現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理電網(wǎng)的距離保護(hù)

SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY電力糸晚繼電保護(hù)原理SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY3電網(wǎng)的距離保護(hù)⑧3.1距離保護(hù)的作用原理澎3.2各種單相式阻抗繼電器的動作特性翁3.3阻抗繼電器的接線方式澎3.4方向阻抗繼電器的死區(qū)和特性分析澎3.5距離保護(hù)的整定計(jì)算和評價(jià)3.6影響距離保護(hù)正確動作的因素及防止方法⑧3.7距離保護(hù)裝置框圖舉例SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY3.1距禽保護(hù)的作用原理SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY問題的提出電流保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)?電流保護(hù)的使用量-電流只是反映了故障的一個(gè)特征實(shí)際上，線路故障時(shí)，除了電流增大，還有電壓的降低-可以考慮聯(lián)合使用電壓的降低和電流的增加構(gòu)成的保護(hù)-阻抗保護(hù)一距離保護(hù)SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY1.距禽保護(hù)的暮本柷念4+厶◎距離保護(hù)是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的距離，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動作時(shí)間的一種保護(hù)裝置距離的遠(yuǎn)近是由輸入繼電器的電壓和電流計(jì)算出的阻抗值的大小來反應(yīng)的，該阻抗稱為繼電器的測量阻抗2.距禽保護(hù)的肘限特性ABSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY(b)3.三段式距禽保護(hù)SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY?距離I段：瞬時(shí)動作，保護(hù)范圍為本線路全長的80%?85%Z1”act.2⑧距離n段：動作時(shí)限和整定值要與下一條線路的距離I段或n段配合；目的是保護(hù)本線路全長，與距離I段聯(lián)合工作可構(gòu)成本線路的主保護(hù)C.2=atK)卷距離m段：作為相鄰元件保護(hù)和斷路器拒動的遠(yuǎn)后備保護(hù)以及本線路距離I段和n段的近后備保護(hù)，動作時(shí)限的整定原則與過電流保護(hù)相同；整定值按躲開正常運(yùn)行時(shí)的最小負(fù)荷阻抗來整定SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY3.2各種羊相式阻抗繼電器的動作特性SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY阻抗蛙電器的1本分類單相式（第一類阻抗繼電器）?加入繼電器的只有一個(gè)電壓um

（可以是相電壓或線電壓）和一個(gè)電流Im

（可以是相電流或線電流）?加入繼電器的電壓和電流之比稱為繼電器的測量阻抗Zm=Um,=R

+jX象多相式（第二類阻抗繼電器）?由于加入繼電器的不是單一的電壓和電流，因此不能利用測量阻抗的概念來分析它的動作特性》澤義遂犬李1,羊相式阻抗繼電器SHANGHAIJIAOTOMGUNIVERSITY畫■=^TA/^TV)TvgimSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY動作特性護(hù)大為一個(gè)圓阻抗繼電器1為全阻抗繼電器的動作特性?2為方向阻抗繼電器的動作特性澎3為偏移特性阻抗繼電器的動作特性此外，還有透鏡形、四邊形、蘋果形等特性的阻抗繼電器SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH2.全阻抗蛙電器-??特點(diǎn)沒有方向性不論加入繼電器的電壓與電流之間的角度有多大，繼電器的起動阻抗在數(shù)值上都等于整定阻抗II-^setIhi-het幅值比較方式2.全阻抗繼電慕-動作方程11^Zset1h1-iset幅值比較方式7+7270°>argmset

>90°Z-Zrinset相位比較方式SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY2.全阻抗繼電哀一實(shí)際實(shí)現(xiàn)um

+imzset270>arg.m.mset

>90U-IZtmmset>90°(Sh

全阻抗繼電器_評價(jià)SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIHI???優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)成簡單?缺點(diǎn)：無方向性，反方向故障時(shí)，繼電器會誤動SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH3.方向阻抗繼電器-特點(diǎn)正方向故障時(shí)，測量阻抗在第一象限；反方向故障時(shí)，在第三象限。本身具有方向性⑻3.方向阻抗繼電慕一動作特性tUIMftUAIIIAATAMAIIMIVFMITV■q??><?SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYr^1lV5111Zm—2Zset2Zset7270°>argm>90°Z-Z,mset幅值比較方式相位比較方式270SHANGHAIJIAOTONGDMIVERSIH3.方向阻抗繼電慕一實(shí)際實(shí)現(xiàn)動作方程z2oR4(Sh久簽又及乂拿3.方向阻抗蛙SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH?⑻電慕-/L個(gè)概念的說明起動阻抗隨著測量阻抗相角的變化而改變；當(dāng)測量阻抗相角等于整定阻抗的相角時(shí)，起動阻抗最大，保護(hù)范圍最大，繼電器最靈敏，稱為繼電器的最大靈敏角(Psen

=叭整定阻抗：最大靈敏角方向上的圓的直徑懸if.?!方向阻抗鍵電器-評價(jià)?優(yōu)點(diǎn)：有方向性，反方向故障時(shí)，繼電器不會誤動?缺點(diǎn)：a）正方向母線出口短路時(shí)，繼電器有死區(qū)；b）繼電器的測量阻抗Zm與測量阻抗角（pm有關(guān)，繼電器的靈敏性有一定的影響沒有完全的方向性起動阻抗與測量阻抗的相角有關(guān)正方向的整定阻抗為Zset，反方向偏移一個(gè)a2set動作特性圓偏移后，把圓心包含在圓內(nèi)，可消除方向阻抗繼電器的死區(qū)響^4■偏移特性阻抗繼電暮■特點(diǎn)(X二0.1?0.2Srj以氣偏移特性阻抗繼電慕■動作方租SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIHrI1

