相间距离保护

实验二 距离保护

（1）实验目的

1. 了解距离保护的原理；

2. 熟悉相间距离保护的圆特性；

3. 掌握距离保护的逻辑组态方法。 （2）实验原理及逻辑框图

1.距离保护的原理及整定方法；

由于电流保护整定值的选择、保护范围以及灵敏系数等方面都直接受电网接线方式及系统运行方式的影响，在35KV 及以上电压的复杂网络中，很难满足选择性、灵敏性以及快速切除故障要求，为此采用距离保护来实现。

距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离（阻抗），并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。

距离保护的Ⅰ段：

它和电流保护的Ⅰ段很类似，都是按躲开下条线路出口处短路，保护装置不误动来整定，可靠系数一般取0.8-0.85。AB K dz Z K Z =?2

'

距离保护的Ⅱ段： 按以下两点原则来整定：

1）与相邻线路距离保护第Ⅰ段相配合，)'(12

''??+=dz fz AB K dz Z K Z K Z

K K -----一般取0.8；fz K -------应采用当保护1第Ⅰ段末端短路时可能出现的最

小值。如果遇到有助增电流或外汲电流的影响，系数fz K 取小。

2）躲开线路末端变电所变压器低压侧出口处短路时的阻抗值。

K K -----一般取0.7；fz K -------应采用当短路时可能出现的最小值。

计算后，取以上两式中的较小一个，动作时限为下条线路一段配合，一般为0.5S 。

校验：灵敏度一般为≥1.25。 距离保护的Ⅲ段：

一般按躲开最小负荷阻抗来整定。 2.距离保护评价

1）可以在多电源复杂网络中保证动作的选择性。

2）距离Ⅰ段不能保护全长，两端合起来就是30%-40%的线路不能瞬时切除，须经0.5S 的延时才能切除，在220KV 及以上电网中有时候是不满足稳定性要求的，不能作为主保护。

3）由于阻抗继电器同时反应于电压的减低和电流的增加而动作，它较电流、电压保护灵敏。 4）距离Ⅰ段的保护范围不受系统运行方式变化影响，其他两段影响也小，保护范围比较稳定。

5）距离保护接线复杂，可靠性比电流保护低。

2.距离保护逻辑框图；

（3）实验内容

1．装置接线检查无误后，合上三相漏电断路器，使装置上电，按照电力系统同期并网操作步骤进行并网。

2．修改保护定值：进入微机线路保护装置菜单“定值”→“定值”，输入密码后，进入→“相间距离保护Ⅰ段”→按“确认”按钮，进入定值修改界面，修改输电线路相间距离保护的保护定值，距离保护定值清单如下：

3．投入保护压板。将相间距离保护的硬压板（用导线将端子“开入＋”接到端子“距离保护压板”，用导线将端子“合闸断线＋”与端子“合闸断线-”短接，将端子“跳闸断线＋”与端子“跳闸断线-”短接）和软压板投入（“定值”→“压板”，输入密码后，进入→“相间距离保护Ⅰ段，相间距离保护Ⅱ段，相间距离保护Ⅲ段”，分别将其保护软压板投入后→按“确认”后显示压板固化成功），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

4．参考“输电线路实验系统的故障模拟”中的三段式相间距离保护实验模拟的方法进行输电线路的距离保护实验。

（4）实验数据

记录WXH-825微机输电线路保护装置中记录的三段式相间距离保护动作时的三相电流值、故障阻抗及保护的整定值，并制作相应的表格。

线路相间距离保护实验数据表

电力系统继电保护课程设计三段式距离保护

电力系统继电保护课程设计三段式距离保护集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

电力系统继电保护课程设计选题标号：三段式距离保护 班级： 14电气 姓名： 学号： 指导教师：谷宇航 日期： 2017年11月8日 天津理工大学 电力系统继电保护课程设计

天津理工大学 目录

一、选题背景 选题意义 随着电力系统的发展，出现了容量大，电压高，距离长，负荷重，结构复杂的网络，这时简单的电流，电压保护已不能满足电网对保护的要求。 在高压长距离重负荷线路上，线路的最大负荷电流有时可能接近于线路末端的短路电流，所以在这种线路上过电流保护是不能满足灵敏系数要求的。另外对于电流速断保护，其保护范围受电网运行方式改变的影响，保护范围不稳定，有时甚至没有保护区，过电流保护的动 作时限按阶梯原则来整定，往往具有较长时限，因此，满足不了系统快速切除故障的要求。对于多电源的复杂网络，方向过电流保护的动作时限往往不能按选择性要求来整定，而且动作时限长，不能满足电力系统对保护快速性的要求。 设计原始资料 ?=E ,112G Z =Ω、220G Z =Ω、315G Z =Ω，12125L L km ==、370L km =， 42B C L km -=，25C D L km -=，20D E L km -=，线路阻抗0.4/km Ω，' 1.2rel K = 、''''' 1.15rel rel K K ==，.max 150B C I A -= ，.max 250C D I A -=，.max 200D E I A -=， 1.5ss K = ， 0.85re K =

输电线路的距离保护习题答案

：___________ 班级: ___________ 序号：___________ 输电线路的距离保护习题 一、填空题： 1、常规距离保护一般可分 为、和三部分。 2、距离保护I段能够保护本线路全长的。 3、距离保护第Ⅲ段的整定一般按照躲开来整定。 4、阻抗继电器按比较原理的不同，可分为式 和式。 5、方向阻抗继电器引入非故障相电压的目的是为了__________________________________。 6、若方向阻抗继电器和全阻抗继电器的整定值相同，___________继电器受过渡电阻影响 大，继电器受系统振荡影响大。 7、全阻抗继电器和方向阻抗继电器均按躲过最小工作阻抗整定，当线路上发生短路时， _______________继电器灵敏度更高。 8、校验阻抗继电器精工电流的目的是__________________。 9、阻抗继电器的0°接线是指_________________，加入继电器的___________________。 10、助增电流的存在，使距离保护的测量阻抗，保护范 围，可能造成保护的。 11、根据《220~500kV电网继电保护装置运行整定规程》的规定，对50km以下的线路，相间距离保护中应有对本线末端故障的灵敏度不小于的延时保护。 二、选择题： 1、距离保护装置的动作阻抗是指能使阻抗继电器动作的。

