第三章电网的距离保护?第一节 距离保护的作用原理 ?第二节 具体的阻抗继电器 ?第三节 阻抗继电器的接线方式 ?第四节 具有记忆作用的方向阻抗继电器?第五节 距离保护的整定计算原则及评价?第六节 影响距离保护正确工作的因素距离保护的基本概念?电流保护的主要优点：简单、经济、工作可靠?电流保护的主要缺点： 受电网接线方式及系统运行方式的 影响，整定值、保护范围、灵敏系数等不 好选择。主要用于35kV以下的辐射型电网中， 在35kV以上复杂网络（特别是环网）中难 以满足选择性、灵敏性以及速动性的要求。 随着电力系统规模日益扩大，电力水平越 来越高，提高继保的灵敏性，并使其保护 范围不受或少受系统运行方式的影响，对 保护提出更高的要求，满足这一要求—— 距离保护。? 距离保护是反应故障点至保护安装点之间的距离（或阻抗），并根据距离的远 近而确定动作时间的一种保护装臵。? 其主要元件为距离（阻抗）继电器，根据阻抗继电器端子上所加的电压和电流测得 保护安装处至短路点间的阻抗值，该阻抗 称为继电器的测量阻抗? UJ ZJ ? I?J? 当短路点距保护安装处近时，其测量阻抗小，继电器动作时间短；当短路点距保护安装处远时，其测量阻抗大，继电器动作时间增长，保证了选择性。距离保护的时限特性1) 距离保护的动作时间t与保护安装处至短路点之 间的距离 ? 的关系 t ? f ? ? ? ，称为距离保护的 时限特性。为满足速动性、选择性和灵敏性的 要求，广泛采用具有三段动作范围的阶梯型时 限特性，并分别称为距离Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段保护。 2) 与电流保护不同之处：距离保护各段保护区范围基本上不随运行方式而改变。A2B1d2C3)Ⅰ段距离保护Ⅰ段是瞬时动作的，t1是保护本 身的固有动作时间（几十毫秒）以保护2为例：Ⅰ段本应保护线路A—B的全长，即保护范围 为全长的100%，然而实际上不可能，因为当 线路B—C出口处短路时， ZJ 2 ? Z AB ? Zd2 ? Z AB这时保护2Ⅰ段不应动作而应由保护1Ⅰ段动 作切除，因此，保护2其起动阻抗的整定值 必须躲开这一点短路时所测量到的阻抗 Z AB? 即 Zdz.2 ? Z AB 考虑到阻抗继电器和电压、电流互感器的误差，需引入可靠系数 K k? Zdz.2 ? ? 0.8 ~ 0.85? Z AB同理? Zdz.1 ? ? 0.8 ~ 0.85? ZBCK k 一般取0.8-0.85因此，距离Ⅰ段只能保护本线路全 长的80-85%，为切除本线路末端15-20% 范围内的故障，需要设臵距离保护Ⅱ段。A2B1Z'dz?1C保护1距离Ⅰ段的保护范围末端4)Ⅱ段保护2距离Ⅱ段的保护范围距离Ⅱ段整定值的选择类似于限时电流速断， 即应使其不超出相邻下一条线路距离Ⅰ段的保护范 围，同时动作时间上带有比相邻下一条线路距离Ⅰ 段高出一个 ?t 的时限，以满足选择性。当保护1的Ⅰ段保护末端短路时，保护2的测量阻抗为： Z 2 ? Z AB ? Z dz?1 ?同样引入可靠系数 K k ，则保护2Ⅱ段的起动 阻抗为：?? ? Zdz?2 ? Kk ?Z AB ? Zdz?1 ?? 0.8?Z AB ? ?0.8 ~ 0.85?Z BC ?其中K k ? 0.8? ? t2? ? t1 ? ?t同样，距离Ⅰ、Ⅱ段的联合工作， 构成本线路的主保护。5）Ⅲ段为了做好相邻线路保护装臵和断路器 拒绝动作的后备保护，同时也作为本线路 距离Ⅰ、Ⅱ段的后备保护，还需装设保护 Ⅲ段，距离Ⅲ段的整定值与过电流保护类 似，其起动阻抗要按躲开正常运行时的最 小负荷阻抗来选择，而动作时限应比距离 Ⅲ段保护范围内其它各保护的最大动作时 限高出一个 ?tZ3 ~ tZ2Z1??? t3?t??? t2?? t2t3??? t3?t保护3的II段t? 2t1?保护3的I段L保护3的III段距离保护的时限特性jX 3 jX 2 1AB4CDG ~G ~1 保护A距离Ⅰ段 2 保护A距离Ⅱ段3 保护A距离Ⅲ段RR4 保护B距离Ⅰ段距离保护各段动作区域示意图第二节 阻抗继电器阻抗继电器主要作用是测量短路点到 保护安装处之间的阻抗，并与整定阻抗值 进行比较，以确定保护是否动作。 