一wI1半徑：Zr=(Z.sef+?Z.s,J氣偏移特性阻抗繼電慕?實(shí)際實(shí)現(xiàn)ftHIMftMAIIltAYAMAIIMIVFMITY【**扁■▼，,SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYr^1lV5UP=Um+almzsetlJr—U—IZfmmset?偏移特性阻抗繼電慕?評價(jià)__?優(yōu)點(diǎn)：有一定的方向性，保護(hù)安裝處出口短路時(shí)，沒有死區(qū)。?缺點(diǎn)：在反方向出口短路時(shí)會失去方向性。?應(yīng)用：一般用于ill段距離保護(hù)，作為啟動元件和后備保護(hù)使用。_補(bǔ)免說明：幾個(gè)阻抗的意義和區(qū)別__?zm是繼電器測量阻抗，它等于加入繼電器中電壓和電流的比值，其阻抗角就是電壓和電流間的相位差；測量阻抗可以是阻抗平面上的任意一點(diǎn)，與系統(tǒng)的運(yùn)行方式有關(guān)：A.正常運(yùn)行時(shí)，是負(fù)荷阻抗；B.短路時(shí)，測量到的是短路阻抗，跟故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離有關(guān)；C.系統(tǒng)振蕩時(shí)，測量到的是振蕩阻抗。_______m

補(bǔ)充說明：幾個(gè)阻抗的意義和區(qū)別?zset是繼電器的整定阻抗，一般取繼電器安裝點(diǎn)到保護(hù)范圍末端的線路阻抗作為整定阻抗；不同的阻抗繼電器，整定阻抗是不同的。?全阻抗繼電器：圓的半徑；?方向阻抗繼電器：在最大靈敏角方向上的圓的直徑；?偏移特性阻抗繼電器：在最大靈敏角方向上由原點(diǎn)到圓周上的長度。懸if.?!補(bǔ)充說明：幾個(gè)阻抗的意義和區(qū)別?zaet是距離保護(hù)的一次側(cè)的啟動阻抗，跟輸電線路的實(shí)際阻抗有關(guān)，也就是跟繼電器的測量阻抗角有關(guān)。＞對于方向阻抗繼電器，繼電器的啟動阻抗是隨著測量阻抗角（pm的不同而不同，?當(dāng)=^Psen

時(shí)，Zm=

set?當(dāng)（p本（p

時(shí)，可以通過計(jì)算完成。tm/senZact二7^戶hen）＞對于全阻抗繼電器，啟動阻抗的幅值與整定阻抗的幅值相同。?zactm是繼電器的二次側(cè)起動阻抗，表示當(dāng)繼電器剛好動作時(shí)，加入繼電器的電壓與電流之比。ZZ乙act.m乙act專

補(bǔ)充說明：幾個(gè)阻抗的意義和區(qū)別SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH1W111MSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH5.功卒方向繼電器-特點(diǎn)?輸入繼電器的電壓、電流為A相電壓和A相短路電流?正方向發(fā)生三相短路時(shí)，輸入繼電器的電壓和電流間的相位角為線路阻抗角；按上述方式接線，最大靈敏角為線路阻抗角功卒方向繼電慕?與方向阻抗繼電慕的關(guān)糸SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY>1xq?從阻抗繼電器的觀點(diǎn)來理解功率方向繼電器，可把它看成方向阻抗繼電器的特例，即整定阻抗為無窮大>90°lZm_Z01-Zm+Z0270°>ArgUm乂z0up=tur=-L^^譯又違乂拿5■功卒方向繼電暮_動作特性SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH■R相位比較一>90°setset

—>90°setZ=iXsetJset|Zm|<Zm

-J2Xsetjjx270°>Arg—U-jlXmJm270°>Arg—zm-jx6.具有直咸特性的繼電器?電抗銼電器SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH,MM，M1幅值比較實(shí)現(xiàn)方式相位比較II-A-2Zve/具有直成特性的繼電器-電阻蛙電器7270°>Arg—■Z-Zm.j

7270°>Arg

一—U-IZttntnset>90°>90°幅值比較實(shí)現(xiàn)方式j(luò)XRoRZo^set7.動作角度范困支化對繼電器特性的影吻SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH1MMXUp=Umuf=u-iztup=Umur--iA240°>arg>120°ufjX▲‘?約o.具有四連形特性的阻抗繼電器SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIHrMr11B澎折線A-O-C可以由動作范圍小于180^的功率方向繼電器來實(shí)現(xiàn)直線A-B可由一個(gè)電抗型繼電器實(shí)現(xiàn)?直線B-C可由一個(gè)電阻?型繼電器實(shí)現(xiàn)上述三個(gè)特性繼電器組成與門輸出(Sh

折咸A-B-C特性的實(shí)現(xiàn)方法SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH1M1_、?折線方向由zjnz2表示?測量阻抗2」在陰影范圍內(nèi)時(shí)，Zn