（A）最小测量阻抗；（B）最大测量阻抗；（C）介于最小与最大测量阻抗之间的一个定值；（D）大于最大测量阻抗的一个定值。 2、为了使方向阻抗继电器工作在状态下，故要求继电器的最大灵敏角等于被保护线路的阻抗角。最有选择；（B）最灵敏；（C）最快速；（D）最可靠。 3、距离保护中阻抗继电器，需采用记忆回路和引入第三相电压的 是。 （A）全阻抗继电器；（B）方向阻抗继电器；（C）偏移特性的阻抗继电器；（D）偏移特性和方向阻抗继电器。 4、距离保护是以距离元件作为基础构成的保护装置。 (A)测量；（B）启动；（C）振荡闭锁；（D）逻辑。 5、从继电保护原理上讲，受系统振荡影响的有。 (A)零序电流保护；（B）负序电流保护；（C）相间距离保护；（D）相间过流保护。 6、单侧电源供电系统短路点的过渡电阻对距离保护的影响是。 (A)使保护范围伸长；（B）使保护范围缩短；（C）保护范围不变；（D）保护范围不定。 7、方向阻抗继电器中，记忆回路的作用是。 （A）提高灵敏度；（B）消除正向出口三相短路的死区；（C）防止反向出口短路动作；（D）提高选择性。 8、阻抗继电器常用的接线方式除了00接线方式外，还有。（A）900接线方式? （B）600接线方式? （C）300接线方式? （D）200接线方式 三、判断题： 1、距离保护就是反应故障点至保护安装处的距离，并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。（） 2、距离Ⅱ段可以保护线路全长。() 3、距离保护的测量阻抗的数值随运行方式的变化而变化。（） 4、方向阻抗继电器中，电抗变压器的转移阻抗角决定着继电器的最大灵敏角。（） 5、阻抗继电器的最小精确工作电压，就是最小精确工作电流与电抗变压器转移阻抗值的乘积。（） 6、在距离保护中，“瞬时测定”就是将距离元件的初始动作状态，通过起动元件的动作而固定下来，以防止测量元件因短路点过渡电阻的增大而返回，造成保护装置拒绝动作。()

3 距离保护及方向距离保护整定

实验八 距离保护及方向距离保护整定 一、实验目的 1．熟悉阶段式距离保护及方向距离保护的工作原理和基本特性。 2．掌握时限配合、保护动作阻抗（距离）和对DKB 、YB 的实际整定调试方法。 二、预习与思考 1．什么是距离保护？距离保护的特点是什么？ 2．什么是距离保护的时限特性？ 3．什么是方向距离保护？方向距离保护的特点是什么？ 4．方向距离保护的Ⅰ段和Ⅱ段为什么在单电源或多电源任何形状的电网中都能够保证有选择性地切除故障线路？ 5．阶段式距离保护中各段保护是如何进行相关性配合的？ 6．在整定距离保护动作阻抗时，是否要考虑返回系数。 三、原理说明 1．距离保护的作用和原理 电力系统的迅速发展，使系统的运行方式变化增大，长距离重负荷线路增多，网络结构复杂化。在这些情况下，电流、电压保护的灵敏度、快速性、选择性往往不能满足要求。电流、电压保护是依据保护安装处测量电流、电压的大小及相应的动作时间来判断故障是否发生以及是否属于内部故障，因而受系统的运行方式及电网的接线形式影响较大。 针对被保护的输电线路或元件，在其一端装设的继电保护装置，如能测量出故障点至保护安装处的距离并与保护范围对应的距离比较，即可判断出故障点的位置从而决定其行为。这种方式显然不受运行方式和接线的影响。这样构成的保护就是距离保护。 以上设想，表示在图8-1中。图中线路A 侧装设着距离保护，由故障点到保护安装处间的距离为l ，按该保护的保护范围整定的距离为zd l ，如上所述，距离保护的动作原理可用方程表示： ad l l ≤。满足此方程时表示故障点在保护范围内，保护动作；反之，则不应动作。 图8-1 距离保护原理说明 Z —表示距离保护装置 距离比较的方程两端同乘以一个不为零且大于零的z 1（输电线每千米的正序阻抗值）得到： 11d zd Z z l z l =≤ ( 8-1 ) 式（8-1）称为动作方程或动作条件判别式。表明距离保护是反应故障点到保护安装处间的距离（或阻抗）并与规定的保护范围（距离或阻抗）进行比较，从而决定是否动作的一种保护装置。当1d zd Z z l <时，表明故障发生在保护范围内，保护应动作；当1d zd Z z l >时，表明故障发生在保护范围外，保护不应动作；当1d zd Z z l =时，表明故障发生在保护范围末端，保护刚好动作。 所以，距离保护又称为低阻抗保护。 设故障点d(或d 1等)发生金属性三相短路，则保护安装处的母线电压变为d U IZ =，自母线流向线路的电流为I ，则/d U I Z =；再设法取得z 1l zd 。按式（8-1）即可实现距离保护。 对于高电压、大电流的电力系统，母线电压与线路电流必须经过互感器后送入距离保护的