按其结构 可分为 单相式 多相式一、构成阻抗继电器的基本原则将阻抗继电器的测量 阻抗 Z J画在复平面上,线 路的始端B位于坐标的原 点，正方向的测量阻抗 在第一象限,反方A jx ZJ ZBC C' Zdz ? (0.8 ~ 0.85)ZBCB?dR向测量阻抗在第三象限，正方向线路测量阻抗 与R轴之间的角度为线路B—C的阻抗角 ?d ，对保 ' ' 护１的距离Ⅰ段 Zdz ? Kk Z BC 距离Ⅰ段阻抗继电 器的起动特性就应包括 Kk' Z BC 以内的阻抗线段在 内,可用阴影线来表示。实际上，阻抗继电器的保护范围不能是一 条直线，即具有直线形动作特性的继电器是不 能用的，考虑到故障点过渡电阻的影响及互感 器角度误差的影响，测量阻抗 Z J将不会落在整 定阻抗的直线上。jx Zd ZBC RgCZJB?dR二、具体的阻抗继电器１、比幅式(幅值比较式).? ?I1. ? IJ ZZd A ?.比较器TV?? U. J.B|A|≥ |B| 动作A:动作量B:制动量|A|≥|B||ZJ|≤|Zzd|jx Zzd当ZJ1位于园内有|ZJ1|&|Zzd| 继电器动作?dB ZJ1 ZJ2 R当ZJ3位于园外时有|ZJ3|&|Zzd|继电器不动作ZJ3当ZJ2位于圆周上时有|ZJ2|=|Zzd| 继电器刚好动作?动作特性为以保护安装处为园点，以Zzd 为半径所做的圆，其中圆内为动作区， Zzd习惯上使其与线路的阻抗角一致。把能使继电器刚好动作的阻抗值称为继电器的起动阻抗Zdz.J２、比相式（相位比较式）? ?.IJ? . IJ ZZd ? . ? ? ?IJ ZZd..UJ比相式C.D.argC.≤90°D动作极化电压：C ? Zzd IJ ? UJ ? Up....补偿电压： ? Zzd IJ ? UJ ? U ' D....jx.| argC.|?| argZzd IJ ? UJ. ...|D Zzd IJ ? UJ Zzd ? ZJ ?| arg |?θ ≤90 ? Zzd ? ZJ| ZJ | ≤ | Zzd |分子分母 同除IJZ zd ZJ.D ? Zzd ? ZJ.θC ? Zzd ? ZJ? ZzdR|ZJ1|=|Zzd| 时θ=90ojxZ zd ZJjxD ? Zzd ? ZJ.D ? Zzd ? ZJZ zd ZJ.θθRC ? Zzd ? ZJ? Zzd.RC ? Zzd ? ZJ? Zzd.|ZJ1|&|Zzd| 时θ&90o|ZJ1|&|Zzd| 时θ&90o任何一个比幅式阻抗继电器均可由一个比相式继电 器来实现，而任何一个比相式又均可由一个比幅式 来实现，比幅式实现容易，而比相式理论分析直观， 易理解。三、理论依据（平行四边形法则）? ? 已知 A, B 构成结论：| A | & | B |. . . . . .? ? ? C ? A? B? ? ? D ? A? BD C＾ & 90? D C＾ = 90? D C＾ & 90? ..... .. .| A| = |B| | A| & |B|C ? A? B. ....D ? A? B故幅值比较原理和相位比 较原理之间具有互换性。Aθ? B四、阻抗继电器设计jX１、全阻抗继电器ZzdZdz?J动作区oR全阻抗继电器的特性以 保护安装点为中心，以整定 阻抗 Z zd为半径所作的一个圆。 当测量阻抗 Z J 位于圆内时继 电器动作，即圆内为动作区， 圆外为不动作区。不动作区jX当测量阻抗正好位于圆周 上时，继电器刚好动作， 对应此时的阻抗就是继电 器的起动阻抗 Zdz?J 。ZzdZdz?JoR由于这种特性是以原点为圆心而作的圆， 因此不论加入继电器的电压电流之间的角度 为多大，继电器的起动阻抗在数值上均等于整 ?J | Zdz?J |?| Z zd | 定阻抗，即 ，具有这种动作特性 的继电器称为全阻抗继电器，它没有方向性， 全阻抗继电器可采用两个电压幅值比较或两个 电压相位比较的方式构成。?比幅式 ? | Z J |?