22和(Z3-Zm)這三個(gè)相量中，任何兩個(gè)相鄰相量之間的夾角都小于1800⑧測量阻抗三」在陰影范圍外時(shí)，上述三個(gè)相量中，總有一對相鄰相量之間的夾角大于180q(Sh9.權(quán)化電莊和補(bǔ)後電莊SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH11極化電壓補(bǔ)償電壓全阻抗繼電器Up-Um

+IfnZsetu'=um-i,nzset方向阻抗繼電器up^uPmu=um-imzset偏移特性阻抗繼電器UP=Um+aIfnZsetu=um-imzset懸補(bǔ)馇電壓的物理意義_=

^m~^mZset=

A,(Zm~Zset)=(nZk~set)?最大靈敏角取線路阻抗角，則zset和zk的阻抗角相同?保護(hù)范圍外部故障時(shí)，zk>zset,則U’與Up同相位，保護(hù)不動作?保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)，Zk<zset，貝lju’與Up反相位，保護(hù)動作夂專

10.權(quán)化電莊和補(bǔ)後電莊SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH?—?補(bǔ)償電壓：U5?相位的變化能夠反應(yīng)故障點(diǎn)位置?極化電壓（參考電壓）：Up?作為與補(bǔ)償電壓比相的參考相量?動作判據(jù)up^>arg（^；）>^2SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH其他權(quán)化量?非故障相母線電壓?其他相的補(bǔ)償電壓一^多相補(bǔ)償距離繼電器正序電壓?零序電流=＞零序電抗繼電器?負(fù)序電流采用不同的極化量，可構(gòu)成不同特性的阻抗繼電器SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH11-電抗互感器TX-結(jié)構(gòu)將電流互感器的二次電流變換成與之成正比并超前其一定角度的電壓將繼電保護(hù)回路與電流互感器二次回路隔離以降低干擾W1為初級繞組，W2和W3為次級繞組電阻R用于改變次級繞組中感應(yīng)電勢E2的相位mz澎電抗互感器正常工作時(shí)相當(dāng)于次級開路換系數(shù)相當(dāng)于一個(gè)感抗，?9.電抗互感器TX-工作原理SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH?im/7e-2,f/變音5音壓感電互為抗換電變?yōu)榱鞣Q電故?TX工作原理-SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH1二次側(cè)接電阻性負(fù)我?TX工作原理-SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH1二次側(cè)接電象性負(fù)我(b)0(b)-oIcXYBIIDQA=IZtmsetB=Um全阻抗繼電器的支洗路接咸SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIHr'u—C=UmD=Um+/ztmset-izt方向阻抗繼電器的支洗四路接錢|SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH▼■WM又H冬

內(nèi)象提要和要求SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH?關(guān)鍵概念：距離保護(hù)、距離保護(hù)的時(shí)限特性、阻抗繼電器、單相式阻抗繼電器、多相式阻抗繼電器、測量阻抗、整定阻抗、起動阻抗、極化電壓、補(bǔ)償電壓$掌握全阻抗繼電器、方向阻抗繼電器、偏移特性阻抗繼電器、功率方向繼電器、直線特性繼電器、透鏡形阻抗繼電器、折線形阻抗繼電器等的動作特性?掌握阻抗繼電器交流回路的接線原理會根據(jù)阻抗平面的動作區(qū)寫出動作方程_____________SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH3電網(wǎng)的距離保護(hù)?3.1距離保護(hù)的作用原理?3.2各種單相式阻抗繼電器的動作特性?3.3阻抗繼電器的接線方式?3.4方向阻抗繼電器的死區(qū)和特性分析?3.5距離保護(hù)的整定計(jì)算和評價(jià)?3.6影響距離保護(hù)正確動作的因素及防止方法?3.7距離保護(hù)裝置框圖舉例W鄠珣￡￡UimAINR9N010VICIYHOMIM者壞?懸1-對接成方式的i本要求_?阻抗繼電器的接線方式是指加入阻抗繼電器的電流和電壓基本要求：?測量阻抗正比于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的距離?測量阻抗應(yīng)與故障類型無關(guān)乂李帝見的幾種接咸方式SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIHr1

N繼電器接線方J1J2J3Uj蠢IjUj*Iju：+?Ij0°

接線汐AB>A-^BryBc?^CA^c-A+30°接線汐AB/a番IBCf>CAA-30°接線汐AB-/B^BC-ictcA-八具有零序電流補(bǔ)償?shù)?°接線UA人+[3/?Jc

+A3Z0ABC線路自阻抗線路互阻抗線路正序阻抗1z7ZUA

一UKA=JAZL+JBZM+1CZM=-2m)+(/a

+/5+/c)Zm=/aZ1+3/0Zm=(/.+^3/0)Z1線路電屈呤落的計(jì)算公式(1)SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIHM

■門~\/SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY咸路電屈呤落的計(jì)算公式(2)Zo線路零序阻抗z2線路負(fù)序阻抗z1線路正序阻抗々01AkA=

AlA+A2A+Ao^O=（Al+

^2+Ao）Zl+

Ao（ZO_Zi）■=（^+34oZ^Z，）Z.=（^+

^o）Z.K—

Z（）-A_Zm一3Z.一j廣拿2.阻抗蛙電器的00接線|SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIHM(1)三相短絡(luò)ABC_E一線路每公里正序阻抗----I保護(hù)安裝處到故障點(diǎn)的--=距離，單位為公里，-=-;mo,/O=o在三相短路時(shí)，三個(gè)繼電器的測量阻抗都等于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的阻抗，三個(gè)繼電器都能正確動作懸2-阻抗繼電器的oG接線?故障相繼電器動作特性(2)AB相問短落ABc.ir