相间距离保护

实验二 距离保护 （1）实验目的 1. 了解距离保护的原理； 2. 熟悉相间距离保护的圆特性； 3. 掌握距离保护的逻辑组态方法。 （2）实验原理及逻辑框图 1.距离保护的原理及整定方法； 由于电流保护整定值的选择、保护范围以及灵敏系数等方面都直接受电网接线方式及系统运行方式的影响，在35KV 及以上电压的复杂网络中，很难满足选择性、灵敏性以及快速切除故障要求，为此采用距离保护来实现。 距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离（阻抗），并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。 距离保护的Ⅰ段： 它和电流保护的Ⅰ段很类似，都是按躲开下条线路出口处短路，保护装置不误动来整定，可靠系数一般取0.8-0.85。AB K dz Z K Z =?2 ' 距离保护的Ⅱ段： 按以下两点原则来整定： 1）与相邻线路距离保护第Ⅰ段相配合，)'(12 ''??+=dz fz AB K dz Z K Z K Z K K -----一般取0.8；fz K -------应采用当保护1第Ⅰ段末端短路时可能出现的最 小值。如果遇到有助增电流或外汲电流的影响，系数fz K 取小。 2）躲开线路末端变电所变压器低压侧出口处短路时的阻抗值。 K K -----一般取0.7；fz K -------应采用当短路时可能出现的最小值。 计算后，取以上两式中的较小一个，动作时限为下条线路一段配合，一般为0.5S 。 校验：灵敏度一般为≥1.25。 距离保护的Ⅲ段： 一般按躲开最小负荷阻抗来整定。 2.距离保护评价 1）可以在多电源复杂网络中保证动作的选择性。 2）距离Ⅰ段不能保护全长，两端合起来就是30%-40%的线路不能瞬时切除，须经0.5S 的延时才能切除，在220KV 及以上电网中有时候是不满足稳定性要求的，不能作为主保护。 3）由于阻抗继电器同时反应于电压的减低和电流的增加而动作，它较电流、电压保护灵敏。 4）距离Ⅰ段的保护范围不受系统运行方式变化影响，其他两段影响也小，保护范围比较稳定。 5）距离保护接线复杂，可靠性比电流保护低。

距离保护整定计算例题

距离保护整定计算例题 题目：系统参数如图，保护1配置相间距离保护，试对其距离I 段、II 段、III 段进行整定，并校验距离II 段、III 段的灵敏度。取z1=0.4/km ，线路阻 抗角为75 ，Kss=1.5，返回系数Kre=1.2，III 段的可靠系数Krel=1.2。要 求II 段灵敏度 1.3~1.5，III 段近后备 1.5，远后备 1.2。 解： 1、计算各元件参数，并作等值电路 Z MN =z 1l MN =0.430=12.00 Z NP =z 1l NP =0.460=24.00 Z T = 100% K U T T S U 2=1005 .105 .311152 =44.08 2、整定距离I 段 Z I set1=K I rel Z MN =0.8512=10.20 t I 1=0s Z I set3=K I rel Z NP =0.85 24=20.40 t I 3=0s 3、整定距离II 段并校验灵敏度 1)整定阻抗计算 (1)与相邻线路I 段配合

Z II set1=K II rel (Z MN +Kbmin Z I set3 )=0.8(12+2.0720.40)=43.38 (2)与变压器速断保护配合 Z II set1=K II rel (Z MN +Kbmin Z T )=0.7(12+2.0744.08)=72.27 取Z II set1=Min( (1),(2))=43.38 2)灵敏度校验 K II sen =MN set II Z Z 1 =43.38/12=3.62 ( 1.5)，满足规程要求 3）时限 t II 1=0.5s 4、整定距离III 段并校验灵敏度 1)最小负荷阻抗 Z Lmin Z Lmin =Lman L I U min =Lman N I U 9.0=35.03 /1109.0?=163.31 Cos L =0.866， L= 30 2）负荷阻抗角方向的动作阻抗Z act （30） Z act （30 ）= re ss rel L K K K Z min =2 .15.12.131.163??=75.61 3）整定阻抗Z III set1， set =75 (1)采用全阻抗继电器 Z III set1= Z act （30 ） =75.61， set =75 （2）采用方向阻抗继电器 Z III set1 = )cos() 30(L set act Z ??-?=) 3075(61.75?-?COS =106.94

电网的三段式距离保护系统设计任务书

电气工程学院 继电保护课程改革三级项目任务书 设计题目：电网的三段式距离保护系统设计 系别：电力工程系 年级专业： 学号： 学生姓名： 指导教师：

一、项目设计目的 1. 掌握电网三段式距离保护的工作原理、整定计算方法及灵敏度校验。 2. 了解及掌握微机继电保护原理，其中包括微机继电保护装置的硬件原理、数字滤波器、微机继电保护算法及微机继电保护软件原理。 3. 完成微机线路保护装置的研究设计及开发，分别从硬件及软件两方面进行研究与设计，设计基于单片机的电网三段式距离微机保护系统，从而达到彻底掌握保护原理及整定计算方法的目的。 二、项目设计要求 1、设计基于单片机的电网三段式距离微机保护系统。其中包括硬件设计及软件设计，整个系统应能够实现当电网发生故障时，保护装置都能够按照设定的保护原理动作切除故障。 2、完成电网三段式距离保护动作值的整定计算，包括一次及二次侧的电流动作值。 3、选取合适的电压、电流互感器及电压、电流变换器；完成对模拟低通滤波器的设计。 4、采用基于单片机及DSP构成微机保护系统，在C语言环境下完成数据采集、数字滤波、整定值修改、保护判据、保护出口等程序设计。 三、项目设计内容 （一）双侧电源供电网络距离保护整定计算及灵敏度校验 1、设计规程 (1)线路阻抗及整定阻抗。 (2)计算各段的灵敏系数。 (3)整定各段的动作时限。 (4)保护的配置. 2、电网运行参数