| Z zd | 两端同乘I J电气动作方程:? ? IJ ZJ ? UJ? ? | U J |≤| I J Z zd |?比相式B：制动量 A：动作量 ? ? ? ? ? C ?U ? I Z A ? I ZJ? ? D ? I J Z zd? J zd ? ? ? ? ? U ?B ? U ?J zdJ J极化电压 补偿电压? ? U J ? I J Z zd | arg |? 90? ? ? I J Z zd ? U J比相式的电气动作方程全阻抗继电器在正前方和背后的保 护范围一样，本身不具备方向性， 可能产生误动。全阻抗继电器前面 需加方向元件，一般作为距离Ⅲ段 的动作元件。２、方向阻抗继电器为了使阻抗继电器具有方向性，我们设计出 一种方向阻抗继电器:①其特性是以整定阻抗 Z zd 为直径而通过坐标原点的一 个圆，圆内为动作区，而圆外为不动作区。? ? ②当加入继电器的 U J 和 I J 之间的相位差 ? J 为不同 数值时，继电器的起动阻抗 Zdz?J 也将随之改变。③当 ? J 等于 Z zd 的阻抗角时，继电器的动作阻抗为最 大，等于圆的直径，此时，阻抗继电器保护范围最大， 工作最灵敏，这个角度称为继电器的最灵敏角，用 ?lm 表示。方向阻抗特性圆jX Zzd圆心： Zzd/2半径： |Zzd/2|动作方程：ZJ3Zzd/2 ZJ2|Zzd/2| ZJ11 1 | Z J ? Z zd |?| Z zd | 2 2Ro1 1 当ZJ2位于圆内时有 | Z J 2 ? Z zd |?| Z zd | 2 2 1 1 当ZJ1位于圆周上时有 | Z J 1 ? Z zd |?| Z zd 2 2 1 1 当ZJ3位于圆外时有 | Z J 3 ? Z zd |?| Z zd | 2 2继电器动作| 继电器刚好动作继电器不动作1 1 ④由动作方程 | Z J ? Z zd |?| Z zd | 可推出比幅式 2 2 电路的设计 . 1 . 1 . | 幅值比较式的动作方程： UJ ? IJ Z zd |?| IJ Z zd | 2 2 .?比幅式设计：1 A ? Zzd 2.1 B ? ZJ ? Zzd 2C ? UJ ? Up. . . .. 1 A ? Zzd IJ 2 . . 1 . B ? UJ ? IJ Zzd 2 ....?比相式设计：极化电压D ? Zzd IJ ? UJ ? U ' 补偿电压.相位比较式方程：| argUJ IJ Zzd ? UJ. .| ≤90?⑤方向阻抗继电器总结：优点： 具有明确的方向性，不会误动。缺点： ①躲开过渡电阻的能力差，过渡电阻rg稍大一点，方向阻抗继电器便不起作用。 ②理论上过原点，实际上由于电路设计有门坎值， 低于门坎值电路不动作，出口附近有死区。 ③比相式其中一个量 UJ 为“0”， . . . （在保护安装出口处短路 D ? Zzd IJ ? UJ 时）无法比较相角。C ? UJ...所以方向阻抗继电器有一定的死区，在越接近 出口处短路时越该动作而它反而不动作。３、偏移阻抗继电器α 称为偏移度①其特性是当正方向的整定阻抗为 Z zd 时，同时反方向 偏移一个 ?Zzd ，0&α&1，圆内为动作区，而圆外为不 动作区。 jx 圆的直径为 ： | Zzd ? ?Zzd |Z zd Z0ZJ ? Z 01 圆心坐标为： Z 0 ? ( Zzd ? ?Zzd ) 2 ? ?Zzd 其动作方程为：1 | ZJ ? Z 0 |? | Zzd ? ?Zzd | 2ZJR1 (1 ? ? ) Zzd 2比幅式：1?? . UJ ? IJ Zzd 2.1? ? . A? IJ Zzd 2 . . 1?? . B ? UJ ? IJ Zzd 2.?1? ? . IJ Zzd 2比相式：C ? UJ ? ? IJ Zzd...D ? UJ ? ? IJ ZzdU J ?? I J Z zd U J ?? I J Z zd. . . ....arc? 900jX Zzd1为提高躲开过渡电阻的能力，进一步改进偏移阻抗特性有 两个整定阻抗，即正方向整 定阻抗Zzd1和反方向整定阻ZJ抗Zzd2Ro圆心位于 半径为Zzd21 ( Z zd 1 ? Z zd 2 ) 2 1 ( Z zd 1 ? Z zd 2 ) 2偏移阻抗特性圆 圆内为动作区，圆外为非动作区，当测量阻抗 正好落在圆周上时，阻抗元件临界动作。