗元件，既可以用阻抗比较的方式实现，也可以用电压比较的方式实现。
该式两端同乘以测量电流m I ，并令A A m U Z I =，B B m U Z I =,则绝对值比较的动作条件又可以表示为A B U U ≤称为电压形式的绝对值比较方程。
