1、第3章 输电线路距离保护,3.3阻抗元件（继电器）接线方式阻抗元件接线方式：接入阻抗元件的电压和电流分别取用什么电压和电流的接线方法。 测量电压与测量电流之间的关系：或故障环路：故障电流可以流通的通路。 （1）单相接地短路：一个故障相与大地之间构成（相-地）故障环路。 （2）两相接地短路：两个故障相与大地之间的（相-地）故障环 + 一个两故障相之间（相-相）故障环路。 （3）两相不接地短路：一个两故障相之间（相-相）故障环路。 （4）三相接地短路：三个（相-地）故障环 + 三个（相-相）故障环路。,第3章 输电线路距离保护,设 k点发生短路故障，则M母线上A相电压为： 式中：UkA - 故障点
2、A相电压； z1、 z2、 z0 - 被保护线路单位长度的正序、负序、零序阻抗。通常可假设 z1 = z2 。,第3章 输电线路距离保护,式中：K 零序电流补偿系数，,第3章 输电线路距离保护,同理，此时B 、 C各相电压分别为：（1）单相接地短路故障 (k(1) ) 以A相单相金属性接地为例，此时 。 令 则 其它两非故障相电压接近其正常电压，电流接近其正常电流，故其测量阻抗接近其负荷阻抗，因此，非故障相的距离保护一般不会动作。 同样方法也适用于B、C两相发生的单相接地短路故障 。,第3章 输电线路距离保护,（2）两相接地短路故障 (k(1，1) ) 以B 、 C两相接地短路故障为例，此时
3、。 令 得 同理 非故障相电压接近其正常电压，电流接近其正常电流，故其测量阻抗接近其负荷阻抗，一般都大于整定阻抗。因此，非故障相的距离保护一般不会动作。 令,第3章 输电线路距离保护,（3）两相不接地短路故障 (k(2) ) 以B 、 C两相接地短路故障为例，此时 。令 （4）三相对称短路故障 (k(3) ) 此时 故,第3章 输电线路距离保护,（6）阻抗元件的接线方式 利用故障环路的测量电压和测量电流计算出的测量阻抗，能够正确反映保护安装处到故障点的阻抗，进而能够正确反映保护安装处到故障点得距离。1）接地距离保护接线方式： 取接地短路的故障环路为相-地故障环路，测量电压为保护安装处故障相对地
4、电压，测量电流为带零序电流补偿的故障相电流。2）相间距离保护接线方式： 取故障环路为相-相故障环路，测量电压为保护安装处两故障相的电压差，测量电流为两故障相的电流差。,第3章 输电线路距离保护,接地距离保护和相间距离保护在不同类型短路时的动作情况,第3章 输电线路距离保护,3.4相间距离保护整定计算一、相间距离保护的整定计算 三段式距离保护(包括接地距离保护)的整定计算原则与三段式电流保护的整定计算原则基本相同。以下仅介绍相间距离保护的整定计算原则。 1 、相间距离保护第I段的整定: 相间距离保护I段为无延时速动距离保护，仅对本线路提供保护，其整定值主要是要躲过本线路的末端相间故障。,第3章
5、输电线路距离保护,保护1相间距离保护第I段的整定值计算:式中, ZIset.1 - AB线路A侧保护1处距离保护第I段的整定阻抗, 且整定阻抗角与线路阻抗角相同; KIrel - 距离保护第I段的可靠系数, 取0.8 0.85; ZAB - 线路AB的正序阻抗。 距离保护第I段的动作时间为: tIop1 = 0。距离保护第I段的灵敏度用保护范围表示, 为被保护线路全长的80% 85%。 若被保护对象为单回线带终端变压器(即线路变压器组) , 则送电侧线路距离保护第I段可按保护范围伸入变压器内部的情况整定, 即,第3章 输电线路距离保护,式中, KIrelT - 伸入变压器部分第I段的可靠系数,
6、 取0.75; ZL - 被保护线路的正序阻抗; ZT - 线路末端变压器的阻抗, 且假定阻抗角与线路阻抗角相同。 距离保护第I段的动作时间为: tIop1 = 02 、相间距离保护第II段的整定相间距离保护第II段应与相邻线路相间距离保护第I段或与相邻元件(如变压器)的纵差保护配合。(1)与相邻线路相间距离保护第I段整定值配合 与相邻线路相间距离保护第I段整定值配合式中, KIIrel - 距离保护第II段的可靠系数, 取0.8 0.85; Kb.min - 分支系数最小值; ZIset.2 - 相邻线（保护2）距离保护II段整定值。,第3章 输电线路距离保护,(2)与相邻变压器纵差保护配合
7、式中, KIIrel - 距离保护II段的可靠系数, 取0.7 0.75; Kb.min - 分支系数最小值; ZT - 变压器阻抗。当被保护线路末端母线上既有出线又有变压器时，距离保护II段的整定阻抗应分别按上述两种情况计算，并取其中较小者作为整定阻抗。(3) 灵敏度校验：距离保护II段应能保护线路的全长。考虑到各种误差因素，一般要求灵敏系数应满足如果灵敏系数不满足要求，则本距离保护II段应改为与相邻元件的距离保护II段相配合。,第3章 输电线路距离保护,(4) 动作时间整定：距离保护II段的动作时间，应比与之相配合的相邻元件距离保护的动作时间大一个时间级差，即式中，t(x)set.2 与本
8、保护相配合的相邻元件距离保护I段或II段的动作时间。3、相间距离保护第III段的整定220- 500k V电网继电保护装置运行整定规程中指出： 相间距离第III段整定值按可靠躲过本线路的最大事故负荷电流对应的最小阻抗整定, 并与相邻线路相间距离保护第II段配合。,第3章 输电线路距离保护,(1) 按与相邻下级线路距离保护II段或III段相配合：与相邻下级线路距离保护II段配合 如果与相邻下级线路距离保护II段配合灵敏系数不能满足要求，则应改为与相邻下级线路距离保护III段相配合。(2) 按与相邻下级变压器的电流、电压保护配合：式中，Zmin - 电流、电压保护的最小保护范围所对应的阻抗值。,第
9、3章 输电线路距离保护,(3) 按躲过正常运行时被保护线路的最小负荷阻抗整定： 若被保护线路最大负荷电流(包括系统在事故情况下线路可能的过负荷电流) 对应的最小阻抗为ZL.min, 则式中，UL.min - 正常运行时最小母线相电压； IL.max - 被保护线路最大负荷电流； UN - 母线额定相电压。 若采用全阻抗特性，则整定阻抗值为：式中，Krel -可靠系数， 一般取1.2 1.25; KSS -电动机自启动系数，一般取1.52.5； Kre -阻抗测量元件（欠量动作）的返回系数，取1.151.25 。,第3章 输电线路距离保护,若采用方向圆阻抗特性，则整定阻抗值为：式中，set - 整定阻抗的阻抗角； L -负荷阻抗的阻抗角。 按上述三个原则进行计算，取其中的较小者作为距离保护第III段的整定阻抗。相间距离保护第III段的灵敏度校验用下式计算:当作为近后备时,第3章 输电线路距离保护,当作为远后备时, 式中, Kb.max - 分支系数最大值； Znext -相邻元件（线路、变压器等）的阻抗。距离保护第III段的动作时间整定:距离保护第III段的动作时间，应比与之相配合的相邻元件保护的动作时间大一个时间级差，但考虑到距离III段一般不经过振荡闭锁，其动作时间不应小于最大的振荡周期（一般为1.5 2s)。,第3章 输电线路距离保护,