jXZzd1 Zzd1-ZJ1Zzd1-ZJ2ZJ2 ZJ2-Zzd2 Zzd2 oZJ1RZJ1-Zzd2偏移阻抗特性圆当测量阻抗ZJ 落 在圆内或圆周上 时，ZJ 末端到圆 心的距离一定小 于或等于圆的半 径，而当测量阻 抗ZJ 落在圆外时， ZJ 末端到圆心的 距离一定大于圆 的半径，所以测 量元件的动作条 件可以表示为：比幅式：比相式：1 1 Z J ? ( Z zd 1 ? Z zd 2 ) ? ( Z zd 1 ? Z zd 2 ) 2 2 Z zd 1 ? Z J o ? 90 ? arg ? 90o Z J ? Z zd 2③ 总结：偏移阻抗继电器克服了方向继电器 的死区，但在背后近距离范围内短路时会 误动作。 优点：没有死区 缺点：有一部分误动区④ α=1（或 Zzd1=Zzd2 ）全阻抗继电器α=0（或 Zzd2=0 ） 方向阻抗继电器 一般取0.1-0.2，不能做距离I段的测量元件。4、具有记忆特性的方向阻抗继电器其静态特性为方向阻抗继电器，而在动态时其特性会随故障位臵改变，在正前方发生故障时，它具有偏移阻抗继电器的特性，在反方向发生故障时，其动作特性圆位于第一象限（它的动作圆跳到上面去了,称为上抛圆）， 现在在220kV和500kV以上电压等级均采用此种 阻抗继电器。.总结： ZJ ：继电器的测量阻抗 ZJ ? UJ .IJZ zd ：继电器的整定阻抗，即在线路阻抗角方向上能使继电器动作的最大阻抗。（全阻抗继电器：圆的 半径；方向阻抗继电器：最大灵敏度角方向上圆的直径； 偏移阻抗继电器：在最大灵敏度角方向上由原点到圆周 的长度）Zdz ? J ：继电器的起动阻抗即能使继电器刚好动作 的阻抗。（除全阻抗继电器外， dz ? J 随着 ? J 的不同 Z而改变）Z dz ：距离保护的动作阻抗，即从保护安装处到保护范围末端的线路阻抗。.由于UJ ZJ ? . ? IJU（B） nyIBC nlU（B） nl nl ? ny ? Z d ny IBC其中U（B）—— 一次侧电压，即母线B的电压IBCny nl—— 一次电流，即线路BC中的电流—— 电压互感器变比 —— 电流互感器变比则Zzd = Zdznl ny五、阻抗继电器交流回路的原理接线１、全阻抗继电器? ?I1比幅式：? ?TV. IJ ZZd.A.? | | I?J Z zd | |UJ≤? ?.UJB.? ?IJ? . IJ ZZd ? . ? ? IJ ZZd?..UJC.C ? IJ Zzd ? UJ...DD ? IJ Zzd ? UJ...比相式： ?90? ? argIJ Zzd ? UJ IJ Zzd ? UJ. ...? 90?复阻抗Zzd怎样构成？2、方向阻抗继电器TAR1 ? KI IJ 2*IJUR比幅式：? UA1 ? KI IJ 21 . A? IJ Zzd 2. . 1 . B ? IJ Zzd ? UJ 2 .TVT*? UJ? UB. 1 . 1 . | IJ Zzd ? UJ |?| IJ Zzd | 2 2改变线匝数可以改变KI， KU从而选择Zzd，通过R选择相位TAR1 ? KI IJ 2*KI:电流电抗器转移电抗 KU:电压电抗器转移电抗 1 ? ? ? 1K I ? K I I J ? KUU J I J 2 2 绝 对 值 比 较 回 路 两侧同除以 KU I?J KI ? Z zd 并令 KUUR? UA1 ? KI IJ 2TVT*? KUU J? UB绝对值比较的电压形成 nTA KU= n n TV TM方向阻抗特性 . 1 . 1 . | IJ Zzd ? UJ |?| IJ Zzd | 2 2TA UR.比相式：RC ? U.. ... J .I J Z zdT TV? UJDD ? I J Z zd ? UJ.? UJC.?90? ? argUJ IJ Zzd ? UJ...? 90?