系统接线图 图1 系统接线图 系统的主要参数： 双侧电源网络，电压等级为115kV ，AB 线路的最大负荷电流为350A ，线路电抗为0.4Ω/km ，母线最小工作电压U W.min =0.9U N ；可靠系数分别为 8.0''rel ‘rel ==K K ，7.0' ''rel =K 。其中QF3的动作时限为0.5s ，时限级差为 0.5s 。 设计要求：按照电网的三段式距离保护整定方法，确定线路AB 的保护方案。 （二）双侧电源供电网络距离保护系统设计方案 微机继电保护装置硬件可以分为数据采集系统、CPU 主系统、开关量输入/输出系统、人机接口与通信系统、电源系统等5个基本部分。其系统结构框图如图2所示。 图2 微机继电保护装置硬件系统结构框图 1、继电保护设备的选择 (1) 电压、电流互感器的选择

线路保护介绍

保护配置 基本配置 系统差异 接地系统和不接地系统的差异 分相保护和不分相保护的差异：不一致、单跳、单重 电压的差异：电容电流和末端过电压、网架中心和重要程度 功能介绍 距离保护： 距离元件采用比相式姆欧继电器，即由工作电压Uop 与极化电压Up 构成比相方程。 比相式距离继电器的通用动作方程为：0 09090<<-P OP U U Arg 式中：工作电压 OP set U U I Z =-?，极化电压1P U U =-。 对接地距离继电器，工作电压为： ()set OP Z I K I U U ??+-=ΦΦΦ03 对相间距离继电器，工作电压为： set OP Z I U U ?-=ΦΦΦΦΦΦ 装置中三段式接地与相间距离继电器，在正序极化电压较高时由正序电压极化否则进入三相低压程序，此时采用记忆正序电压作为极化电压。 采用非记忆的正序电压作为极化电压，故障期间，正序电压主要由健全相电压形成，正

序电压同故障前保持一致，继电器具有很好的方向性。 距离保护正方向故障动作特性 应用于较短输电线路时，为了提高抗过渡电阻能力，极化电压中使用了接地距离偏移角如图中所示θ1，该定值可以由用户整定为0°, 15° 或 30°。接地距离偏移角会使动作特性圆向第一象限移动。 虽然这可提高测量过渡电阻的能力，在高阻接地故障条件下保证很好的动作性能，但是如果在线路对侧存在助增电源的情况下，对于经过渡电阻接地的故障可能会出现超越现象。为了防止超越，通常距离保护Ⅰ、Ⅱ段和零序电抗元件配合使用。 零序电抗 工作电压： ()s e t OP Z I K I U U ??+-=ΦΦΦ03 极化电压： D P Z I U ?-=Φ0，式中D Z 为模拟阻抗，幅值为1，角度为78°。 比相方程为 ()0 00090390

20距离保护的整定计算实例

例3-1 在图3—48所示网络中，各线路均装有距离保护，试对其中保护1的相间短路保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段进行整定计算。已知线路AB 的最大负荷电流350max L =?I A,功率因数9.0cos =?，各线路每公里阻抗Ω=4.01Z /km ，阻抗角 70k =?，电动机的自起动系数1ss =K ,正常时母线最低工作电压min MA ?U 取等于110(9.0N N =U U kV )。 图3—48 网络接线图 解： 1.有关各元件阻抗值的计算 AB 线路的正序阻抗 Ω=?==12304.0L 1AB AB Z Z BC 线路的正序阻抗 Ω=?==24604.0L 1BC BC Z Z 变压器的等值阻抗 Ω=?=?= 1.445 .311151005.10100%2 T 2 T k T S U U Z 2．距离Ⅰ段的整定 (1)动作阻抗： Ω=?==2.101285.0rel 1.AB op Z K Z Ⅰ Ⅰ (2)动作时间：01=Ⅰ t s 3．距离Ⅱ段 (1)动作阻抗：按下列两个条件选择。 1)与相邻线路BC 的保护3(或保护5)的Ⅰ段配合 )(min b rel rel 1.op BC AB Z K K Z K Z ?+=Ⅰ ⅡⅡ 式中，取8.0,85.0rel rel ==Ⅱ ⅠK K ， min b ?K 为保护3的Ⅰ段末端发生短路时对保护

1而言的 图3-49 整定距离Ⅱ段时求min .jz K 的等值电路 最小分支系数，如图3-49所示，当保护3的Ⅰ段末端1d 点短路时， 分支系数计算式为 215.112)15.01(B A B B A 12b ???? ? ??++=+?++== X Z X Z Z X X Z X I I K AB BC BC AB 为了得出最小的分支系数min b ?K ,上式中A X 应取可能最小值，即A X 最小，而B X 应取最大可能值，而相邻双回线路应投入，因而 19.1215 .11301220min .b =??? ? ??++=K 于是 Ω=??+=''02.29)2485.019.112(8.01.dz Z 2)按躲开相邻变压器低压侧出口2d 点短路整定（在此认为变压器装有可保护变压器全部的差动保护，此原则为与该快速差动保护相配合）， )(T min .b rel 1.op Z K Z K Z AB ?+=Ⅱ Ⅱ 此处分支系数min b ?K 为在相邻变压器出口2k 点短路时对保护1的最小分支系数，由图3-53可见 Ω =?+==++=++== ?3.72)1.4407.212(7.007.2130122011.op max .B min .A 13min b ⅡZ X Z X I I K AB

