31距离保护的基本原理与构成.ppt

3 电 网 距 离 保 护 内 容 提 要 距离保护的基本原理与构成 阻抗继电器及其动作特性 阻抗继电器的实现方法 距离保护的整定计算与对距离保护的评价 距离保护的振荡闭锁 距离保护特殊问题的分析 距 离 保 护 的 概 念 电流保护：通过电流大小反应故障（类型、位置） 简单、经济、工作可靠，但是，受系统运行方式变化的影响较大，难以满足高压和超高压电网快速、有选择性地切除故障的要求 一般适用于35kV及以下电网 距离保护：利用短路发生时电压、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 主要由输电线路的阻抗决定 距 离 保 护 的 概 念 ——— 正方向区内 ——— 正方向区外 ——— 反方向 测量阻抗及其与故障距离的关系 测量阻抗用来 表示，定义为保护安装处测量电压 与测量电流 之比： 测量阻抗及其与故障距离的关系 测量阻抗用来 表示，定义为保护安装处测量电压 与测量电流 之比： 正常运行——负荷阻抗 幅值较大，相角较小 短路故障——短路阻抗 幅值较小，相角较大 金属性短路故障： 测量阻抗及其与故障距离的关系 测量阻抗： 单位长度线路阻抗值 似乎设计为这样的判别区域 整定长度： 整定阻抗： 测量阻抗及其与故障距离的关系 通常设计为一个区域 当测量阻抗落在这个范围内时，阻抗元件动作；否则不动作 考虑到二次侧的测量阻抗受下列因素影响：1）电流、电压互感器误差； 2）输电线路阻抗角的角度差； 3）过渡电阻的影响等 距离保护的接线方式——三相系统中测量电压和测量电流的选取 两个要求： 能够反映短路点到保护安装处的正序阻抗 能适用于各种短路类型 对于各种类型的短路故障，通过计算分析找到满足上述关系的电压、电流接入阻抗继电器 能够正确反映故障的接线方式所选取的测量电压和测量电流必须满足这样的关系 测量电压和测量电流的选取—— 测量电压？ 测量电流？ 已知：z1、z2、z0 较容易从系统中获得的参数： 测量电压和测量电流的选取—— K点发生故障时，把各相电压分别写成故障点电压和线路上压降之和的形式，并将电流分解成正、负、零序： （ABC） （ABC） （ABC） 测量电压和测量电流的选取—— （ABC） （ABC） （ABC） 保护1安装处各相电压 上述表达式对四种故障类型均使用，且不满足能正确反映故障的通用表达式的形式。还需要逐个对各种故障根据故障边界条件进行分析 测量电压和测量电流的选取—— 保护1安装处 各相电压 单相接地短路： 形式 相同 测量电压——故障相电压 测量电流——带有零序补偿的故障相电流 测量电压和测量电流的选取—— 保护1安装处 各相电压 两相接地短路： 形式 相同 测量电压——故障相电压/故障相电压之差 测量电流——带有零序补偿的故障相电流/故障相电流之差 测量电压和测量电流的选取—— 保护1安装处 各相电压 两相不接地短路： 形式 相同 测量电压——故障相电压之差 测量电流——故障相电流之差 测量电压和测量电流的选取—— 保护1安装处 各相电压 三相短路： 形式 相同 测量电压——故障相电压/故障相电压之差 测量电流——带有零序补偿的故障相电流/故障相电流之差 测量电压和测量电流的选取—— 只有采用与故障回路相关的电流、电压才能实现距离的测量 故障回路在相间时，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，称为相间距离 当故障回路经大地才能构成回路时，采用保护安装处的相电压和经零序补偿的相电流可以反映故障距离，称为接地距离 有几个故障回路，就有几个阻抗继电器可以实现阻抗测量 测量电压和测量电流的选取—— 测量电压和测量电流的选取—— 接地距离的 0°接线方式 相间距离的 0°接线方式 接线方式可以反映的故障类型： 阻抗元件为“欠量动作” 在一些特殊情况下，当故障相的测量阻抗动作时，非故障相的测量阻抗（包含非故障相电气量的测量阻抗）有可能也会动作，为此，在单相故障需要仅跳开单一的故障相时，还需要采用选相元件予以辅助确定。 距离保护的延时特性 三段式距离保护： 距 离 保 护 如 何 构 成？ ——— 正方向区内 ——— 正方向区外 ——— 反方向 启动部分、测量部分（阻抗继电器）；振荡闭锁部分；电压回路断线；配合逻辑部分；出口部分 距 离 保 护 如 何 构 成？ 启动部分、测量部分（阻抗继电器）；振荡闭锁部分；电压回路断线；配合逻辑部分；出口部分