3电网的距离保护.ppt

3电网的距离保护 3.1距离保护的基本原理与构成 3.1.1距离保护的概念 UI保护的优缺点,长距离重负荷 定义：保护安装处用UI变化测距离；欠量动 内外要有选择性 整定距离 用短路阻抗判是否区内 3.1.2测量阻抗及与故障距离的关系 测量阻抗是测量电压与测量电流之比 复数（三种表示方法） 正常时值大且阻抗角小 短路时值小且阻抗角大 图3.2 整定长度与整定阻抗对应 3.1.3三相系统中测量电压和测量电流的选取 单相时关系简单 三相时要选择 图3.3 用对称分量法可求出关系（含各种故障） 1.单相接地短路 A相例 非故障相测量阻抗大不会动作 正常 2.两相接地短路 以BC.接地短路为例 式3.9 3.10 能反应 A相不反应距离但大与整定 BC两相相减能反应但AB.CA两相不反应但不动作 AB.CA接地短路结论同 3.两相不接地短路 两故障相电压相同 AB例反应距离 非故障相不反应 4.三相对称短路 因对称所以单相和三相电流差均可 5.故障环路的概念和测量电压电流的选取 中性点有效接地故障电流在对应相流过称故障环路（有一个和两个的） 故障环路满足测量阻抗要求非故障环路不满足测量阻抗要求 距离保护要取故障相好在非故障相大于测量阻抗 每相均加 单相接地测量电流带零序电流补偿能反应-接地距离保护 相间短路保护：电压为电压差电流为电流差-相间距离保护 表3.1 3.1.4距离保护的延时特性 同电流保护的三段式 Ⅰ段无，Ⅱ段0.3~0.6S，Ⅲ段逆向阶梯 3.1.5距离保护的构成 启动、测量、振荡闭锁、电压回路断线、配合逻辑及出口 1.启动部分 判是否有故障 要求：作远后备保护范围末端短路时动作 模拟：硬件；反应负序、零序或综合 数字：电流突变量（或零序） 2.测量部分 核心 区内动作区外不动作 模拟：硬件-阻抗元件（阻抗继电器） 数字：软件-阻抗、距离元件（继电器） 3.振荡闭锁部分 振荡时为不正常不要动 振荡时UI大幅度变测量部分可能误动 要闭锁 4.电压回路断线 测量电压无可能误动要闭锁 5.配合逻辑部分 各部配合 实现三段式 6.出口部分 跳闸及信号（大功率） 几部分可能分不开 3.2阻抗继电器及其动作特性 3.2.1阻抗继电器动作区域的概念 作用：测量阻抗与整定阻抗比较 实际由于各种原因不一定正好在直线上，在一个区域 区域有园、四边、橄榄等 数字可实现任意 区域边界即临界动作边界 3.2.2阻抗继电器的动作特性和动作方程 动作特性：复平面动作区域 动作特性可用图或方程描述-动作方程 1.园特性阻抗继电器 偏移、方向、全阻抗、上抛等 图3.5偏移园 圆心： 半径： 绝对值比较原理 测量阻抗减圆心小于半径 相位比较动作特性 图3.6 园上任一点和半径组成直角三角形 点在右下部式3.14 点在左上部式3.15 园内式3.16 园外式3.17 动作条件式3.18 最灵敏角：测量阻抗与整定阻抗角一致 取被保护线路阻抗角 反方向有时用偏移率表示 用与后备保护（Ⅲ）段 （2）方向园特性 偏移园特性无反向 动作方程（3.19） 相位比较特性（3.20） 整定阻抗反向动作阻抗最大 用与主保护（ⅠⅡ)段 国外叫导纳、姆欧 （3）全阻抗继电器 园心在园点 绝对值动作方程(3.21) 相位值动作方程（3.22） 不具方向性 用在单电源；多电源要和方向元件配合 （4）上抛与下抛园特性 设置阻抗1设置阻抗2均位于第一象限 圆心两者和的1/2 半径两者差的1/2 上抛可与其他组成8字型，做启动元件 下抛同理用于发电机失磁 （5）特性园的偏移 上述相位比较范围是-90~+90度 例偏移园相位比较范围不是-90~+90度 比较方程为（3.23） 图3.10 方向园、全阻抗、上抛均可 注：偏移角变时某些方向可能变要有措施 2.苹果特性和橄榄特性阻抗元件 相位动作范围不是180则特性不是园 例方向园（3.24） 大于90度是苹果型；小于90度是橄榄型，图3.11 苹果形在R方向上大-耐受过渡电阻不耐受过负荷 橄榄形反之 3.直线特性的阻抗特性 园在半径无限大的特例 电抗、电阻、方向等 （1）电抗特性 图3.12 用等腰三角形分析 测量阻抗在直线上、虚轴左侧、虚轴右侧 绝对值、相位比较方程（3.25 3.26） 很强的耐电阻能力但重负荷阻抗时可能动作要负荷、复合使用 实际可能有倾角、绝对值、相位比较方程（3.28 3.29） (2)电阻特性 图3.13 用等腰三角形分析 加倾向后特性式（3.30） （3）方向特性 图3.14 分析同 （3.31 3.32） 4.多边形的阻抗特性 园特性整定值小有过渡电阻易拒动整定值大有大负荷易误动 多边形可满足两方面 图3.15 由直线组成 相位动作方程（3.3