B—Af^kA—0kB,Iq-^"^":\4=0iUAB=UA-UB[/=kA+^AZlO~(UkB

+iBzfi=(^A-4)Z1’⑧在AB相間短路時(shí)，J1繼電器(故障相)的測量阻抗等于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的阻抗。2.阻抗繼電器的O0接線r砵故陣相蛙電器動作特性SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH(2)AB相問短落?4=oUBC=UB-UCAEi(-?iA1——4F</r=oic、z.二①kB+

4zi0~（^c+4z〆）=（4—不等于o!?在AB相間短路時(shí)，對于非故障相繼電器J2和J3來說，測量阻抗不能正確反映故障距離，即含有非故障相的阻抗繼電器測量到的阻抗不等于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的阻抗。在AB相間短路時(shí)，只有J1繼電器（故障相）的測量阻抗等于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的阻抗。2.阻抗繼電器的O0接線r-故陣相繼電器動作特性SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH(3)AB兩相接地abc岡

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k^}^kA—kB

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+K3I.)zil=(^4一尤B)ZJ在AB兩相接地短路時(shí)，J1繼電器（故障相）的測量阻抗等于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的阻抗2.阻抗蛙電袞的O0接我故陣…砵相蛙電袞動作特性SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH(3)AB兩相接地abc-iA=(4+KW0)zJ+UkB—((/c+K3iQ)Zil+UkC)=(夂一4)ziZ+-不等于0!____在AB兩相接地短路時(shí)，非故障相繼電器的測量阻抗不等于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的阻抗j廣拿2.阻抗蛙電器的00接線|SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIHM(4)A相接地^=0,i0^QUAB=uA-uB=[U^+(7a

+K3i0)zfl-[UkB

+(4+K3f0)zJ]在單相接地短路時(shí)，三個(gè)阻抗繼電器都不能正確反映故障距離3.帚奉存電洗補(bǔ)馇的相電洗接我SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH「W

疆畫內(nèi)xI-*M⑴A相接地‘=0,么=氏4+(/a+K3l0)Zll=(IA

+K3i0)ZllUc^UkC\+(ic+K3W?在A相接地短路時(shí)，只有J1繼電器(故障相)的測量阻抗等于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的阻抗命奉存電洗補(bǔ)後的相電洗接錢iSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY「W

■疆x(2)AB兩相接地OkA—0kB

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矣0UA=Uu+(，A+K3iQ)z'l=(iA

+K3i0)ZllUB

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=(4+K3i0)zJUc=(^(ic+K3i0)zll卷在AB兩相接地短路時(shí)，J1和J2繼電器(故障相)的測量阻抗等于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的阻抗命奉存電洗補(bǔ)後的相電洗接錢iSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY「W

■疆x(3)三相短略Ht^=o,/Q=oUA=UkA

+(iA+K3I())z]l=(4+K3Iq)z}1UB=UkB+(4+K3i0)Zil=(4+K3iQ)ZilUc=UkC+(4+KSI^z.l=(/c+K3Iq)z}1在三相短路時(shí)，三個(gè)繼電器的測量阻抗都等于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的阻抗命奉存電洗補(bǔ)後的相電洗接錢iSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY「W

■疆xw(4)AB相問短落"M=心*0,/0=0么=+(iA+K3i0)zltUB=+(iB+K3iQ)zrUc=+(Ic+K3I.)zi在任意兩相相間短路時(shí)，三個(gè)繼電器的測量阻抗都不能正確反映故障距離?4■阻抗繼電器接線方式總結(jié)CU?04妾線方式?在發(fā)生相間短路、兩相接地和三相短路時(shí)，總是有阻抗繼電器能正確反映故障距離?在單相接地短路時(shí)，三個(gè)繼電器都不能正確反映故障距離?適用于反映相間短路故障的距離保護(hù)?相間距離繼電器跳閘三相，三個(gè)阻抗繼電器或門輸出，可以實(shí)現(xiàn)距離保護(hù)的目標(biāo)?4■阻抗繼電器接咸方式總結(jié)（2）___?帶零序電流補(bǔ)償?shù)南嚯娏鹘泳€方式?在發(fā)生單相接地、兩相接地和三相短路時(shí)，總是有阻抗繼電器能正確反映故障距離?在兩相相間短路時(shí)，三個(gè)繼電器都不能正確反映故障距離?適用于反映接地短路故障的距離保護(hù)?可以構(gòu)成單相重合閘，只跳閘故障相無法比相保護(hù)不動作2么1■方向阻抗繼電慕的動作死區(qū)SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIHw1(1)幅值比較式.1;1.n—/7<Iz/??2ftlset"?set▽2么(2)相位比較式u270°>arg(.?U-IZmm

，)>90°）資又以拿2.死區(qū)的解決方法SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH?▼方向阻抗繼電器動作死區(qū)的解決方法①記憶回路?相當(dāng)于“記住”了故障前極化電壓的相位②引入非故障相電壓?在各種兩相短路時(shí)，非故障相間電壓仍然很高，參照功率方向繼電器廣泛采用的90Q接線方式，在極化電壓中附加非故障相電壓?不能解決三相短路時(shí)的死區(qū)問題③