或90? ? argUJ U J ? I J Z zd. .? 270?TA UR? KI IJR? UCT TV? KU U J? KU U J? UD相 位 比 较 回 路相位比较的电压形成? U D ? KUU?J? UC ? KII? ? UU J K ? J? ? K I I J ? KUU J ?90 ?arg ? 90 ? KUU Joo六、幅值比较回路1、均压法 .UabaAR1JUabB.Ub R2将 A 整流后接于电阻R1， R1两端电压为Ua。 将 B 整流后接于电阻R2， R2两端电压为Ub。 作为执行元件的继电器J接于两个电压之差上 反应于Ua- Ub=Uab而动作。..2、环流法 A.R1 IaR2B.JIb Ia-Ib执行元件反应于 A 和 B 整流后的电流之差Ia-Ib 而动作。..七、相位比较回路1、测量瞬时值同时为正的与门比相回路 2、测量瞬时值为一正一负的异或门比相回路 3、脉冲式比相回路第三节 阻抗继电器的接线方式一、基本要求根据距离保护的工作原理，加入继电器的电压 UJ 和电流 I J 应满足以下要求： 1. 继电器的测量阻抗正比于短路点到保护安装处之间 的距离。 2、继电器的测量阻抗应与故障类型无关，即保护范围 不随故障类型而变化。. .设 cos? ? 1，当阻抗继电器加入的电压和电流为 U.AB和IA? IB 时，称为“0°接线”；当阻抗继电器加入的电压和电流为 U “+30°接线”；....AB和 I A 时，称为.当阻抗继电器加入的电压 . . 和电流为 U AB 和 ? IB 时， 称为“-30°接线”；U AB. ..UAIA?. IB 30? IA.当阻抗继电器加入的电压 . . 和电流为 U BC 和 I A 时，称 为“90°接线”等。? IB.UBC...UCICIB.UBcos? ? 1时的向量图二、反应相间短路的0°接线方式(线电压和两相电流差的0°接线方式) 继电器编号1ZKJ 2ZKJ 3ZKJAB相 BC相 CA相U JAB ? UA? UB....I JAB ? IA ? IB I JBC ? IB ? IC. . ....U.JBC? UB ? UC? UC ? UA. ...UJCAI JCA ? IC ? IA...接线方式性能分析:(设短路点到保护安装地点的距离为? km，线路每km的正序阻抗为 z1 ).1、三相短路.I.A IB . ICAB相： UA ? z1? IA. . . ..?.UB ? z1? IB. ...UAB ? UA? UB ? IA z1? ? IB z1? ? ( IA? IB ) z1?ZJAB ?UA? UB. ...?z1?( IA? IB). ...? z1?IA? IB 同理： ZJBC ? z1?IA? IB ZJCA ? z1?同时能够正确反应线路上的正序阻抗，三个反映 相间短路的阻抗继电器均能动作。2、两相短路 （假设为B、C两相短路）U B ? I B. z1l ? U BdIB....A. ..z 1? d.BBC相：. . .UBC.U BC ? z.1? IB ? z1? IC. ? z.1?( IB ? IC ) BC相继电器能够正确反 U BC z1?( IB ? IC ) ZJBC ? . ? ? z1? 应线路上的正序阻抗， . . 继电器能动作。 I BC IB ? IC AB相： . EBC 3E? IB ? ? | UAB |? ( 3E? ) 2 ? ( IBz1?) 2 2( z1? ? zs ) 2( zs ? z1?) | UAB | 2 2 | ZJAB |? . . ? [ 3 ( zs ? z1?)] ? ( z1?) | IA? IB |U C ? I C z.1l ? U.CdIC .z 1? U Bd ? U Cd CEA ? UA ? UAd....UABU U 其中, UAd 、 Bd 、 Cd 为短路点各相电压。.....EC....UCU Cd U BdUBEBAB相不能正确反应故障点处的正序阻抗，但不应 该误动，因为|ZJAB|远远大于|Zdz|，同理|ZJCA| 远远大于|Zdz|也不会动作。 