华北电力大学精品课程-电力系统继电保护黄少锋教授—距离3-123原理、特性、实现.ppt

第 3 章 电网的距离保护 一、距离保护基本原理 二、阻抗继电器动作特性及其实现方法 三、距离保护的整定计算 及对距离保护的评价 四、距离保护的振荡闭锁 五、故障类型判别及故障选相 六、距离保护特殊问题的分析 七、工频故障分量距离保护 第3.1节 距离保护基本原理及构成 距离保护的保护范围和灵敏度受运行方式的影响 较小，尤其是距离保护Ⅰ段的保护范围比较稳定， 同时，还具备判别短路点方向的功能。 3.1.3 距离保护的接线方式 接线方式 —— 采用何种测量电压和测量电流？ 希望或要求： 1）能够反映短路点到保护安装处的正序阻抗； 2）适合于任何的短路类型。 但遗憾的是，到目前为止，还没有一种接线方式 能够同时满足上述的 2个要求。 同学们可以探索更好的接线方式！！ 实际上，零序补偿系数K代表了多重含义： 下面具体分析各种测量阻抗的情况： 3.1.4 距离保护的时限特性 与单电源的电流保护类似： 三段式配置，时限特性设计方法一致。 3.1.5 距离保护的构成 在距离保护的各种动作区域中，常用的一种形式是：圆特性。典型的圆特性如下： 在距离保护的各种动作区域中，常用的一种形式是：圆特性。典型的圆特性如下： 另外，两个或多个的园特性还可以构成“与”、“或”的关系，组合出其它特性。 橄榄型特性 苹果型特性 （两圆“与”） （两圆“或” ） 还有如下的特性： 提高Zset定值（保证灵敏度），另外，加电阻线来防止负荷情况下的误动。 多边形特性——常用特性之一 （淡化了最大灵敏角的概念） 与园特性比较，多边形特性的保护范围、耐过渡电阻能力容易兼顾。 3.3 阻抗元件的实现方法 一、微机距离保护中幅值比较的实现 在《微机保护基础》课程中，将介绍：来自TV的测量电压和来自TA的测量电流，通过各自的模拟量输入回路，经过低通滤波、采样保持、A/D转换后变为相应的数字量，然后采用一定的数字滤波算法，计算得到相应的相量。 当然，测量电压、测量电流应当与接线方式对应。 （同乘以） C、A相测量阻抗与B相类似分析，绝对值较大。 BC两相相间短路时，接地测量阻抗： （4）两相接地短路（设BC相） 类似分析，可得： （5）单相接地短路（设A相） 0°接线方式的测量阻抗归纳： 包含非故障相的电气量时，测量阻抗的幅值通常偏大。 接地阻抗的 0°接线方式 相间阻抗的 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”，故测量阻抗偏大时，影响较小。 顺便说明：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。 实际的逻辑相当复杂，尤其是振荡闭锁部分。 3.2 阻抗继电器及其动作特性 重述一遍：考虑到二次侧的测量阻抗受电流、电 压互感器和输电线路阻抗角的角度差等因素影响， 因此，通常将阻抗继电器的保护范围扩大为一个面 或圆的形式。当测量阻抗落在这个范围内时，阻抗 元件动作；否则不动作。 这个保护范围的边界叫做：整定阻抗。用下面的 符号表示： 回顾一下动作区域 方向特性 整定阻抗是圆的直径（绝对值最大——保护范围最大） 大部分设计为圆内动作 希望：线路阻抗角等 于最大灵敏角。 方向圆特性可以判断： 短路范围和方向。 但是，出口短路时需要 “记忆”。 这是最常用特性之一。 方向特性 偏移特性可以判断：短路范围，没有出口死区。 但是，反方向出口短路会误动。 通常应用于断路器合闸时。 偏移特性 全阻抗特性可以判断：短路范围。 但是，没有方向性。 较少采用。 没有最大灵敏角的概念。 全阻抗特性 各种圆特性的动作方程 一、幅值比较动作方程 要点：圆周上任何一点到圆心的距离均等于半径。 于是有： 或 （直角坐标系） （极坐标系） 以偏移阻抗特性为例。 2）再求圆心相量 1）圆的半径 的幅值比较动作方程： 当α = 0 时，就是方向圆的幅值动作方程，即： 当α = 1 时,就是全阻抗圆的幅值动作方程，即： 偏移特性的幅值比较动作方程： 二、相位比较动作方程 要点：圆周上任何一点到直径两端点之间的 夹角均等于90o 。 二、相位比较动作方程 圆周上任何一点到直径两端点之间的夹角均等于90o 。 考