高Q值50Hz帶通有源濾波器?利用濾波器響應(yīng)特性的時(shí)間延遲，起到“記憶回路”的作用SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH2.1記億固路?當(dāng)外加電壓突然降低到零時(shí)，該串聯(lián)諧振回路的電流按50Hz工頻振蕩，經(jīng)幾個(gè)周波后，逐漸衰減到零回路中的電流和故障前的電壓Up基本上同相位，而且在衰減過程中維持相位不變?相當(dāng)于記住了故障以前電壓的相位2.2引人砵故陣相電屆以接于AB相間的阻抗繼電器為例u+aUe~j9Q270°>argcUAB其中a?10%J：譯文豸SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYm>90°不能解決三相短路時(shí)的死區(qū)問題(Sh2.3嵩Q植50Hz平通有源濾次器SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH1M

?^|uP-一建立————確定(b)消失利用濾波器響應(yīng)的延遲特性起到“記憶回路”的作用儀

2.4直接利用故陣前的母我電壓-微機(jī)保護(hù)SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIHM1Mr微機(jī)保護(hù)中，一直采樣母線電壓，將正常運(yùn)行時(shí)的母線電壓列表給出，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，直接用故障前的母線電壓進(jìn)行比相。u>90°$采用記憶回路后，極化電壓將短時(shí)記憶短路前負(fù)荷狀態(tài)下母線電壓LL的相位270

~^gu-Izt3.記億@7路對繼電器動作特性的影響SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIHM11X保護(hù)正方向短路對■特性分析IHIMAHAIJIAfiTOMAUMIVFM1TY■uzset0^1tV5屬SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYUm

_Usetu=izmtnm270°>arg.k>90Um

-imzset=L、zm-D=e-

AZx?<E11

——?)w————>kirimTjy+7jAlE4mfk%4A—^rn^set二

4270。0>90。Lm^set保護(hù)正方向短路對-特性分析SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIHMr■u=umE7n)mJX短路前空載/短路前非空載，會怎么樣？請思考>R90°2X+Z\t=0s時(shí)的動態(tài)特性Z.77

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穩(wěn)態(tài)特性270°>argmx*?>90QZ-ZE乙m乙set匕▽7+7270°>argwx>90°Z-Zm保護(hù)正方向短路對-動作特性MANGMAlJIAOTONGUNIVERSIHM11z?護(hù)正方向短略對保護(hù)動作特性結(jié)冷消除出口短路的死區(qū)，正方向出口三相短路時(shí)，阻抗繼電器能夠正確動作；從其動態(tài)特性看得出，繼電器的抗過渡電阻的能力比以前的穩(wěn)態(tài)特性要大；反方向故障時(shí)，繼電器會誤動嗎？不會！原因是：現(xiàn)在這個(gè)動態(tài)特性的前提是正方向短路，并且，在幾個(gè)周波內(nèi)會過渡到穩(wěn)態(tài)特性的。3.2保護(hù)反方向短珞對Ek——HSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYu-iztmmsetu=izmmm■270°>arg.&>90TJ-J7k77，fjm.mset

I—270°>arg人-x*>90°=L(Zm-Zset)1―/HE，=Er^imZx3.2保護(hù)反方向短格對XZ270>argSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY7270>argmZm反方向短路時(shí)的動態(tài)過程中，繼電器有明確的方向性KJm

-K.Um>UQK^-K.U^U.當(dāng)繼電器剛好起動時(shí):9m=^set7-7_"oactsetv

十4.阻抗繼電袞的精確工作電洗SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIHMwW九以以李4.阻抗繼電器的精確工作電洗SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH*1MMIww當(dāng)輸入繼電器的電流大于精確動作電流時(shí)，可以保證起動阻抗誤差在10%以內(nèi)是使動作阻抗降為0.9Zset時(shí)對應(yīng)的測量電流，稱為最小動作電流，實(shí)際電流小于I

時(shí)，無論測量阻抗為多少，測量元件都不-1

ac.min淺拿內(nèi)象提要和要求SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH?關(guān)鍵概念：方向阻抗繼電器的死區(qū)、記憶回路、阻抗繼電器的精確工作電流阻抗繼電器的各種接線方式、基本要求、適用范圍@消除方向阻抗繼電器死區(qū)的方法?記憶回路對方向阻抗繼電器特性的影響及其分析方法SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH3電網(wǎng)的距離保護(hù)?3.1距離保護(hù)的作用原理?3.2各種單相式阻抗繼電器的動作特性?3.3阻抗繼電器的接線方式?3.4方向阻抗繼電器的死區(qū)和特性分析?3.5距離保護(hù)的整定計(jì)算和評價(jià)?3.6影響距離保護(hù)正確動作的因素及防止方法?3.7距離保護(hù)裝置框圖舉例SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH3.5矩禽保奸的整定計(jì)算和評價(jià)?1■炬禽I段的整定-動作阻抗SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH1

、1ABC按躲開下一條線路出口處短路的原則來整定；三個(gè)阻抗繼電器的動作阻抗的整定方法如下：^Ict-KlrelZAB7^=0.8?0.85SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY1.炬禽I段的整定-整定阻抗ABC通全瞳繼電器：?方向阻麵電器：z'set二cos（a-（psen）?折算到二次側(cè)的整定阻抗:Z1

=Z1act.msetnTAnTV(1)與相鄰線路距離I段配合，并考慮分支系數(shù)BC2ABKbra<iBC4BkCIIact.2A2>1溪距需n段的整定■動作阻抗門jMANGMA1JUOTOMGUNIVERSITY1

-**■'Kbra>丄廣、-?I，AB

BU1__￡lh鳳0,8>溪距需n段的整定■動作阻抗（2）SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH1

?

