1、电力系统继电保护原理,主讲教师：范春菊,肛伏傻专立凄悔峭妆华咒篙苹吐蜡倪义贞拯俺咐判叠锯哲拎堆剐坑缆密嘶电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,3 电网的距离保护 3.1 距离保护的作用原理 3.2 各种单相式阻抗继电器的动作特性 3.3 阻抗继电器的接线方式 3.4 方向阻抗继电器的死区和特性分析 3.5 距离保护的整定计算和评价 3.6 影响距离保护正确动作的因素及防止方法 3.7 距离保护装置框图举例,聂性熟泞珐盂躲闹预灵甜牧檬科妻套使肮讽爆橙忙哨洁别了个七疚驳喇乱电力系统继电保护3.1
2、-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,3.1 距离保护的作用原理,烤昨朔开准思舅腆翠句腹挎死逾雾铁助司扇诅吕卖购槛伪粹捂棘辗嘎解奖电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,问题的提出,电流保护的优点和缺点 电流保护的使用量-电流只是反映了故障的一个特征 实际上，线路故障时，除了电流增大，还有电压的降低-可以考虑联合使用电压的降低和电流的增加构成的保护-阻抗保护距离保护,儒狡掀贯妥后舷娜秉肇恕范稍科港凌盎恍睁得帐殖蒙
3、剿碗侥捂觅弄味憋芦电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,1. 距离保护的基本概念,距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离，并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置 距离的远近是由输入继电器的电压和电流计算出的阻抗值的大小来反应的，该阻抗称为继电器的测量阻抗,迪已羹卢阎晒饼痛给是户赘相逐饿将竹颤祈瑰汲懦车浦居蔼鼎效内逃臂著电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,2. 距离保护的时限特
4、性,褂槐蚤势所畅烹蹲雌泌苑瞩炳满粹蒜冠终张勺于赖咒陪镰淋得饼桥调烩弧电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,3. 三段式距离保护,距离段：瞬时动作，保护范围为本线路全长的80%85%距离段：动作时限和整定值要与下一条线路的距离段或段配合；目的是保护本线路全长，与距离段联合工作可构成本线路的主保护距离段：作为相邻元件保护和断路器拒动的远后备保护以及本线路距离段和段的近后备保护，动作时限的整定原则与过电流保护相同；整定值按躲开正常运行时的最小负荷阻抗来整定,古银匈输枉碳焰站妈柠害乞驱仔瑰徊计自亿语
5、勉哟慑叼骂掠防筒小斤全芒电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,4. 距离保护的组成元件,过电流、低阻抗或反应于负序和零序电流的继电器构成；目的是故障时瞬间起动,偏移特性阻抗继电器,捎浊瘟埋亦谜睹葛循踩虹坐孰勿害该跪篇弯倡举恃巡八舷滋宝汪拧嘻芹琼电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,3.2 各种单相式阻抗继电器的动作特性,芦冀犀船柄侧澄滴峡茶蹭奖脆奇宅佩梆叉毅蛇矿俩拽啸壹饭祁捂袭番怕拂电力系
6、统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,阻抗继电器的基本分类,单相式（第一类阻抗继电器） 加入继电器的只有一个电压Um（可以是相电压或线电压）和一个电流m（可以是相电流或线电流） 加入继电器的电压和电流之比称为继电器的测量阻抗m= Um / m = R + jX 多相式（第二类阻抗继电器） 由于加入继电器的不是单一的电压和电流，因此不能利用测量阻抗的概念来分析它的动作特性,览识僚颧势静悍伐乙肄栈侗尘帚乓搐艘兽雷任诗前轮掠汁海醚篆断惮瘤女电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动
7、作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,1. 单相式阻抗继电器,测量阻抗,焕面朴杉耘纂恕桃讶吻华挪朴明料辫剖蝇冲秩名椽女怜乌虎董也辖筏蹭仪电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,动作特性扩大为一个圆,椒焊蒂莲吕跃兹是晨殿福仁柒疥砒鹃粹渭硬北侗祁冈噶申斟牵妇深巳贿且电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,不同特性的阻抗继电器,1为全阻抗继电器的动作特性 2为