继电保护整定计算例题

如下图所示网络中采用三段式相间距离保护为相间短路保护。已知线路每公里阻抗Z 1=km /Ω，线路阻抗角?=651?，线路AB 及线路BC 的最大负荷 电流I m ax .L =400A ，功率因数cos ?=。K I rel =K ∏rel =，K I ∏ rel =，K ss =2，K res =，电源 电动势E=115kV ，系统阻抗为X max .sA =10Ω，X min .sA =8Ω，X max .sB =30Ω，X min .sB =15Ω；变压器采用能保护整个变压器的无时限纵差保护；t ?=。归算至115kV 的变压器阻抗为Ω，其余参数如图所示。当各距离保护测量元件均采用方向阻抗继电器时，求距离保护1的I ∏∏I 、、段的一次动作阻抗及整定时限，并校 验I ∏∏、段灵敏度。（要求∏sen ≥；作为本线路的近后备保护时，I ∏sen ≥；作为相邻下一线路远后备时，I ∏sen ≥） 解：（1）距离保护1第I 段的整定。 1） 整定阻抗。 11.Z L K Z B A rel set -I I ==Ω=??6.94.0308.0 2)动作时间：s t 01=I 。 （2）距离保护1第∏段的整定。 1）整定阻抗：保护1 的相邻元件为BC 线和并联运行的两台变压器，所以 ∏段整定阻抗按下列两个条件选择。

a ）与保护3的第I 段配合。 I -∏∏+=3.min .11.(set b B A rel set Z K Z L K Z ） 其中， Ω=??==-I I 16.124.0388.013.Z L K Z C B rel set ； min .b K 为保护3 的I 段末端发生短路时对保护1而言的最小分支系数（见图 4-15）。 当保护3的I 段末端K 1点短路时，分支系数为sB AB sB sA b X X X X I I K ++==12 （4-3） 分析式（4-3）可看出，为了得出最小分支系数，式中SA X 应取最小值min .SA X ；而SB X 应取最大值max .SB X 。因而 max .min .min .1sB AB sA b X Z X K ++ ==1+30 30 4.08?+= 则 Ω=?+??=∏ 817.25)16.12667.14.030(8.01.set Z b ）与母线B 上所连接的降压变压器的无时限纵差保护相配合，变压器保护范围直至低压母线E 上。由于两台变压器并列运行，所以将两台变压器作为一个整体考虑，分支系数的计算方法和结果同a ）。 ?? ? ??+=-∏∏2min .1t b B A rel set Z K Z L K Z =Ω=? +??078.66)27.84667.14.030(8.0 为了保证选择性，选a ）和b ）的较小值。所以保护1第 ∏段动作阻抗为

三段式距离保护

三段式距离保护 1、 距离保护Ⅰ段的保护范围为线路全长的80~85%，即线路AB 段的80~85%。 动作阻抗为Z Ⅰ O P 1=(0.80~0.85)Z AB ，瞬时动作。 动作过程：当故障点位于距离保护Ⅰ段范围内时，测量阻抗Z M 小于动作阻抗Z Ⅰ O P 1，保护1动作跳闸，切除故障。 2、 距离保护Ⅱ段的保护范围为AB 段的全长，并延伸至BC 段但不超出保护2的距离保护Ⅰ段保护的范围（保护2距离Ⅰ段的保护范围为保护2本线路的80~85%，因此保护1距离保护Ⅱ段的保护范围小于AB+80~85%BC ），因此保护 1距离Ⅱ段的动作阻抗Z Ⅱ O P 1小于(Z AB +Z Ⅰ O P 2)，动作时间大于距离保护Ⅰ 段。距离保护Ⅱ段是为了保护距离保护Ⅰ段保护范围之外的15%~20%的线路及作为距离保护Ⅰ段的后备保护。 动作过程： （1）当故障点位于AB 段距离保护Ⅰ段范围之外时（即距离保护Ⅰ段保护范围之外的15%~20%AB ），测量阻抗Z M 大于保护1的距离Ⅰ段动作阻抗，保护1的距离保护Ⅰ段不动作。保护2的距离Ⅰ段保护范围为本线路的80~85%，故障点也不在保护2的保护范围内，因此保护2也不动作。由上距离保护Ⅱ段的保护范围可知，故障点位于该保护范围内。因此，当该点发生故障时，保护1的距离保护Ⅰ段不动作，经过保护1的距离保护Ⅱ段动作整定时间，保护动作切除故障。 （2）当故障点位于保护2本线路80~85%范围内时，保护2测量阻抗 Z M 小于保护2距离保护Ⅰ段动作阻抗Z Ⅰ O P 2,保护2动作跳闸，切除故障。虽 然故障点也可能位于保护1距离保护Ⅱ段的范围内，但是其动作时间大于保护

段式电流保护的整定及计算

段式电流保护的整定及 计算 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-

2三段式电流保护的整定计算1、瞬时电流速断保护整定计算原则：躲开本条线路末端最大短路电流整定计算公式： 式中： Iact——继电器动作电流 Kc——保护的接线系数 IkBmax——最大运行方式下，保护区末端B母线处三相相间短路时，流经保护的短路电流。 K1rel——可靠系数，一般取～。 I1op1——保护动作电流的一次侧数值。 nTA——保护安装处电流互感器的变比。 灵敏系数校验： 式中： X1——线路的单位阻抗，一般Ω/KM；

Xsmax —— 系统 最大 短路 阻 抗。 要求 最小 保护 范围 不得 低于 15%～20%线路全长，才允许使用。 2、限时电流速断保护 整定计算原则：不超出相邻下一元件的瞬时速断保护范围。所以保护1的限时电流速断保护的动作电流大于保护2的瞬时速断保护动作电流，且为保证在下一元件首端短路时保护动作的选择性，保护1的动作时限应该比保护2大。故： 式中： KⅡrel——限时速断保护可靠系数，一般取～； △t——时限级差，一般取；灵敏度校验： 规程要求：3、定时限过电流保护定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。要求作为本线路主保护的后备以及相邻线路或元件的远后备。动作电流按躲过最大负荷电流整定。 式中： KⅢrel——可靠系数，一般取～； Krel——电流继电器返回系数，一般取～；

