繼電保護(hù)距離保護(hù)特性原理說(shuō)明

三電網(wǎng)距離愛(ài)護(hù)

1距離愛(ài)護(hù)基本原理與構(gòu)成

1.距離愛(ài)護(hù)的概念

短路時(shí)，電壓電流同時(shí)變化，測(cè)量到電壓與電流的比值就反映了故障點(diǎn)到愛(ài)護(hù)安

裝處的距離，

短路時(shí)：電流增大、電壓變小、

阻抗與電流的關(guān)系：故障點(diǎn)與愛(ài)護(hù)安裝處越近，阻抗越小，短路電流越大。

阻抗與距離的關(guān)系：阻抗與距離成正比，阻抗的單位是歐姆/公里。

距離愛(ài)護(hù)與電流愛(ài)護(hù)的關(guān)系：電流愛(ài)護(hù)的范圍與距離愛(ài)護(hù)的范圍大致相同，電流

愛(ài)護(hù)的范圍就是用距離來(lái)衡量的.電流的愛(ài)護(hù)范圍實(shí)際反映的是距離的范圍C距

離與電流是統(tǒng)一的。但是，電流愛(ài)護(hù)只用電流值來(lái)推斷是否故障，距離愛(ài)護(hù)使用

電壓、電流2個(gè)物理量來(lái)推斷，因此，距離愛(ài)護(hù)更精確。

2.測(cè)量阻抗、負(fù)荷阻抗、短路阻抗、整定阻抗、動(dòng)作阻抗概念辨析？

負(fù)荷阻抗：正常運(yùn)行條件下，額定電壓與負(fù)荷電流的比值；

短路阻抗：短路發(fā)生后，愛(ài)護(hù)安裝處的殘壓與流過(guò)愛(ài)護(hù)的短路電流的比值（線路

的阻抗值）；短路阻抗總小于負(fù)荷阻抗。

測(cè)量阻抗：繼電器測(cè)量到的電壓除以電流，得到的阻抗值；正常運(yùn)行時(shí)，測(cè)量阻

抗就是負(fù)荷阻抗，短路時(shí)，測(cè)量阻抗就是短路阻抗。測(cè)量阻抗能反應(yīng)出運(yùn)行狀態(tài)。

整定阻抗：能使繼電器動(dòng)作的最大阻抗，是一個(gè)定值。測(cè)量阻抗小于整定阻抗，

繼電器就動(dòng)作。阻抗繼電器是一個(gè)欠量繼電器，電流繼電器是過(guò)度繼電器，測(cè)量

電流大丁整定電流時(shí)動(dòng)作。這是?對(duì)對(duì)偶關(guān)系。

動(dòng)作阻抗：阻抗繼電器動(dòng)作時(shí)，測(cè)量到的阻抗值。比如：人為設(shè)置整定阻抗是

20Q,只要測(cè)量到的阻抗值小于20就可以動(dòng)作，今日動(dòng)作了一次，一查故障紀(jì)