1'’（2）躲開線路末端變電所變壓器低壓側(cè)出口處短路時(shí)的阻抗值c2

=C,（zAB

+ur）C=0.7炬禽n段的整定-動作阻抗(3)(3)取(1)和(2)中較小的阻抗作為II段距離保護(hù)的整定動作阻抗，為什么？AB，方向阻抗繼電器：z:=cos（-（psen）?全阻醐電器：Z;>Z二c，折算到n啲整定隱：c..=ynTV1.距禽||段的整定?整定阻抗SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH1w**、**、c>CDIIset.2BlA2參X1.距禽||段的整定?整定對|I艮SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH1M=^setA+△廣3■距禽n段的靈故度枝務(wù)-欠量保護(hù)cX>>kB1?XsenU1.25SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYA2?X7m7、X

保護(hù)裝置的動作阻抗=保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí)故障阻抗的計(jì)算值3■炬禽n段的靈故度枝務(wù)-欠量保護(hù)cB1XSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYA2當(dāng)靈敏度不能滿足要求時(shí)，需要考慮與下一條線路的距離n段配合z①按躲開最小負(fù)荷阻抗來整定②外部故障切除后，在電動機(jī)自起動條件下，距離4■炬禽m段的整定-動作阻抗SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH1

、1器時(shí)的整定阻抗set卷全阻抗繼電器:折算到二次側(cè)的整定阻抗:zllltact.mylll_ylllset—act負(fù)荷阻抗角2111nTAset/III厶actcosf^Y（psen）好文以李4■炬禽in段的整定-整定阻抗SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH1

、方向阻抗繼電器：_nI^set~@動作時(shí)限----階梯時(shí)限B禽m段的靈故度枝淦■全阻抗鍵電器?作為近后備保護(hù)時(shí)?按本線路末端短路的條件來校驗(yàn)，不小于1.3-1.5yinK觀二廣2

7^1.3?1.5?作為遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)?按相鄰元件末端短路的條件來校驗(yàn)，并考慮分支系數(shù)為最大的運(yùn)行方式，不小于1.2相鄰線路：Ksen

=act2sen

7r7^ABt^ra.max^BCKsen>i27III相鄰變壓器：Ksen=?心sen

7f7作為近后備保護(hù)時(shí)>1.3-1.57hi厶act2z厶ABKsen

—=z如*cos(^ABcMt?段的靈故度枝聆-方向阻抗繼電器?此后備折算到輸電線路阻抗角方向上的動作阻抗作為相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)>1.2it?段的靈故度枝聆-方向阻抗繼電器-逸后備7hiK—act.2senyK7厶AB十^^.腿乙BC折算到AC輸電線路阻抗角方向上的動作阻抗_段的靈故度枝發(fā)?精確工作電洗的枝捻精確工作電流的校驗(yàn)：按保護(hù)范圍末端短路時(shí)的最小短路電流來校驗(yàn)，要求不小于1.5?一般都能滿足要求，基本上都不需要校驗(yàn)）資又以拿5.炬禽保護(hù)的評價(jià)SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH畫,??可以在多電源的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中保證動作的選擇性在220kV及以上電壓的網(wǎng)絡(luò)中，由于電力系統(tǒng)穩(wěn)定的要求，距離I段和n段聯(lián)合工作不能作為主保護(hù)…距離i，ii，iii段借助于高頻通道可以構(gòu)成高頻距離保護(hù)?與電流保護(hù)相比，距離保護(hù)具有較高的靈敏度?距離I段的保護(hù)范圍不受運(yùn)行方式的影響，其他兩段受到的影響也較小，因此保護(hù)范圍穩(wěn)定?與電流保護(hù)相比，接線復(fù)雜，可靠性低淺拿內(nèi)象提要和要求SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH，、內(nèi)??三段式距離保護(hù)的整定方法和靈敏度校驗(yàn)方法SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH3電網(wǎng)的距離保護(hù)?3.1距離保護(hù)的作用原理?3.2各種單相式阻抗繼電器的動作特性?3.3阻抗繼電器的接線方式?3.4方向阻抗繼電器的死區(qū)和特性分析?3.5距離保護(hù)的整定計(jì)算和評價(jià)?3.6影響距離保護(hù)正確動作的因素及防止方法?3.7距離保護(hù)裝置框圖舉例?彩吻炬禽保護(hù)正確動作的因素?距離繼電器的工作原理：=廣離繼電器正確動作的因素有：lm＞短路點(diǎn)過渡電阻＞電力系統(tǒng)振蕩＞電壓回路斷線＞輸電線路的串補(bǔ)電容＞短路電壓、電流中的非工頻分量＞TV,TA的傳變誤差影響距?1■過波電阻對炬禽保護(hù)的影響?1.1短路點(diǎn)過渡電阻的性質(zhì)?1.2單側(cè)電源線路上過渡電阻的影響?1.3雙側(cè)電源線路上過渡電阻的影響?1.4過渡電阻對不同特性阻抗繼電器的影響?1.5防止過渡電阻影響的方法翁九以逆乂拿1.1短略點(diǎn)這波電阻的性質(zhì)SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH,,M相間短路時(shí)，過渡電阻主要由電弧電阻構(gòu)成，電弧電阻一般在5-10歐姆；接地短路時(shí)：＞在導(dǎo)線對鐵塔放電的接地短路時(shí)，鐵塔及其接地電阻構(gòu)成過渡電阻的主要部分，可能達(dá)到數(shù)十歐＞在導(dǎo)線通過樹木或其他物體對地短路時(shí)，過渡電阻更高，可能會達(dá)到100歐姆(220kV)，300歐姆(500kV)低壓線路?1624周綱電弧電阻VA7U「__/n-7/LC....\高壓淺路1-2羊側(cè)電源戌略上過波電阻的影響?測量阻抗SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH?R—*?R?BC線路出口短路時(shí)Zm.2-Um.B=RIgm.BC7-Um.A_7.D厶mA~~T~~AB