Kss——电动机自起动系 数，一般取～；动作时间 按阶梯原则递推。 灵敏度分别按近后备和远 后备进行计算。 式中： Ikmin——保护区末端短路时，流经保护的最小短 路电流。即：最小运行方式下，两相相间短路电 流。 要求：作近后备使用时，Ksen≥～ 作远后备使用时，Ksen≥注意：作近后备使用时，灵敏系数校验点取本条线路最末端；作远后备使用时，灵敏系数校验点取相邻元件或线路的最末端； 4、三段式电流保护整定计算实例 如图所示单侧电源放射状网络，AB和BC均设有三段式电流保护。已知：1）线路AB长20km，线路BC长30km，线路电抗每公里欧姆；2)变电所B、C中变压器连接组别为Y，d11，且在变压器上装设差动保护；3）线路AB的最大传输功率为，功率因数，自起动系数取；4）T1变压器归算至被保护线路电压等级的阻抗为28欧；5）系统最大电抗欧，系统最小电抗欧。试对AB线路的保护进行整定计算并校验其灵敏度。 解：（1）短路电流计算注意：短路电流计算值要注意归算至保护安装处电压等级，否则会出现错误；双侧甚至多侧电源网络中，应取流经保护的短路电流值；在有限系统中，短路电流数值会随时间衰减，整定计算及灵敏度校验时，精确计算应取相应时间处的短路电流数值。 B母线短路三相、两相最大和最小短路电流为： =1590（A）

教你认识沿途的输电线路

教你认识沿途的输电线路 实话说，即便是学电的、在电力系统工作的人都不一定认识输电线路，输电工程的确太复杂了，基本算纯工程性问题，想了解并不容易。 先说说输电杆塔的概念，输电导线是由输电杆塔一段一段撑起来的，高电压等级的用“铁塔”，低电压等级的比如居民区里见的一般用“木头杆”或“水泥杆”，合起来统称“杆塔”。高电压等级的线路需要有更大的安全距离，所以要架得很高，只有铁塔才能有能力负担数十吨的线路，一根电线杆架不了这么高、也没这么大支撑力，所以电线杆都是较低电压等级的。 电压等级都是说线电压，ABC三相中任意两相之间的电压。家里用的220V 是相电压，是三相中任意一相对大地的电压。实际家里用电是380V线电压的(220V的根号3倍)，只是到了楼门口了，才三相分开，比如ABC三相各入一栋楼的三个单元。380V电压等级在电力系统也叫0.4kV电压等级，对比下目前的1000kV特高压输电线路，差2500倍，颤抖吧~ 我们在旅行沿途看到的一般都是输电铁塔，至于塔型什么的没啥意思就不说了，猫头塔、酒杯塔、门型塔、V字塔都是“象形”的，看样子就知道。输电线路也分直流和交流(DC和AC)，直流好认但不是很常见，国内的线路就那么几条，碰上不容易。 下图就是±800kV云南至广东的输电线路。

铁塔是T型的，下面吊着两回输电线路，一边正极，一边负极。仔细看铁塔上面还伸出来了两个小“角”，一边也各一条“细线”，这不是输电用的，而是避雷用的避雷线，也叫地线。(避雷概念参见“雷电轶事与防雷”，回复“雷电”) 下面集中说说交流线路，这个几乎“大宝天天见”。 交流的一回线路有ABC三相，输电铁塔最顶端顶着的是避雷线。雷暴多地区或电压等级高的线路是两根避雷线，雷暴不严重或电压等级低的线路可以减少到一根避雷线，这个是从工程实际和省钱的角度选择的，反正大家看到最顶端细细的一或两根线就知道是避雷线了。避雷线都是直接跟铁塔相连的，为的是把雷击时的电流能顺着铁塔引到地里面去。下图就是只有一根避雷线的线路。 避雷线一般都高电压等级的空旷地区的输电铁塔用，咱们看到的电线杆上一般很少有避雷线，一是电线杆一般是在城市内，有其他更高的建筑可以被雷劈；二是本来低电压等级的电线杆就送不了多少电，还要架根避雷线的成本就高了。 避雷线下面就是输电线路了，根数都是3的倍数，3根线的叫一回线，6根线的叫两回线，12根的就叫四回线了，每一回里都有ABC三相的三根线。上面这张图我们就叫“同塔双回”线路，一边是一回线。之所以一个塔上有多回线路，主要是考虑输送容量和占地面积，所以也衍生出了“线路长度”和“回路长度”的概念，对同塔双回而言，回路长度是线路长度的2倍，以此类推。下图是个同塔四回的，如果是不同电压等级的，则上面导线的电压要高于下面导线的电压，电压越高对地的安全距离要求越高。

三段式电流保护的整定及计算汇总

第1章输电线路保护配置与整定计算 重点：掌握110KV及以下电压等级输电线路保护配置方法与整定计算原则。 难点：保护的整定计算 能力培养要求：基本能对110KV及以下电压等级线路的保护进行整定计算。 学时：4学时 主保护：反映整个保护元件上的故障并能以最短的延时有选择地切除故障的保护称为主保护。 后备保护：主保护拒动时，用来切除故障的保护，称为后备保护。 辅助保护：为补充主保护或后备保护的不足而增设的简单保护。 一、线路上的故障类型及特征： 相间短路（三相相间短路、二相相间短路） 接地短路（单相接地短路、二相接地短路、三相接地短路） 其中，三相相间短路故障产生的危害最严重；单相接地短路最常见。相间短路的最基本特征是：故障相流动短路电流，故障相之间的电压为零，保护安装处母线电压降低；接地短路的特征： 1、中性点不直接接地系统 特点是： ①全系统都出现零序电压，且零序电压全系统均相等。 ②非故障线路的零序电流由本线路对地电容形成，零序电流超前零序电压90°。 ③故障线路的零序电流由全系统非故障元件、线路对地电容形成，零序电流滞后零序电压90°。显然，当母线上出线愈多时，故障线路流过的零序电流愈大。 ④故障相电压（金属性故障）为零，非故障相电压升高为正常运行时的相间电压。 ⑤故障线路与非故障线路的电容电流方向和大小不相同。

