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第三章电网的距离保护

第一节距离保护概述

一、距离保护的基本概念

思考：电流、电压保护的主要优点是简单、可靠、济，但是，对于容量大、电压高

或结构复杂的网络，它们难于满足电网对保护的要求。电流、电压保护一般只适用于35kV

及以下电压等级的配电网。对于UOkV及以上电压等级的复杂网，线路保护采用何种保护方

式？

解决方法：采用一种新的保护方式——距离保护。

距离保护是反应保护安装处至故障点的距离，并根据距离的远近而确定动作时限的一

种保护装置。

测量保护安装处至故障点的距离，实际上是测量保护安装处至故障点之间的阻抗大小，故

有时又称之为阻抗保护。

距离保护也有一个保护范围，短路发生在这一范围内，保护动作，否则不动作，这个

保护范围通常只用给定阻抗Zzd的大小来实现的。

正常运行时保护安装处测量到的线路阻抗为负荷阻抗z由，即

在被保护线路任一点发生故障时，测量阻抗为保护安装地点到短路点的短路阻抗Zd,

UU

Z_sj__也Z

clIId

cld

距离保护反应的信息量比反应单一物理量的电流保户灵敏度高。

距离保护的实质是用整定阻抗Z/d与被保护线路的测量阻抗Z.比较。当短路点在保

护范围以外时，即*JzJ时继电器不动。当短路点在屎护范围内，即ZJzJ时继电器

动作。因此，距离保护又称为低阻抗保护。

动作阻抗：使距离保护刚能动作的最大测量阻抗。

二、时限特性

距离保护的动作时间t与保护安装处到故障点之间的距离I的关系称为距离保护的时限

特性，目前获得广泛应用的是阶梯型时限特性，如图3—1所示。这种时限特性与三段式电流

保护的时限特性相同，一般也作成三阶梯式，即有与三个动作范围相应的三个动作时限：

图3-1距离保护的时限特性

图3-1距离保护的时限特性

三、距离保护的组成

三段式距离保护装置一般由以下四种元件组成，其逻辑关系如图3—2所示。

1.起动元件

起动元件的主要作用是在发生故障的瞬间起动整套保护。早期的距离保护，起动元件

采用的是过电流继电器或者阻抗继电器。

2.方向元件

方向元件的作用是保证保护动作的方向性，防止反方向故障时，保护误动作。采用单

独的方向继电器或方向元件和阻抗元件相结合。

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图3-2距离保护原理的组成元件框图一

3.距离元件

距离元件（Z、Z、Z）的主要作用是测量短路点到保护安装处的距离（即测量阻抗）,

一般采用阻抗继电器。

4.时间元件

时间元件J、t）的主要作用是，根据预定的时限特性确定动作的时限，以保证保护

动作的选择性，一般采用区间继电器。

正常运行时，起动元件1不起动，保护装置处于被闭锁状态。

当正方向发生故障时，起动元件1和方向元件2动信，距离保护投入工作。

如果故障点位于第I段保护范围内，则Z动作直接起动出口元件8,瞬时动作于跳闸。如

果故障点位于距离I段之外的距离II段保护范围内，则Z不动作，而Z动作，起动距离II

段时间继电器5,t时限，出口元件8动作，使断路器跳闸，切除故障。

如果故障点位于距离