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杭州电力教育第五章电网的距离保护第一节距离保护基本原理一、基本原理1、出发点:提高保护的灵敏度并使之不受系统运行方式的影响。2、基本原理:反应故障点至保护安装处的距离并根据距离的远近确定动作时间的一种保护装置。3、选择性分析:杭州电力教育4、要解决的问题⑴、如何测量距离?式中:—阻抗继电器的测量阻抗—PT、CT的变比—线路每公里单位长度阻抗(Ω/KM)方法:通过测量故障点到保护安装处的阻抗来反应距离。(3)Z(2)I;1Jd1ddYLLJYJBdddBZKZNNNINUUlZZIU)(一次值JZYNLN1Z杭州电力教育⑵时限特性:保护的动作时间和距离的关系。方法:将保护做成阶段式距离保护。Ⅰ段:辅助段。(t=0〃)保护线路全长的80%~85%。Ⅱ段:主保护段。(t=0.5〃)保护本线路全长和相邻线路一部分。不超过下条线路Ⅰ段的保护范围。Ⅲ段:后备段。保护本线路和相邻线路全长。动作时间按阶梯时限原则整定。)(tlf杭州电力教育二、距离保护的构成1、起动元件2、测量元件3、时间元件4、逻辑方框图三、距离保护与电流保护的比较1、相同点:⑴单端保护。⑵不能实现全线速断切除故障。2、⑴距离保护同时反应电压和电流变化而动作,所以灵敏度高。⑵保护区稳定。杭州电力教育第二节阻抗继电器一、阻抗测量方法和阻抗继电器动作特性1、测量阻抗的方法:2、动作特性不动作动作,,...jzdjjzdjzdyljzddyljZZZZZnnZZnnZ线上在则BCZZZZZjXRzddZzzdBCzddj85.0Zj杭州电力教育3、动作特性:指在复平面上表示的使阻抗继电器动作的测量阻抗的变化范围。4、构成阻抗继电器的基本原则⑴过渡电阻、PT、CT的误差决定了阻抗继电器的动作特性不能为直线。⑵扩展为圆特性。⑶四边形特性。⑷透镜特性。二、圆特性阻抗继电器(一)全阻抗继电器1、动作特性:以原点为圆心,r=|Zzd|的圆。杭州电力教育2、几个概念⑴测量阻抗⑵整定阻抗(Zzd/Zset)确定阻抗继电器的保护范围,决定动作特性在复平面上的位置。⑶动作阻抗(Zdz/ZOP)由Φj确定的能使阻抗继电器动作的最大阻抗。3、动作条件:|Zj|<|Zdz|≡|Zzd|jjjIUZ杭州电力教育4、特点:⑴无方向性。⑵|Zdz|≡|Zzd|⑶圆内是动作区。5、构成(原理接线图)⑴幅值比较式杭州电力教育⑵相位比较式①ΦjΦzd动作区内时动作边界时0arg0|Z|90arg|Zzd||Zj|0j0jzdjzdjzdjzdZZZZZZZZ杭州电力教育杭州电力教育②Φj>Φzd000j0zd'j90900arg0|Z|90arg|Z||Z|动作条件:动作区内时动作边界时jzdjzdjzdjzdZZZZZZZZ杭州电力教育动作方程0090arg90argDCDCDUKZIKUKCUKZIKUKUZIUUZIUZZZZZZjUzdjUΙΙUjUzdjUUKjzdjjzdjIjzdjzdUj动作条件:令:杭州电力教育③接线图杭州电力教育㈡、方向阻抗继电器1、动作特性:以整定阻抗为直径,圆周过原点的圆。2、动作条件:|Zj|<|Zdz.j|3、特点:⑴有方向性。⑵当φj=φzd时,|Zdz|=|Zzd|继电器最灵敏,对应于此时刻的φzd叫做灵敏角(φlm=φd)⑶圆内是动作区。⑷有电压死区。杭州电力教育4、实现方法⑴绝对值比较方式BIKUKIKIKIIKUKIZKZIKUKZIIZUZZZjIjUjIjjIjUjzdUzdjUjUKzdjjzdjzdzdjUA21B;21A212121212121|21||21|jI动作条件:制动量:动作量:杭州电力教育5、接线图杭州电力教育㈢、偏移特性阻抗继电器1、特点:⑴、特性圆由确定,圆周过第三象限。⑵、无电压死区。⑶、正方向保护范围不变(Zzd),反方向保护-αZzd。⑷、圆内为动作区。⑸、动作无完全方向性。2、实现方法(略)3、缺点:不能做距离Ⅰ段的测量元件。杭州电力教育三、具有透镜特性的阻抗继电器000zdj0zdj606060arg60arg动作条件:时时当jjzdjjzdZZZZZZ杭州电力教育四、直线特性的阻抗继电器1、电抗特性继电器2、电阻特性继电器3、折线特性继电器000180arg180arg0setKsetKZZRZZR动作条件:动作条件:0000270arg90270arg90RRZRRZsetKsetK动作条件:动作条件:杭州电力教育3、折线特性继电器五、具有四边形特性的阻抗继电器阻抗继电器四边形阻抗继电器的优点:四边形型阻抗继电器能较好地符合短路时测量阻抗的性质,反应故障点过渡电阻的能力强,避越负荷阻抗的能力强。