因此中性点不直接接地系统中，线路单相故障可以反应零序电压的出现构成零序电压保护；可以反应零序电流的大小构成零序电流保护；可以反应零序功率的方向构成零序功率方向保护。 2、中性点直接接地系统 接地时零序分量的特点： ①故障点的零序电压最高，离故障点越远处的零序电压越低，中性点接地变压器处零序电压为零。 ②零序电流的分布，主要决定于输电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗，而与电源的数目和位置无关。 ③在电力系统运行方式变化时，如果输电线路和中性点接地的变压器数目不变，则零序阻抗和零序等效网络就是不变的。但电力系统正序阻抗和负序阻抗要随着系统运行方式而变化，将间接影响零序分量的大小。 ④对于发生故障的线路，两端零序功率方向与正序功率方向相反，零序功率方向实际上都是由线路流向母线的。 二、保护的配置 小电流接地系统（35KV及以下）输电线路一般采用三段式电流保护反应相间短路故障；由于小电流接地系统没有接地点，故单相接地短路仅视为异常运行状态，一般利用母线上的绝缘监察装置发信号，由运行人员“分区”停电寻找接地设备。对于变电站来讲，母线上出线回路数较多，也涉及供电的连续性问题，故一般采用零序电流或零序方向保护反应接地故障。 对于短线路、运行方式变化较大时，可不考虑Ⅰ段保护，仅用Ⅱ段+Ⅲ段保护分别

2.高压输电线路基本概念梳理

常用基本概念 1.设计气象三要素：风速、覆冰、温度。 2.输电线路结构形式：架空输电线路、电缆输电线路、线缆混合输电线路。 3.架空输电线路组成：导线、避雷线(地线)、绝缘子(金具)串、杆塔、基础、接地、拉线、通信线、防护金具等。 4.电缆输电线路组成：电缆、终端接头(敞开式、封闭式)、避雷器、中间接头(绝缘接头、直通接头)、接地箱、接地引线、支架、监测装置、防火防盗设施等，可以简单的理解为电缆线路由电缆本体、附件、支持及防护设施构成。 5.档距 相邻两基杆塔之间的水平直线距离称为档距。工程设计中常遇档距：连续档(距)、孤立档(距)、水平档距(风力档距)、垂直档距(重力档距)、极大档距、极限档距、代表档距(规律档距)、临界档距、次档距等9种常用档距。 5.1连续档(距)：由两基耐张杆塔及其中间若干(至少一基)直线塔构成的档距。 5.2孤立档(距)：两基耐张杆塔之间没有直线杆塔，其档距称为孤立档（距）。 5.3水平档距(风力档距)：杆塔两侧档距的算术平均值，通常用来计算杆塔水平荷载。 5.4垂直档距(重力档距)：相邻两档距间导线最低点之间的水平距离,通常用来计算杆塔垂直荷载。

5.5极大档距：在一定高差下，如果某档距架空线弧垂最低点的应力恰好达到许用应力，高悬挂点应力也恰好达到规定的悬挂点许用应力，则称此档距为该高差下的极大档距。 5.6极限档距：通过放松架空线所能得到的允许档距的最大值称为极限档距。 5.7代表档距(规律档距)：通常把大小不等的一个多档距的耐张段，用一个等效的假想档距来代替它，这个能够表达整个耐张力学规律的假想档距称之为代表档距或规律档距。 5.8临界档距：两个及以上气象条件同时成为控制条件的档距称为临界档距。 5.9次档距：间隔棒之间的水平距离称为次档距。 6.呼称高：塔脚板至下横担下表面的距离。 7.弧垂(弛度)：电线上任意点至电线两侧悬挂点的连线之间的铅垂距离称为该点的弧垂或弛度。 8.限距：导线对地面或对被跨越设施的最小距离。 9.线(相)间距离：架空输电线路相间导线的最小距离。 10.分裂间距：分裂导线子导线线间的最下距离。 11.架空地线保护角：地线对导线的保护角指杆塔处，不考虑风偏，地线对水平面的垂线和地线与导线或分裂导线最外侧子导线连线之间的夹角。可正可负可为零。 12.高海拔地区：海拔高度不小于1000米的地区。 13.摇摆角：悬垂绝缘子串在风力作用下偏离铅垂位置后与铅垂位置的夹角。 14.风偏角：导线受风力作用后偏离铅垂位置，顺线路方向看时，导线偏离铅垂位置的角度称为风偏角。

距离保护习题解答

题1．有—方向阻抗继电器，其整定阻抗Ω?∠=605.7zd Z ，若测量阻抗为Ω?∠=302.7J Z ，试问该继电器能否动作?为什么? 解：如图1所示 Ω<Ω=?=?-?=2.75.6866.05.7)3060cos(.zd j dz Z Z 故该继电器不能动作。 题2．有一方向阻抗继电器，若正常运行时的测量阻抗为Ω?∠=305.3J Z ， 要使该方向阻抗继电器在正常运行时不动作，则整定阻抗最大不能超过多少(?=75d ?)? 解：参照图1。若在300方向上的动作阻抗小于Ω5.3， 图1 则保护不动作。即在750方向上： Ω== ?-?< 95.441 .15 .3) 3075cos(.j dz zd Z Z 故整定阻抗最大不能超过4.95Ω。 题3．如图2所示电网，已知线路的正序阻抗km Z /4.01Ω=，?=70d ?，线路L1 、L2上装有三段式距离保护，测量元件均采用方向阻抗继电器，且为00接线，线路L1的最大负 荷电流A I f 350max .=，负荷功率因数9.0cos =f ?，85.0='k K ，8.0=''k K ，2.1=k K ，K h =1.15，K zq =1.3，线路L2距离Ⅲ段的动作时限为2s ，试求距离保护1的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的动作阻抗， 整定阻抗及动作时限。 图2 解：1．计算线路阻抗 Ω=?=14354.0AB Z Ω=?=16404.0BC Z 2．距离保护Ⅰ段的动作阻抗 Ω=?='='9.111485.01AB k dz Z K Z s 01 ='t Ω ? Ω ?∠30.j dz