錄，動(dòng)作阻抗是10Q,說(shuō)明動(dòng)作精確無(wú)誤。

3.一次阻抗、二次阻抗區(qū)分？

這里要對(duì)比一次電流和一次電流的概念，道理是一樣的。

一次阻抗：一次電壓與一次電流的比值,

二次阻抗：二次電壓與二次電流的比值,

4.測(cè)量阻抗角、負(fù)荷阻抗角、短路阻抗角、整定阻抗角、動(dòng)作阻抗角概念辨析

測(cè)量阻抗角：測(cè)量電壓與測(cè)量電流的夾角

負(fù)荷阻抗角：負(fù)荷電壓與負(fù)荷電流的夾角

短路阻抗角：短路電壓與短路電流的夾角

動(dòng)作阻抗角：繼電器動(dòng)作時(shí)，加入繼電器的電壓與電流的夾角。

整定阻抗角：能夠使愛(ài)護(hù)動(dòng)作的最大靈敏角，這是人為設(shè)置的，其余都是測(cè)量到

的C

與電流愛(ài)護(hù)一樣，需要滿意選擇性要求，分正方向動(dòng)作和反方向不動(dòng)作，

正方向的時(shí)候，還推斷測(cè)量阻抗值，區(qū)內(nèi)動(dòng)作，區(qū)外不動(dòng)作。

6.測(cè)量阻抗怎么表示？

測(cè)量阻抗是愛(ài)護(hù)安裝處測(cè)量的電壓與測(cè)量電流之比。電壓和電流都是向量，帶方

向的。

阻抗是一個(gè)復(fù)數(shù)，可以用極坐標(biāo)表示或者用直角坐標(biāo)表示。

==（+4（3-2）

7.測(cè)量阻抗在短路前后的差別

短路前：測(cè)量到的為負(fù)荷阻抗，Z=U/I,負(fù)荷電流比短路電流小，額定電壓比短

路殘壓高，所以，負(fù)荷阻抗值很大，阻抗角較小，功率因數(shù)不低于0.9,對(duì)應(yīng)阻

抗角不大于25.8度，以電阻性質(zhì)為主。

短路后：測(cè)量到的為電源到短路點(diǎn)之間線路的阻抗，與距離成正比，數(shù)值比較小,

阻抗角為線路的阻抗角，角度較大，不低于75度，以電感性為主。

總之，測(cè)量阻抗在短路后變小，因此是欠量愛(ài)護(hù)，阻抗值變小而動(dòng)作的一種愛(ài)護(hù)。

8.測(cè)量阻抗在直角坐標(biāo)中的狀況

由圖可見(jiàn)，正常狀況下的測(cè)量阻抗是負(fù)荷阻抗，角度很小

故障時(shí)測(cè)量到的是線路阻抗，阻抗角度很大，有正反兩個(gè)方向。正方向上，也分

為區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障。由阻抗值確定故障的范圍。

9.距離愛(ài)護(hù)的時(shí)限特性

距離愛(ài)護(hù)動(dòng)作時(shí)間與故障點(diǎn)距愛(ài)護(hù)安裝處距離之間的關(guān)系，叫做時(shí)限特性。

跟電流三段式愛(ài)護(hù)一樣，這里也是距離三段式愛(ài)折。

距離I段瞬時(shí)動(dòng)作，距離II段固定時(shí)限動(dòng)作，一般為0.3-0.6秒；距離III段要與

相鄰下級(jí)線路II段或III段愛(ài)護(hù)協(xié)作，比他們?cè)俣嘁粋€(gè)時(shí)間階梯。

1().距離愛(ài)護(hù)的構(gòu)成

測(cè)量部分、啟動(dòng)部分、振蕩閉鎖、電壓回路斷線(電壓回路斷線時(shí)，將會(huì)造成愛(ài)

護(hù)測(cè)量電壓消逝，從而可能使距離愛(ài)護(hù)的測(cè)量部分消失誤推斷，這時(shí)應(yīng)當(dāng)閉鎖防

止誤動(dòng)作。）、協(xié)作規(guī)律、出口動(dòng)作（發(fā)信號(hào)或跳閘）

2阻抗繼電器動(dòng)作特性

11.臨界動(dòng)作邊界

在實(shí)際狀況下，由于互感器誤差、故障點(diǎn)過(guò)渡電阻等因素，繼電器實(shí)際測(cè)量到的

阻抗一般并不能?chē)?yán)格地落在與整定值同向的直線上，而是落在直線四周的一個(gè)區(qū)

域中。

為保證區(qū)內(nèi)故障狀況下，阻抗繼電器都能牢靠動(dòng)作，在阻抗復(fù)平面.匕其動(dòng)作范

圍應(yīng)當(dāng)是一個(gè)區(qū)域，這個(gè)區(qū)域的邊界就是這個(gè)阻抗繼電器的臨界動(dòng)作邊界。

12.特性圓是什么？

看看這么多圓，暈嗎？這些都是什么東西？圓怎么畫(huà)出來(lái)的？

其實(shí)，這些圓是測(cè)量阻抗的軌跡，阻抗就有實(shí)部、虛部，是一個(gè)復(fù)數(shù)概念，阻抗

圓就是在復(fù)平面上的一個(gè)范圍，測(cè)量到的復(fù)數(shù)值在范圍內(nèi)就動(dòng)作，區(qū)域外就不動(dòng)

作。

3距離愛(ài)護(hù)整定計(jì)算

13.距離愛(ài)護(hù)與電流愛(ài)護(hù)畬什么異同？

相同點(diǎn)：

都是三段式愛(ài)護(hù)，時(shí)限都是階梯原則。

都是由主愛(ài)護(hù)后備愛(ài)護(hù)構(gòu)成，都有相間愛(ài)護(hù)和接地愛(ài)護(hù)兩種類(lèi)型。

不同點(diǎn)：

應(yīng)用的電壓等級(jí)不同，距離愛(ài)護(hù)用于UOkV及以上電壓等級(jí)，電流愛(ài)護(hù)用于Y5kV

及以下電壓等級(jí)。

I、II段距離愛(ài)護(hù)需要具有明確的方向性，通常采納方向性測(cè)量元件。

山段愛(ài)護(hù)作為后備段，不僅要對(duì)本線路的I、II段近后備，相鄰下一級(jí)線路愛(ài)護(hù)