十八gm.ABSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY1.2羊側(cè)電源咸略上連波電阻的影響?動作特性分析?保護(hù)動作特性分析Rg較小時(shí)，保護(hù)2可以正確動作；?Rg較大時(shí)，保護(hù)2拒動，可是，落在保護(hù)1的保護(hù)范圍內(nèi)，所以，保護(hù)1會動作，失去選擇性。SrtJ好以李1.2羊側(cè)電源咸路上這波電阻的影響■總結(jié)SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH11XWW?總是使測量阻抗増大，保護(hù)范圍縮短?可能使保護(hù)失去選擇性?保護(hù)距短路點(diǎn)越近，受過渡電阻影響越大?保護(hù)整定值越小，受過渡電阻的影響也越大McmljXRnRZR此時(shí)的過渡電阻使得阻抗繼電器的測量阻抗呈現(xiàn)兩種形式，一種為感性阻抗，另外一種為容性阻抗。NO?11Ikn下尺glk=ZA，RgjR，lk久1.3玖例電源咸絡(luò)上這波電阻的影吻-分析SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH_wx■SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY1.3玖側(cè)電源成略上這波電阻的影吻-分析＞保護(hù)在送電端：過渡電阻呈現(xiàn)容性阻抗，繼電器的測量阻抗減小，.導(dǎo)致無選擇性動作；x保護(hù)安裝在受電端，過渡電阻可能呈現(xiàn)感性阻抗，阻抗繼電器的測量阻抗增大，導(dǎo)致保護(hù)拒動。Srt1.4這波電阻對不同特性阻抗繼電器的影吻SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH—M賺膠w,兔1是透鏡形特性，2是方向阻抗特性，3是全阻抗特性隨著過渡電阻的増大，繼電器1、2、3依次開始拒動@動作特性在+R軸方向上越大，承受過渡電阻的能力越強(qiáng)?1.5防止邊波電阻影響的方法?選擇承受過渡電阻能力強(qiáng)的動作特性，如下圖中四邊形特性的阻抗繼電器?XA向下傾斜，防止過渡電阻使測量電抗減小時(shí)的超越?RA可在R軸方向獨(dú)立移動以適應(yīng)不同數(shù)值的過渡電阻?采用記憶特性的阻抗繼電器，正方向短路時(shí)，阻抗繼電器有較強(qiáng)的抗過渡電阻能力?mi2.糸洗拫落對炬離保護(hù)的影響?2.1電力系統(tǒng)振蕩產(chǎn)生的原因?2.2系統(tǒng)振蕩時(shí)電壓、電流的分布?2.3系統(tǒng)振蕩對距離保護(hù)的影響分析?2.4振蕩閉鎖回路?21糸洗戶生拫蕩的原因___引起系統(tǒng)振蕩的原因：?輸電線路輸送功率過大，超過靜穩(wěn)定極限?無功功率不足而引起系統(tǒng)電壓降低?相鄰輸電線路短路，故障切除較慢____?自動重合閘合閘于永久性故障或者非同期自動重合閘，合閘不成功引起振蕩注意_______＞電力系統(tǒng)振蕩只是電力系統(tǒng)的一種不正常運(yùn)行方式，保護(hù)不應(yīng)該動作；＞正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)兩側(cè)的功角一般小于70度。______，Rn2.2糸統(tǒng)拫蕩研免的假設(shè)備件NEnSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH亡

M研究電力系統(tǒng)振蕩，要做如下的假設(shè)：@將所研究的系統(tǒng)，按其電氣連接的特點(diǎn)，簡化為一個(gè)具有雙側(cè)電源的開式網(wǎng)絡(luò)；___@系統(tǒng)振蕩時(shí)，三相處于對稱狀態(tài)，可只取一相來研究；__@振蕩時(shí)，兩側(cè)系統(tǒng)的電勢＜和志v幅值相等，相角差用____來表示，5在0?360度之間變化；____@系統(tǒng)中各元件的阻抗角相等，用&.來表示；—+ZL

+ZN

—Zk____卷震蕩過程中，不考慮負(fù)荷電流的影響。______--——?I-?*7，RmXl，Rl2.3拫落肘電莊電洗的計(jì)算?電洗分布NM當(dāng)，尺yv^1tV5J：譯文豸SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY測量電流隨著功角的變化而周期性低變化8—2Att

時(shí)，1=02E3=(2k+1)71時(shí)，ZEi~^N~7

4-74-7當(dāng)em=en時(shí)，保護(hù)安裝處測量到的有效值電流為:△五M

2=

2EM，3inJZEZs2I-?1—Xl，RlX；?2.3拫蕩對電壓電洗的計(jì)算-電浼分布SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIHMWM|7|?