因此，两相短路时，只有其中一个继电器动作。 （可靠性降低）3、两相接地短路（假设为A、B两相接地短路） K ZL：自感 AZM：互感(1,1) ABd.B C它与两相短路不同，地中有电流流回，所以 IA ? ? IB 把A相和B相看成两个“导线—地”的送电线路并有互感 耦合在一起，假设用ZL表示输电线每km的自感阻抗，ZM 表示每km的互感阻抗，则保护安装点的故障相电压为： . . . . . ..U B ? IB ZL? ? IA ZM? . . . U AB ( IA? IB)( ZL ? ZM ) ? ZJAB ? . . ? ? ( ZL ? ZM )? ? z1? . . IA? IB IA? IBUA? IA ZL? ? IB ZM?结论两相接地短路时，它能正确反应从 保护安装点到故障点的测量阻抗，JAB 能正确动作，而JBC、JCA不能正确反 应，其测量阻抗远远大于Zzd。? ? ? ZL UA ? ? ? ? . ? ? ?U B ? ? ? Z M ? . ? ? ?U C ? ? Z ? ? ? M.ZM ZL ZMZ M ? ? I ? U A ? I A Z L ? I B Z M ? IC Z M ?? A? . . . . ? ? . ? U B ? I A Z M ? I B Z L ? IC Z M ZM ? ?IB ? . . . . . ? ?? U C ? I A Z M ? I B Z M ? IC Z L ? ? IC ? ZM ? ? ?.. . . .. . ? . ? ?. ? ?1 1 I A ? ? I 0 A ? I 1A ? I 2 A ? ? ? . . ? . ? ?. ? ? 2 ? I B ? ? ? I 0 B ? I 1B ? I 2 B ? ? ?1 a . . ? . ? ?. ? ? ? I C ? ? I 0C ? I 1C ? I 2C ? ?1 a ? ? ? ? ?1 ? ? I. ? ?? 0? ?? . ? a ? ? I1 ? ?? . ? 2 ? ?I2 ? a ?? ?. . ? . ? ?. U A ? ?U 0 A ? U 1 A ? U 2 A ? ?1 1 ? ? ? . . ? . ? ?. ? ? U B ? ? ?U 0 B ? U 1B ? U 2 B ? ? ?1 a 2 ? . . ? . ? ?. ? ? ?U C ? ?U 0C ? U 1C ? U 2C ? ?1 a ? ? ? ? ?1 ? ?U. ? ?? 0? ?? . ? a ? ?U1 ? ?? . ? 2 ? ?U 2 ? a ?? ?? ? ?1 1 U0 ? ? ? ? . ? ? U1 ? ? ?1 a 2 ? ? . ? ? ?U 2 ? ?1 a ? ? ?.1? ? ? a? ? 2? a ??1? . ? ?1 1 UA ? ? ? ? . ? 1? ?U B ? ? ?1 a ? . ? 3? ?U C ? ?1 a 2 ? ? ?1 ? ?U. ? ?? A? ?? . ? a 2 ? ?U B ? ?? . ? ? ?U C ? a ?? ?? . ? ? Z L ? 2Z M ?U 0 ? ? ? . ? ? 0 ?U1 ? ? ? ? . ? ? ?U 2 ? ? 0 ? ? ? ?Z0 ? ? ??0 ? ?0 ? 0 Z1 00 ZL ? ZM 0?.? ? I ?? 0? ?? . ? 0 ? ? I1 ? ?? . ? ? ? I2 ? ZL ? ZM ? ? ? 0Z0 ? ZL ? 2ZM Z1 ? Z2 ? ZL ? ZM?.? 0? I ?? 0? ?? . ? 0 ? ? I1 ? ?? . ? ? ?I2 ? Z2 ? ? ?