的遠(yuǎn)后備，還要作為反相母線愛(ài)護(hù)的后備。這是與電流愛(ài)護(hù)不同的地方，通常采

納帶有偏移特性的測(cè)量元件，用較大延時(shí)保證選擇性。

電流愛(ài)護(hù)無(wú)法推斷方向，只能增加方向元件來(lái)推斷。

14.距離愛(ài)護(hù)I段

欠量愛(ài)護(hù)中，牢靠系數(shù)小于1;電流愛(ài)護(hù)中是過(guò)度愛(ài)護(hù)，牢靠系數(shù)大于1。對(duì)偶

關(guān)系。

與系統(tǒng)運(yùn)行方式無(wú)關(guān)，比電流愛(ài)護(hù)要好。

最里面的小圈I是距離愛(ài)護(hù)I段的愛(ài)護(hù)范圍，只在本線路內(nèi)，圓圈表示方向性，

測(cè)量到的阻抗角度在一個(gè)范圍內(nèi)，就可以動(dòng)作。

中間的圈2表示距離愛(ài)護(hù)II段的愛(ài)護(hù)范圍，在下級(jí)線路的I段以內(nèi)，沒(méi)越權(quán)。

最外邊的圈3表示距離愛(ài)護(hù)IH段的愛(ài)護(hù)范圍，既能愛(ài)護(hù)下級(jí)線路全長(zhǎng)，還能反

方向愛(ài)護(hù)母線。

距離愛(ài)護(hù)范圍用圓表示，電流愛(ài)護(hù)范圍用電流曲線來(lái)表示，我們可以對(duì)比學(xué)習(xí)，

更加明白透徹。

15.分支系數(shù)對(duì)測(cè)量阻抗的影響

k點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，A愛(ài)護(hù)安裝處的測(cè)量阻抗為：;

這里跟電流愛(ài)護(hù)時(shí)候一樣，分支系數(shù)，沒(méi)啥新東西。

測(cè)量電壓從接地點(diǎn)（電勢(shì)為0）開(kāi)頭，累加電壓降，始終到愛(ài)護(hù)安裝處，得到母

線殘壓，

Zm廣十啊里=Z.+今2一屈+科

K-‘2-If,k

助增電流：廠廠A'（于是，測(cè)量阻抗變大ZH>2必+2

K_A_?A

外汲電流：H一—Z于是，測(cè)量阻抗變小Zml<Z慫+Z/

16.距離n段愛(ài)護(hù)

1）與相鄰線路I段協(xié)作：Z1I=K,（ZHB+K%UHZL2）牢靠系數(shù)?。ǎ?8,分支

系數(shù)取各種狀況下的最小值（確保管轄范圍不越權(quán)）。愛(ài)護(hù)與誰(shuí)協(xié)作，就采納

與誰(shuí)協(xié)作的分支系數(shù)。

2）與相鄰變壓器快速愛(ài)護(hù)協(xié)作：Z!」二尺』（2"+尺〃山乙）牢靠系數(shù)考慮變

壓器阻抗誤差大，取0.7-0.75。這里分支系數(shù)是變化的，愛(ài)護(hù)與誰(shuí)協(xié)作，就采

納與誰(shuí)協(xié)作的分支系數(shù)。

3）兩者取較小值，（電流愛(ài)護(hù)用兩個(gè)整定原則時(shí)，取較大值。都是確保管轄范圍

?。?/p>

4）距離愛(ài)護(hù)n段能愛(ài)護(hù)線路全長(zhǎng)，本線路末端短路時(shí)，應(yīng)當(dāng)有足夠的靈敏度。

（1=21/2.21.25這里整定值放在分子，跟電流愛(ài)護(hù)不一樣了。

5）假如靈敏系數(shù)不滿意要求，就跟相鄰II段協(xié)作，這里與電流愛(ài)護(hù)一樣

Z：”=K1（Z咫+K^1nZ））。然后重新校驗(yàn)靈敏度。

6）動(dòng)作時(shí)限：跟誰(shuí)協(xié)作，就比誰(shuí)大一個(gè)時(shí)間階梯，在誰(shuí)后面動(dòng)作就可以了。

17.距離in段愛(ài)護(hù)

1)原則一：與下級(jí)線路距離愛(ài)護(hù)II段協(xié)作2匕」=人？?jī)H加+此皿，，)，如不滿

意靈敏系數(shù)，則與III段協(xié)作Z￡」=h(ZA3+勺muZE.2)。

2)原則二：與相鄰下級(jí)變壓器的電流、電壓愛(ài)護(hù)協(xié)作

看」=初億如+七3皿),Zmin是電流電壓愛(ài)護(hù)對(duì)應(yīng)愛(ài)護(hù)范圍的阻

抗值。

3)原則三：躲開(kāi)正常運(yùn)行的最小負(fù)荷阻抗，(最大負(fù)荷電流)。負(fù)荷最大時(shí)，母

線電壓最低，阻抗最小。Z2nlm=Iinun//Zinax=(0.9—0.95)C7v//Zmax,

Z2=ZM/(K,,“K,K,,)

4)三個(gè)原則都計(jì)算出來(lái)了，我們選哪個(gè)作為定值？小的入選，管轄范圍小。

18.距離III段的靈敏度校驗(yàn)

I)作為本線路I、n段愛(ài)護(hù)的近后備時(shí)，靈敏度按本線路末端短路校驗(yàn)：

K￡j=(Z[/Z.1.5

2)作為下級(jí)線路的遠(yuǎn)后備時(shí)，靈敏度按下級(jí)線路末端短路校驗(yàn)：

7川

O=----------............>1.2