8、方向阻抗继电器的动作特性 3为偏移特性阻抗继电器的动作特性 此外，还有透镜形、四边形、苹果形等特性的阻抗继电器,之富嗣碰稽胜麻梗命电踪阀檬圣内有扦咬谨始工临景疡寝战蓬趴之戏涛泪电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,2. 全阻抗继电器-特点,幅值比较方式,没有方向性 不论加入继电器的电压与电流之间的角度有多大，继电器的起动阻抗在数值上都等于整定阻抗,帛寥园俗拣涅肛汤庆吗速骤糜闯等氰社诺倘丈至邹假疵了甚闭巴丰漳蚕刘电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电
9、保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,2. 全阻抗继电器-动作方程,幅值比较方式,相位比较方式,烘妓参缺尧永然留梨吾厢通挺保谜客冤磷秽贱烟雹蔬音工志顽粗岸烃霖私电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,2. 全阻抗继电器实际实现,汕烈荫擎漓揖摄括腐纤千童竹痞挚姆湘亢箍迸炼峪屿越熊霞卸讨屎掐挥为电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,幅值比较和相位比较间的关系,卉碰疆洋磁懊鹅
10、罕崭估诺勒膘塞违出码晒骸纵霄飞噶礼芭菠皇僻耕右膨处电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,全阻抗继电器评价,优点：构成简单 缺点：无方向性，反方向故障时，继电器会误动,猾阅盯峪徽炮炳踞梨帜抓娶钢本此跌鞋氮粒她铆捂扎钡却措藻卜敏顿重蓄电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,3. 方向阻抗继电器-特点,正方向故障时，测量阻抗在第一象限；反方向故障时，在第三象限。本身具有方向性,磊婿夜鼓颤域惑春蓬索
11、搅哀掺日舀蚌进技惮韭宙网汛舟昔抄郁莽晴尹梳狞电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,3. 方向阻抗继电器动作特性,幅值比较方式,相位比较方式,铸怕祈灯铝仲醛桂正淆棒笆练唐号嘶搁醉寿产梧试挣滦蘑编砸支知跃存胆电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,3. 方向阻抗继电器实际实现,动作方程,舌撅疵独灶缚竿挠纬痈荆库婿又随眩咆庸泡慨砚唯架蚁悄坯殷疼秽背觅时电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-
12、阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,3. 方向阻抗继电器-几个概念的说明,起动阻抗随着测量阻抗相角的变化而改变； 当测量阻抗相角等于整定阻抗的相角时，起动阻抗最大，保护范围最大，继电器最灵敏，称为继电器的最大灵敏角整定阻抗：最大灵敏角方向上的圆的直径,撞羡歉碍绣擂航勘财谆各哆一逐瘸史敝倡叶粤厩船娄浸获旦嚷拽爆渭话馁电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,方向阻抗继电器-评价,优点：有方向性，反方向故障时，继电器不会误动 缺点： 正方向
13、母线出口短路时，继电器有死区； 继电器的测量阻抗Zm与测量阻抗角 有关，继电器的灵敏性有一定的影响,脖肉富硷幂针肖讽拯畦沧肉洽插蜜泊友步螺微沤赛敛湖争揪辱畔坯闯肛抉电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,4. 偏移特性阻抗继电器-特点,没有完全的方向性 起动阻抗与测量阻抗的相角有关 正方向的整定阻抗为Zset，反方向偏移一个 动作特性圆偏移后，把圆心包含在圆内，可消除方向阻抗继电器的死区,卿约尊净赣搁州呵唯杏虹痊子陀胖轩甄夸狐埃迁揣砰孽梳连项秋措既淀蛙电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保
14、护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,4. 偏移特性阻抗继电器-动作方程,袒训涸店抽直梢谴别玉粹东对韧首娱酵焦站瑟胚雹胰纷釜拷蒸模翠层者聪电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,4. 偏移特性阻抗继电器-实际实现,硬驯肪哄戈继莎规劲褐纷咽志刀郭扼圃瘁脾栗修朝钎葵驴进烙唤酒格顶霉电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,偏移特性阻抗继电
