电网距离保护第三章1.ppt

* 3. 电网距离保护 3.1 距离保护的基本原理与构成 电流保护的主要不足 灵敏度不足（最根本的缺点） 运行方式对保护影响大 无法满足更高电压等级电网对保护的速动性，选择性，灵敏性的要求 3.1 距离保护的基本原理与构成 故障特点： 电流保护仅仅利用了故障时电流增大的特征 故障时电压降低 综合利用可以提高灵敏度，所以就有了阻抗保护，反映电流电压比值的保护 3.1.1 距离保护的概念 （一）测量阻抗和故障距离的关系 测量阻抗的定义 对于单相输电线路，当发生故障时，上述测量阻抗与故障点到测量点的距离关系如下： 其中z为线路单位长度的阻抗 3.1.1 距离保护的概念 （二）距离保护的工作原理 由上述分析可见，输电线路故障时，测量阻抗和故障点到测量点的距离成正比关系，所以阻抗的大小反映了故障点和保护安装处之间的距离。 利用该阻抗（或距离）和线路全长阻抗（距离）的比较结果可以识别故障的具体位置，由此可以构成阻抗保护（习惯上称为距离保护） 3.1.2故障回路与阻抗继电器的接线 问题的引出 对于单相系统，测量阻抗不存在电流、电压的选择问题 对于三相系统，使用哪个电压和电流测得的阻抗与故障距离之间存在上述的简单比例关系，这与故障回路有关。阻抗继电器的接线方式是故障回路概念的应用 3.1.2故障回路与阻抗继电器的接线 （一）线路发生短路时保护安装处相电压的统一表达式 3.1.2故障回路与阻抗继电器的接线 （一）线路发生短路时保护安装处相电压的统一表达式 其中k称为零序电流补偿系数，定义如下 3.1.2故障回路与阻抗继电器的接线 （二）线路发生短路时保护安装处相间电压的统一表达式 关于两个统一表达式的说明 在统一表达式的推导中，对故障类型、故障地点没有任何假设，所以统一表达式与故障类型和地点无关 3.1.2故障回路与阻抗继电器的接线 （三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系 单相金属性接地故障 AG故障 边界条件 A相接地故障的测距公式 可见，A相接地故障时，采用保护安装处的故障相电压 和经零序补偿的故障相电流 可以反映故障距离 3.1.2故障回路与阻抗继电器的接线 （三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系 单相金属性接地故障 同理得到 A相接地故障的测距公式 C相接地故障的测距公式 可见对于单相接地故障，只有故障回路的电流电压才能正确地反映故障距离。 对于单相接地故障，只有一个故障回路，即故障相经故障点和大地构成的回路 B相接地故障的测距公式 3.1.2故障回路与阻抗继电器的接线 （三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系 两相相间故障 AB故障 边界条件 AB相间短路的测距公式 可见，AB相间故障时，采用保护安装处的故障相相间电压 和故障相间电流差 可以反映故障距离 3.1.2故障回路与阻抗继电器的接线 （三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系 两相相间故障 同理得到 AB相间短路的测距公式 CA相间短路的测距公式 可见对于两相相间短路，也只有故障回路的电流电压才能正确地反映故障距离。 对于两相相间短路，同样只有一个故障回路，即故障相经故障点和另一故障相构成的回路 BC相间短路的测距公式 3.1.2故障回路与阻抗继电器的接线 （三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系 两相相间短路接地故障 ABG故障边界条件 ABG故障的测距公式 3.1.2故障回路与阻抗继电器的接线 （三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系 两相相间短路接地故障 对于ABG两相相间接地故障，有三个故障回路，即故障相A经故障点和另一故障相B构成的回路，故障相A经故障点和大地构成的回路，故障相B经故障点和大地构成的回路，三个故障回路的电流、电压均可实现测距目的 BCG故障 （三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系 两相相间短路接地故障 同理得到 3.1.2故障回路与阻抗继电器的接线 CAG故障 （三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系 两相相间短路接地故障 同理得到 3.1.2故障回路与阻抗继电器的接线 3.1.2故障回路与阻抗继电器的接线 （三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系 三相短路 ABC故障边界条件 ABG故障的测距公式 对于三相短路，有六个故障回路 3.1.2故障回路与阻抗继电器的接线 （三）不同故障类型电流、电压和测量阻抗的关系 结论 只有采用与故障回路相关的电流、电压才能实现距离