电力系统中任何元件只要在 A、B、C坐标系中各相ZL相 等,各相ZM相等,则在0、1、2 坐标系中必然有Z1=Z2≠Z0上式表明各序分量之间的互阻 抗为零,各序分量相互独立三、反应接地短路阻抗继电器的接线方式（由于有零序分量，各继电器引入零序补偿量）4ZKJ 5ZKJ 6ZKJ A： B： C：.U.JA JB JC?U ?U. ..A BI JA ? I A ? K 3 I 0 I JB ? I B ? K 3 I 0I JC ? I C ? K 3 I 0. . . . . ....U.U?U C(1) 单相接地短路 K A故障点A相电压U Ad ? U 1d ? U 2 d ? U 0 d ? 0....当A相发生接地短路时：在保护安装处： UA ? U 1? U 2 ? U 0. . . .U 1 ? U 1d ? I 1 z1?其中...U2 ?U..2d? I 2 z 2? ? U..2d? I 2 z1?.U0 ?U对输电线路有：z2=z1. . ...0d? I 0 z 0?.U 1、 2 、 0 ：表示保护安装点的正序电压、负序电压、零序电压 U UU 1d 、 2 d 、 0 d ：表示短路点处的正序电压、负序电压、零序电压 U U. . .保护安装处：U A ? U 0 ? U 1? U 2 ? I 0 z 0? ? I 1 z1? ? I 2 z1? ? U 0 d ? U 1d ? U 2 d. . . . . . . . . .? z1? IA? ( z 0 ? z1)? I 0 . ( z 0 ? z1) . ? z1?[ IA? 3 I 0] 3 z1 . . ? z1?[ IA? K 3 I 0]...(?U 0 d ? U 1.d ? U. 2 d ? 0) . . (? I 1? I 2 ? I A ? I 0)....? ZJA ?U JA.?z1?( IA? K 3 I 0) IA? K 3 I 0. ..z0-z1 取 K= 3z 1? z1?I JAB、C相的电压、电流接近正常电压、电流， 故B、C相不会误动。在每一个保护安装点距离I段就要装设6个 阻抗继电器，三个反映相间短路。两种接线方式的距离保护在不同故障时的动作情况接线方式故障类型..接地距离保护接线方式相间距离保护接线方式A相..B相. .C相.. ..AB相I A ? IB. .BC相.CA相..U A I A ? K 3 I 0 U B I B ? K 3 I 0 U C IC ? K 3 I 0 U ABU BCI B ? I C U CA.IC ? I A..单 相 接 地 两 相 接 地A B+－－－ －－ －－ －－ －+－CAB BC CA－+－－－－－－ －+－+ +－+－ －+＋+－＋－－ －＋－－两 相 不 接 地ABBC CA－－ －－－ －+－ －－+－＋ ＋三 相 ABC＋＋＋＋＋“+”表示能正确反应故障距离；“－”表示不能正确反应故障距第五节距离保护的整定计算原则 及评价1 B 2一、整定计算原则：AC1、距离保护I段的整定一般按躲开下一条线路出口处短路的原则来整定。 （1）动作阻抗： Z ' dz ? 1 ? ZAB （2）动作时限： t 1' ? 0 sZ ' dz ? 1 ? Kk ? ZABZ ' dz ? 1 ? (0.8 ~ 0.85)ZAB2、距离保护II段的整定 1)动作阻抗（应按以下两点原则来确定） （1）与相邻线路距离保护I段相配合，并考虑分支系数 的影响 Z ' ' dz ? 1 ? K (ZAB ? Kfz ? Z ' dz ? 2)k可靠系数Kk取0.8，Kfz应采用当保护2第I段末端短路时， 可能出现的最小值.AE1.B..2 IBCdCIAB E '. ..I ' ABU A ? IAB z1?AB ? U B.U B ? IBC z1?d...AE1.B..2 IBCdCIAB E '.I ' AB当d点短路时，变电所A距离保护1的测量阻抗是：.ZJ 1 ?U dA.?IAB? ZAB ? IBC? Zd....? ZAB ?IBC.? Zd ? ZAB ? Kfz ? ZdIABIABIAB此时Kfz&1，由于助增电流的影响，与无分支情况相 比，将使保护1处的测量阻抗增大，产生拒动。