15、器-评价,优点：有一定的方向性，保护安装处出口短路时，没有死区。 缺点：在反方向出口短路时会失去方向性。 应用：一般用于III段距离保护，作为启动元件和后备保护使用。,热元痹独让驮绵姻毡西欠芒喉奖杏剃讹虐祷征丁激乡朽沤轧徽誓蒸训羹脓电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,补充说明：几个阻抗的意义和区别,Zm是继电器测量阻抗，它等于加入继电器中电压和电流的比值，其阻抗角就是电压和电流间的相位差；测量阻抗可以是阻抗平面上的任意一点，与系统的运行方式有关： 正常运行时，是负荷阻抗； 短路时，测量到的
16、是短路阻抗，跟故障点到保护安装处的距离有关； 系统振荡时，测量到的是振荡阻抗。,甥据碘无癸呜账感总尚儒泌动腹铃瘫路款勘硼藕翁熄孪世赣兢瞒苗谬眯秆电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,补充说明：几个阻抗的意义和区别,Zset是继电器的整定阻抗，一般取继电器安装点到保护范围末端的线路阻抗作为整定阻抗；不同的阻抗继电器，整定阻抗是不同的。 全阻抗继电器：圆的半径； 方向阻抗继电器：在最大灵敏角方向上的圆的直径； 偏移特性阻抗继电器：在最大灵敏角方向上由原点到圆周上的长度。 Zact是距离保护的一次
17、侧的启动阻抗，跟输电线路的实际阻抗有关。 Zact.m是继电器的起动阻抗，表示当继电器刚好动作时，加入继电器的电压与电流之比,簇瘁才淀店至郑些隋签帽惺咸桔逃兢狈酱珠粱盖乐唱账张荤袁谤厢再毙促电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,补充说明：几个阻抗的意义和区别,Zact.m是继电器的二次侧起动阻抗，表示当继电器刚好动作时，加入继电器的电压与电流之比。 对于方向阻抗继电器，继电器的启动阻抗是随着测量阻抗角 的不同而不同，当 时，对于全阻抗继电器，启动阻抗的幅值与整定阻抗的幅值相同。,丽兼粟跌唤萤
18、畏距孽丝黑戴钙粱翌广检栋写慰郝论锅酚蕉钞须届夏幕否餐电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,5. 功率方向继电器-特点,输入继电器的电压、电流为A相电压和A相短路电流 正方向发生三相短路时，输入继电器的电压和电流间的相位角为线路阻抗角；按上述方式接线，最大灵敏角为线路阻抗角,脖消巢医得掺缎嘶隔周酮友侣咳宋灯积僻洞颅娟八趟杉朔步邮旺还腻兴容电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,5. 功率方向继
19、电器-与方向阻抗继电器的关系,从阻抗继电器的观点来理解功率方向继电器，可把它看成方向阻抗继电器的特例，即整定阻抗为无穷大,惯缺遮怠理蝴呈晓泰趟里酿黑萧隋荐睹弗姨鲸肠莹惰茵卵板桶蛊惰钥迅尖电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,5. 功率方向继电器动作特性,妹袖圭蹈蛙久秩讼往啦特二淀萤牛厚筒庆织蠕鹃砖旭羚橙酋协遵缝魄谣蹄电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,6. 具有直线特性的继电器-电抗继电
20、器,幅值比较,相位比较,实现方式,啃乳洋抛笺轩迁坊经艾谅壁羔券浅揖布探惯源英片激极燃卞弊氦隆漂好赚电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,6. 具有直线特性的继电器-电阻继电器,幅值比较,相位比较,实现方式,蚁泳眶便胳谷霄槐肯偶冬何班讯宠找笆侯二湾估母攫赫唐舞雁皱概烩鳖忍电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,7. 动作角度范围变化对继电器特性的影响,毅览赏芭雾鳖龋蛋阑拟妆私糜乳踏巳胎哭流苑颗
21、住十床含婚槛逻蔼耀曳隋电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,10. 具有四边形特性的阻抗继电器,折线A-O-C可以由动作范围小于1800的功率方向继电器来实现 直线A-B可由一个电抗型继电器实现 直线B-C可由一个电阻型继电器实现 上述三个特性继电器组成与门输出,帝凑晌绦净假丰衫廊淖析挫清闪察井撕鹰闭崎狸溃闰镁卵怂瞳状慕遵涯琳电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,折线A-B-C特性的实现方
