电网的距离保护.ppt

第三章电网的距离保护3.1距离保护概述3.2阻抗继电器3.3阻抗继电气的接线方式3.4影响距离保护正确工作的因素及防护措施3.5距离保护的整定计算思考：电流电压保护的主要优点是简单、可靠、经济，但是对于容量大，电压高，结构复杂的网络，它们很难满足对电网的保护要求。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。所以，他们只适用于35KV及以下的配电网，对于110KV以上的高压电网不适用。怎么办？解决方案：一种新的保护措施-----------距离保护---------110KV及以上电网的主保护措施3.1距离保护的基本原理1.基本概念：是反映保护安装处到故障点的距离，并根据距离的远近而确定动作时限的一种保护装置。测量保护安装处到故障点的距离，实际上就是测量保护安装处到故障点之间的阻抗大小，故有时又称为阻抗保护。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。如果M处的距离保护1的动作整定值为Zset其实际保护范围为线路MZ。当点K1故障时，故障点至保护装置安装处M的阻抗为Zk1，则Zk1＞Zset，距离保护1不动作；当点K2故障时，故障点至保护装置安装处M的阻抗为，则Zk2＜Zset，距离保护1动作。由此可见，在距离保护1的保护范围MZ内任何一点发生短路故障时，其短路阻抗总是小于保护装置的动作整定值Zset，保护装置均能够动作；反之，短路故障点发生在保护范围MZ外时，其短路阻抗总是大于保护装置的动作整定值Zset，保护装置不动作。总之，距离保护装置是否能够动作，就是根据保护装置检测到的线路短路阻抗Zk与保护装置的动作整定值Zset之间的比较判断结果来决定的。这一比较判断过程一般采用距离保护装置中的核心元件——阻抗继电器来实现。2.阻抗的测量距离保护装置中的阻抗继电器通常是经过电流互感器TA和电压互感器TV接入电力系统，并通过检测线路的电流和母线的电压来测量阻抗值。阻抗继电器接入电力系统如下图所示。阻抗继电器接入电力系统示意图3.距离保护的时限特性距离保护根据该保护范围距离的大小确定动作时限，保护的动作时间与保护安装处到故障点之间的距离的关系称为距离保护的时限特性。目前获得广泛应用的是三阶梯型时限特性。如下图所示，一般在靠近电源处的距离保护由于保护范围较广，需要设置三段距离保护，例如保护3即设了包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段距离保护在内的三段距离保护。其中，第Ⅰ段保护本线路A-B的80～85%范围，动作时限为瞬时动作，是本线路的主保护；第Ⅱ段保护本线路A-B的全部范围，延伸至相邻线路B-C，但不超出保护2的Ⅰ段距离保护的保护范围，动作时限较保护2的Ⅰ段距离保护高出一个时间阶段；第Ⅲ段作为后备保护用于保护输电线路全长，动作时限较保护2的Ⅲ段距离保护高出一个时间阶段，为所有距离保护的最高限。由此可知，距离保护的时限特性与三段式电流保护相似。4.距离保护的优点（1）灵敏度较高。阻抗继电器反应了正常情况与短路故障时电流、电压值的变化，短路故障时电流增大，电压降低，阻抗的变化量更加显著。所以，比反应单一物理量的电流、电压保护的灵敏度高。（2）保护范围与选择性不受系统运行方式的影响当系统运行方式改变时，短路故障电流和母线剩余电压都发生变化。例如，在最小运行方式下，短路故障电流减小，电流速断保护要缩短保护范围，过电流保护要降低灵敏度。而距离保护如图3.1所示，由于短路点至保护安装处的阻抗取决于短路点至保护安装处的电距离，不受系统运行方式的影响，因此，距离保护的保护范围与选择性不受系统运行方式的影响。（3）迅速动作的范围较长。距离保护常采用如图3.3所示的阶梯形时限特性，这种时限特性比单一的电流保护的时限特性优越得多。与三段电流保护相比，由于距离保护的保护范围基本上不受系统运行方式的影响，所以距离保护第Ⅰ段的保护范围比电流速断保护范