3．距离保护Ⅱ段的动作阻抗 Ω=?='='6.131685.02BC k dz Z K Z Ω=+='+''=''1.22)6.1314(80.0)(21dz AB k dz Z Z K Z 灵敏系数：5.158.114 1.221>==''=''AB dz lm Z Z K ，满足要求 s 5.01 =''t 4．距离保护Ⅲ段的动作阻抗 最小负荷阻抗：Ω=?= = 3.16335 .03 /1109.0max .min .min .f f f I U Z Ω=???== 913.16315 .13.12.11 1min .1f h zq k dz Z K K K Z s 5.25.0221=+=?+=t t t 5．各段整定阻抗 Ω?∠=?∠'='709.11701.1.dz zd Z Z Ω?∠=?∠''=''701.22701.1.dz zd Z Z ?==8.259.0arccos f ? Ω?∠=?∠=?∠?-?= 709.1267072 .091 70)8.2570cos(1.1.dz zd Z Z 题 4. 在图3所示网络中，各线路首端均装设有距离保护装置，线路的正序阻抗 km Z /4.01Ω=，试计算距离保护1的Ⅰ、Ⅱ段的动作阻抗，Ⅱ段的动作时限。并检验Ⅱ段的 灵敏系数。85.0='k K ，8.0=''k K 。 图3

距离保护整定计算

本科毕业设计（论 文) 继电保护整定计算的分析与研究 —距离保护整定计算 指导老师 学号 二O一二年六月 中国南京

摘要 继电保护是电力系统安全运行的防护线,继电保护的整定计算是继电保护装置正确动作的关键。随着电力系统的快速发展，电力系统的网络构成日趋复杂,继电保护的整定也越来越复杂,而且更费时费力，也更容易出错。规范继电保护整定计算,提高继电保护整定计算水平对于减少设备事故或杜绝事故的发生具有深刻的意义。如果能成功编制一款软件，该软件能够在各种各样的系统运行方式下,根据整定原则计算出继电保护装置的整定值，使装置正确动作,那么将很大程度上减少工作人员的工作量,使工作效率大大提高。 本文以三段式距离保护为例，介绍了如何利用软件开发工具Ｍatlab编制三段式距离保护软件。主要使用了Maｔlab的GUI(图形用户界面)功能将距离保护整定计算划分成五个模块。用户通过这些模块的提示，能准确快速地计算出整个网络的继电保护装置的整定值，并且用户还可以根据系统运行方式的变化修改整定计算算法,使整定值能够适用于多种不同的运行方式,实现了整定计算过程的自动化和智能化。 【关键词】继电保护距离保护整定计算 Matｌａb

Abstract Relay ｐrotｅctioｎ is ｔｈe lｉｎe of defenｃｅｏf safetｙｏperaｔion of the ｐoｗer system.Seｔtｉnｇcalculation of relaｙprotection is ｔhe key to the ｒiｇhｔ action of relay ｐrotecｔion ｄｅｖｉces． With thｅ develｏpmｅｎt of power systｅm, pｏweｒsystem network iｓbecｏming mｏｒｅａnd more ｃomｐｌex, tｈe rel ａy protｅction ｉs becoｍiｎｇｍｏre anｄ more coｍplex, aｎd more ｔiｍｅ－ｃｏnsuminｇ and lａbｏrious, but alsｏｍore ｐrone ｔo e ｒror．Speｃificａtiｏn fｏｒ and raiｓｅ the ｌeｖel of setting calculatｉon ｏｆ relay proｔeｃtioｎhas pｒofound ｓｉgnifｉcａｎce on ｔｈe ｒeｄuctioｎ of equipment ａccidenｔ anｄ aｖｏiｄing the hａppeninｇｏf ａccideｎts．If we cａn suｃｃｅｓｓfully devｅlop a piece oｆsoftware，ｔhe softwaｒe ｃan cａlculａtｅthe ｓettiｎg values in ｖarious opｅratｉng mode of ｔhe system acｃoｒdi ｎg to ｔhe ｐｒinｃiplｅｓ of sｅtｔｉng calｃｕlaｔion of relay protection ｄeｖｉｃｅ setting vaｌｕe， so thａt the relay protｅc ｔion ｄeｖiｃeｓwiｌl aｃt coｒrectly．Ｉｔｗill ｇｒeaｔly r ｅduｃe thｅ workload of staｆf, greａｔly improvｅtｈe wｏrk ｅｆficieｎcｙ. The pａｐer tａkeｓｔhｒee sections ｄiｓtance pｒoｔeｃtion f ｏr an exaｍple anｄｉntroｄｕcｅｓhow to prｏgrａme thｅ thr ｅe seｃtionｓ distaｎcｅ pｒotｅｃｔioｎｗith ｔhｅ sofｔｗarｅ dｅvｅlｏｐinｇ tool－－Ｍatlab. The setｔing ｃalcuｌａtion of ｄistaｎce pｒoｔｅctｉoｎ is ｄiviｄed ｉnto fivｅ modulｅs by thhe mａin function of Maｔｌａb－－ＧUI （ｇraphｉcal user interfaｃe ). Through tｈｅse modulｅs tips, users cａn accurately aｎd ｑｕicｋlｙcalculate tｈｅ rｅｌay proｔｅctｉｏn device sｅttｉng ｖalｕeｓ of t ｈe entiｒe network, anｄ tｈe users caｎ alsｏchａｎｇｅｔhｅ