21argKsetZZ动作条件:杭州电力教育六、精确工作电流(Ij)理论上动作条件实际的动作条件0A21B;21ABIKUKIKjIjUjI动作条件:制动量:动作量:JUzdJUUIIKJIJUJIdlmJIKUZIKUKKUIKUKIKUBJU0000)21(21A并考虑动作边界,得取杭州电力教育可见,由于U0的存在,即使φlm=Φd方向阻抗继电器的动作阻抗也不总是等于整定阻抗,而与加入继电器的电流有关。只有电流足够大时,Zdz.j=Zzd。当电流很小时,阻抗继电器的保护范围缩小。为了把动作阻抗的误差限制在允许的范围内(10%),规定了精工电流这一指标。对应于Zdz.j=0.9Zzd时流入继电器的电流,称为阻抗继电器的精确工作电流。要求在线路末端发生短路时,流入继电器的的电流Ij>1.5Ij。杭州电力教育第三节阻抗继电器的接线方式一、要求:1、Zj∝L,与运行方式无关。2、保护范围不随故障类型而改变。二、00接线1、定义:cosφ=1时,Uj、Ij之间相位差00。ACCACBBCBAABjIIU:ZKJ3IIU:2ZKJIIU:ZKJ1IUj杭州电力教育2、三相短路时3、两相短路时()lIIlZlZUjBAjBAABj1jj11ZIUZIIIU:ZKJ1对lIIlZlZUjCBjCBBCj1jj11ZIUZIIIU:ZKJ2对)2(BCK杭州电力教育第四节影响距离保护正确工作的因素及防止方法一、故障点过渡电阻的影响1、对不同安装地点保护的影响⑴对离故障点近的保护影响大。⑵线路短,受过渡电阻影响大。gABjgjRZZRZ2.1.杭州电力教育2、对不同特性ZKJ的影响方向ZKJ>偏移ZKJ>全ZKJ>四边形特性继电器3、对各段的影响⑴过渡电阻的特点⑵对Ⅱ段的影响大,对Ⅰ段的影响小,Ⅲ段不受影响。杭州电力教育4、双电源线路上过渡电阻的影响⑴α>0感性⑵α=0阻性⑶α<0容性jgddABgdddAJjgddgdddBJABdgdagdBeRIIZRIIIUZeRIIRIIIUZZIRIURIU2.1.21的测量阻抗、保护杭州电力教育5、解决方法:⑴采用能容许较大过渡电阻的阻抗继电器。⑵采用瞬时测量回路。杭州电力教育二、系统振荡的影响1、影响NNBMMAjMjMjMNNMZIEUZIEUeEIeEEeEEEEZ22EsinZEI,Z)1(22EsinE)1(,||||设:杭州电力教育随保护安装地点而变化最小,保护容易误动。时,21)21()22121(11800ZZmctgjZZmmZZjctgZeZIZIEIUZZMMjMMAjj杭州电力教育安装地点有关。、受振荡的影响与保护振荡的影响不同。、不同特性的继电器受时,、可见:32)21(1801min.0ZmZj杭州电力教育2、措施⑴使用受振荡影响小的继电器⑵从位置上躲过。⑶从时间上躲过。⑷对距离Ⅰ、Ⅱ采用振荡闭锁装置段不受振荡影响。故保护就不会误动作。只要ttTtdzZD0.13600杭州电力教育电力系统发生振荡和短路时的主要区别如下:(1)振荡时,电流和各点电压的幅值均作周期性变化,只在δ=1800时才出现最严重的现象;而短路后,短路电流和各点电压的值,当不计其衰减时,是不变的。此外,振荡时电流和各点电压幅值的变化速度较慢,而短路时电流是突然增大,电压也突然降低,变化速度很快。(2)振荡时,任一点电流与电压之间的相位关系都随δ的变化而改变;而短路时,电流和电压之间的相位是不变的。(3)振荡时,三相完全对称,电力系统中没有负序分量出现;而当短路时,总要长期(在不对称短路过程中)或瞬间(在三相短路开始时)出现负序分量。杭州电力教育根据以上区别,振荡闭锁回路从原理上可分为两种,一种是利用负序分量的出现与否来实现,另一种是利用电流、电压或测量阻抗变化速度的不同来实现。杭州电力教育三、电压回路断线对距离保护的影响当断线时U=0,则Z=0,保护会误动措施:加断线闭锁装置1、正常时:2、发生接地短路时:3、当压变断线时:杭州电力教育保护安装处和故障分支线的影响1)助增电源杭州电力教育2)汲出分支线杭州电力教育线路中串连电容的影响TV,TA的影响杭州电力教育
本文标题:五、距离保护
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