电力系统继电保护——距离保护基本原理、阻抗继电器及其动作特性.pptVIP

一、距离保护的概念 二、测量阻抗及其与故障距离的关系 三、三相系统中测量电压和测量电流的选取 四、距离保护的延时特性 距离保护的基本原理与构成 五、距离保护的构成 一、阻抗继电器动作区域的概念 二、阻抗继电器的动作特性和动作方程 三、绝对值比较与相位比较之间的相互转换 阻抗继电器及其动作特性 K是零序电流补偿系数 * K是零序电流补偿系数 * K是零序电流补偿系数 * K是零序电流补偿系数 * K是零序电流补偿系数 * K是零序电流补偿系数 * K是零序电流补偿系数 * K是零序电流补偿系数 * K是零序电流补偿系数 * 电力系统继电保护 电气工程及其自动化专业课程 武汉理工大学自动化学院 唐金锐 tangjinrui@whut.edu.cn 一、距离保护的概念 二、测量阻抗及其与故障距离的关系 三、三相系统中测量电压和测量电流的选取 四、距离保护的延时特性 距离保护的基本原理与构成 五、距离保护的构成 一、距离保护的概念 电流、电压保护：简单、经济、可靠；但保护范围与灵敏度受系统运行方式变化的影响较大，难以满足更高电压等级复杂网络的要求。 距离保护：利用短路发生时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，该比值反应故障点到保护安装处的距离，如果短路点距离小于整定值，则保护动作。通过测量短路阻抗的方法来测量和判断故障距离。 一、距离保护的概念 整定距离Lset：距离保护的保护区 过程：通过判断故障方向，测量故障距离，判断出故障是否位于保护区内，从而决定是否需要跳闸，实现线路保护。 测量短路阻抗是距离保护的关键之一。 二、测量阻抗及其与故障距离的关系 测量阻抗： 正常运行时：Um近似为额定电压，Im为负荷电流，Zm为负荷阻抗。负荷的量值较大，其阻抗叫为数值较小的功率因数角（一般不低于0.9，阻抗叫不大于25.8°） 二、测量阻抗及其与故障距离的关系 测量阻抗： 金属性短路时：Um降低，Im增大，Zm变为短路点与保护安装处之间的线路阻抗Zk=z1Lk=(r1+jx1)Lk。短路阻抗的阻抗角就等于输电线路的阻抗角，数值较大（220kV以上不低于75°） 二、测量阻抗及其与故障距离的关系 整定阻抗： 三、三相系统中测量电压和测量电流的选取 三、三相系统中测量电压和测量电流的选取 K：零序电流补偿系数 单相接地短路（以A相接地为例） 三、三相系统中测量电压和测量电流的选取 两相接地短路1（以B，C两相接地为例） 三、三相系统中测量电压和测量电流的选取 两相接地短路2（以B，C两相接地为例） 三、三相系统中测量电压和测量电流的选取 两相不接地短路（以A，B两相短路为例） 三、三相系统中测量电压和测量电流的选取 三相短路 三相对称性短路时，故障点处的各相电压相等，且在三相系统对称 时均为0，此时，任何一相的电压、电流或任何两相相间的电压、电流均可作为距离保护的测量电压和测量电流，用来进行故障判断。 三、三相系统中测量电压和测量电流的选取 故障环路的概念及测量电压、电流的选取 故障环路：故障电流流通的通路成为故障环路 故障环路上的电压和环路中流通的电流作为测量电压和测量电流所算出的测量阻抗，能够正确的反应保护安装处到故障点的距离。 单相接地、两相接地、三相接地：故障相对地电压、带有零序电流补偿的故障相电流 两相短路、三相短路和两相短路接地：两故障相的电压差和电流差。 三、三相系统中测量电压和测量电流的选取 四、距离保护的延时特性 距离保护的动作延时t与故障点到保护安装处的距离Lk之间的关系称为距离保护的延时特性 五、距离保护的构成 1.启动部分：模拟式距离保护中，由硬件电路元件实现，大多反应负序电流、零序电流或负序与零序复合电流的判断原理；数字式保护中，由实时逐点检测电流突变量或零序电流的变化的软件来实现。 2.测量部分：距离保护的核心；模拟式距离保护中，阻抗元件或阻抗继电器，实现故障距离测量和比较的电路元件；数字式保护中，软件算法，常称为测量元件、距离继电器、阻抗元件、阻抗继电器。 五、距离保护的构成 3.振荡闭锁部分：振荡时系统电压、电流幅值发生周期性变化，有可能导致距离继电器误动作。--保护闭锁。 4.电压回路断线部分：电压回路断线时，将会造成保护测量电压的消失，可能使距离保护的测量元件出现误动作。 5.配合逻辑部分：距离保护各个部分之间的逻辑配合以及三段式距离保护中各段之间的时间配合。 6.出口部分：跳闸出口和信号出口 一、阻抗继电器动作区域的概念 二、阻抗继电器的动作特性和动作方程 三、绝对值比较与相位比较之间的相互转换 阻抗继电器及其动作特性 一、阻抗继电器动作区域的概念 距离保护中，阻抗继电器的作用就是在系统发生短路故障时，通过测量故障环路上的测量阻抗Zm，并将它与整定阻抗Zset相比较