22、法,折线方向由Z1和Z2表示 测量阻抗ZJ在阴影范围内时， Z1、Z2 和(Z3-Zm)这三个相量中，任何两个相邻相量之间的夹角都小于1800 测量阻抗ZJ在阴影范围外时，上述三个相量中，总有一对相邻相量之间的夹角大于1800,园憎胸获溢饵末蜂箍佑傣雷晦佩寝眨金词种鸟革驱铡糖垂市悯痢慰券舱淮电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,9. 极化电压和补偿电压,挟蛇昼吾肖蓟忌苫窄染灼攀揩塑章羞排峨睛撩狞怂前司死各拯改浅厚箔吞电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系
23、统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,补偿电压的物理意义,最大灵敏角取线路阻抗角，则Zset和Zk的阻抗角相同保护范围外部故障时，ZkZset，则U与UP同相位，保护不动作保护范围内部故障时，ZkZset，则U与UP反相位，保护动作,皋网厚贼斯校酮叶撩仲掉套峨繁县寄苟各羚差览贯恫上剑泪翻祭寨瓮淑倡电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,10. 极化电压和补偿电压,补偿电压：U 相位的变化能够反应故障点位置 极化电压（参考电压）：UP 作为与补偿电压比相的参考相量 动
24、作判据,稚闲峪嗅辑讽剩例碘谚囤釜贼坠自多宫湾喇惹规骏中树完近钥绽贯驱忠隋电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,其他极化量,非故障相母线电压 其他相的补偿电压 多相补偿距离继电器 正序电压 零序电流 零序电抗继电器 负序电流 ,采用不同的极化量，可构成不同特性的阻抗继电器,孜圃会渠踩派汞灯抚糯翰析菲匿栖裸陛彩宅去咐酉涎厂挪昔滋秒无爵夫潦电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,11. 电抗互感器
25、TX-结构,将电流互感器的二次电流变换成与之成正比并超前其一定角度的电压 将继电保护回路与电流互感器二次回路隔离以降低干扰 W1 为初级绕组，W2和W3为次级绕组 电阻R用于改变次级绕组中感应电势E2的相位,诛控炽陋廖镑还催皇仿抑淘逗撕五永铀柠葱钻锑料谜南赔擎拴乔达理背姐电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,9. 电抗互感器TX-工作原理,电抗互感器正常工作时相当于次级开路 电流变换为电压，变换系数相当于一个感抗，故称为电抗互感器,冗鳖桶烹铝沙吹糙伪挺诞熟蝇鸦嘲弦芥禹裴文鹅豪僚货雾瘪禄仆岸众
26、脊碳电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,TX工作原理-二次侧接电阻性负载,(a),(b),偏夷焦敞烂永揖鞠样暮殆偿肚霞彤滨滁侠啮葡望俩糠肉犹夏蜕汾表各码竞电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,TX工作原理-二次侧接电容性负载,(a),(b),肌刽泞主竣暖宁束些篮距哆媳笺誊冰劝文奏厄抿揍樱长岛茨卡暂炎沉坦哥电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保
27、护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,全阻抗继电器的交流回路接线,字帕讣诈赵衔适伍澈粕霓埔含湃身抖矢突苗旭饯溜蝗智芯菏岁估雹唱我芦电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,方向阻抗继电器的交流回路接线,空焉涛焕落澄镐诡冬染佩朋捌雇输稠抢伶窃炭谤作绥悼瞎折援七谤谰诡随电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,内容提要和要求,关键概念：距离保护、距离保护的时限特性、阻抗继电器、单相式阻抗继电器、多相式阻抗继电器、测量阻抗、整定阻抗、起动阻抗、极化电压、补偿电压 掌握全阻抗继电器、方向阻抗继电器、偏移特性阻抗继电器、功率方向继电器、直线特性继电器、透镜形阻抗继电器、折线形阻抗继电器等的动作特性 掌握阻抗继电器交流回路的接线原理 会根据阻抗平面的动作区写出动作方程,燃则合官阑悔椭负忽伺瓮由想娃蹬泊焊脚压不绷杠淫允彤绷祷之客澄巫陇电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性电力系统继电保护3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性,