I2.3拫蕩對電壓電洗的計(jì)算?電屆分布NM，尺/VSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYj—EmEn+Z/+ZNum^em-izM

二em~kxmn_?參■*UN

—En+IZN=EN+K,MN如果所有阻抗角相同，則K1，K2為實(shí)數(shù)I-?1—Xl，RlX；電免中必或拫落中必-糸統(tǒng)各元件阻抗角相等SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH1

’々1?11M當(dāng)所有阻抗角相等且兩側(cè)電勢幅值相等時(shí)，振蕩中心不隨振蕩角的改變而移動，始終位于系統(tǒng)總阻抗的中點(diǎn)SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY電氣中必或拫落中必■糸蜣各元件阻抗角不相等如果系統(tǒng)阻抗角與線路阻抗角不相等，貝lj振蕩中心的位置會隨著振蕩角的變化而變化(Sh振落對測量電莊的支化-周期性SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIHMM

’12.4糸洗振蕩對保護(hù)安裝此的測量阻抗M厶=1805=270J=3601如果En=Em^么5O_ZMN，RnZmMJ:譯文豸SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYN*En^1tV5Xm，R‘UM窘c>=0cot—=002_c5=90cot-=l2cot—=028cot—=-128cot——=—oo21-En

e-j3EmI-?/—XL，Rl\XNMNZOMR‘VZy,Zy

5ZmM=（，_ZM）_J?

COt

?orA2.5糸統(tǒng)拫落對距禽保護(hù)的影響分析C1JSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIHXXw

?I'’當(dāng)5=0°時(shí)，ZmM=00,保護(hù)不動作1當(dāng)j=i8（r時(shí)，zmM二什-zM,即從振蕩中心到保護(hù)安裝處的阻抗如果振蕩中心在保護(hù)范圍內(nèi)，保護(hù)動作。Z,nA/的相位為：（pk

±90°（為什么?）I-?—XL，RlX，SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY2,5糸蜣拫落對炬禽保護(hù)的影響分析(2)在系統(tǒng)振蕩時(shí)，為了求出不同安裝地點(diǎn)距離保護(hù)測量阻抗變化的規(guī)律，可令代替，并假定，m為小于1的變數(shù)，則m二ZmiZY111ZJM=(;_~j~Zzct8-s當(dāng)m為不同數(shù)值時(shí)，測量阻抗變化的軌跡應(yīng)是平行于線的一直線族，1/2時(shí)，特性直線通過坐標(biāo)原點(diǎn)，相當(dāng)于保護(hù)裝置安裝在振蕩中心處；當(dāng)<1/2時(shí)，直線族與+jX軸相交，此時(shí)振蕩中心位于保護(hù)范圍的正方向；而當(dāng):>1/2時(shí)，直線族則與-jX相交，振蕩中心將位于保護(hù)范圍的反方向。?2.5糸蜣拫落對炬禽保護(hù)的影響分析(2)SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH*WM~W

?11

’?當(dāng)兩側(cè)系統(tǒng)的電勢不等，繼電器測量阻抗的變化將具有更復(fù)雜的形式。此復(fù)雜函數(shù)的軌跡應(yīng)是位于直線00’某一側(cè)的一個(gè)圓，如圖所示，當(dāng)EN/EM<1時(shí)，為位于上面的圓周1,而當(dāng)EN/EM<1時(shí)，則為下面的圓周2。在這種情況下，當(dāng)^=0（，時(shí)，由于兩側(cè)電勢不相等而產(chǎn)生一個(gè)環(huán)流，因此測量阻抗不等于。0，而是一個(gè)位于圓周上的有限數(shù)值。SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIH2,5糸蜣拫落對炬禽保護(hù)的影響分析(2)—?R繼電器動作特性在阻抗平面上沿直線00’方向所占的面積越大，保護(hù)安裝地點(diǎn)越靠近振蕩中心，受振蕩影響就越大振蕩中心在保護(hù)范圍以外時(shí)，不受振蕩影響保護(hù)動作延時(shí)較大時(shí)，可利用延時(shí)躲開振蕩的影響潑J庫U/李SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY2.5糸洗拫蕩對炬禽保獲的影響分析(3)⑧當(dāng)j在之間時(shí)，阻抗繼電器誤動@阻抗繼電器誤動的時(shí)間計(jì)算方法：假設(shè)振蕩周期為T，則繼電器受振蕩影響誤動的時(shí)間為：360@通過延時(shí)可以躲開振蕩對距離保護(hù)的影腦___儀

2.6進(jìn)免糸洗振蕩距禽保轤鎂動作的獵施SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSIHWW~M1采用在00’方向上面積小的阻抗繼電器?保護(hù)安裝處遠(yuǎn)離振蕩中心?適當(dāng)延長保護(hù)的動作時(shí)間，躲開震蕩的影響，缺點(diǎn)會影響保護(hù)的動作速度。?^2.7^拫蕩閉賴閱略一拫落和短路的主要區(qū)別?振蕩時(shí)，電流和各點(diǎn)電壓的幅值周期性變化；而短路后，在不計(jì)袞減時(shí)是不變的?振蕩時(shí)電流和各點(diǎn)電壓幅值的變化速度較慢；而短路時(shí)幅值是突然改變的