A1B80% 2Cd0.8ZBC ?1.2 ZBC ZJ 1 ? ZAB ? (0.8ZBC ? 1.2 ZBC) ? ZAB ? 0.6(0.8 ? ZBC) ? ZAB ? Kfz ? Z 'dz.2此时Kfz&1，由于外汲电流的影响，Kfz&1，与无分支 情况比，将使测量阻抗变小，若不考虑Kfz，则可能误动。为充分保证保护1和保护2之间的选择性，应按Kfz为最小 的运行方式来确定。保护1的距离II段的整定值，使之不 超出保护2距离I段的范围。假设保护2距离I段末端短路时，Kfz可能出现的最大值 为1.5，若按Kfz为最大的运行方式来确定保护1的距离 II段的整定值，则有：Z '' dz ? 1 ? Kk (ZAB ? Kfz ? Z ' dz ? 2) ? 0.8ZAB ?1.2Z ' dz ? 2当系统在这种运行方式下运行时，保护1的距离II段不会超出 保护2距离I段的范围，但若系统按Kfz为最小的运行方式来运行， 且假设这时Kfz=1，这时保护1的测量阻抗为：Z J 1 ? ZAB ? Z ' dz ? 2这个值有可能比 Z dz.1小，表明这时保护1的距离II段 超出了保护2距离I段的范围，从而失去了动作的选择 性。''（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。A1B2C d设变压器的阻抗为：Ue 2 (高压侧额定线电压) Zb ? Ud %(短路电压百分值) SB(额定容量)则起动阻抗应整定为： Z '' dz ? 1 ? KK ? b(ZAB ? Kfz ? Zb) Zb 误差较大，取 KK ? b ? 0.7 ， Kfz 应采用当d点短路时 的最小值。取两个整定值中最小的一个。2）动作时限：t ' '1 ? t '2 ? ?t3)灵敏度校验：保护装置的动作阻抗Z '' dz ? 1 Klm ? ? 1.25 保护范围内发生金属性短路时故障阻抗的计算值3、距离保护III段的整定1）动作阻抗：其起动阻抗一般按躲开最小负荷阻抗 Zf ? min 来整定。.Zf ? min ?U.f ? min f ? max?0.9U e ? x(额定相电压)..IIf ? max（未考虑自起动的最大 负荷电流）'''考虑其它因素则：1 Z dz ? Zf ? min KK ? Kzq ? Kh可靠系数 K K ，自起动系数 K zq ，返回系数Kh 均大于1， 一般取 KK ? 1.25，Kh ? 1.15 ， zq 根据线路情况而定。 K2）动作时限 :其动作时限较相邻与之配合的元件保护 的动作时限增加一个时限阶段：t1 ? t2 ? ?t3）灵敏度校验??? Z dz?1 ? 1.5 近后备保护时 ： K?m ? 近 ? Z AB??? Z dz?1 ? 1.2 远后备保护时 ： K?m ? 远 ? Z AB ? K fz?max ? Z BCZ AB ? K fz.max ? ZBC 线路BC末端发生金属性短路 保护1可能出现的最大测量阻抗4）当距离Ⅲ段保护采用方向阻抗继电器时，考虑到正常 运行时，负荷阻抗的阻抗角? fh 较小 (25?) 。而短路时，线路 阻抗角? d 较大，选取方向阻抗继电器的最大灵敏角? lm ? ? d 则方向阻抗继电器的动作阻抗：Z ?''' zdK k K zq K h cos??d ? ? fh ?Z fh?minjXZzd’’’?d ? fhZdz’’’R4.阻抗继电器的整定Z dz?Jnl ? K jx ? Z dz ? ny其中K jx 接线系数。0?接线，全阻抗、方向阻抗继电器K jx ? 1nl 为电流互感器变比n y 为电压互感器变比Z dz 为保护的一次动作阻抗5.距离保护的评价 1)主要优点：①能满足多电源复杂电网对保护动作选择性的要 求。 ②阻抗继电器是同时反应电压降低与电流增大而 动作，故距离保护较电流保护有较高的灵敏性， 且Ⅰ段基本不受运行方式的影响，而Ⅱ、Ⅲ段 仍受系统运行方式变化的影响，但比电流保护 要小些，保护区域和灵敏性比较稳定。2)缺点：①不能实现全线速动，对双侧电源线路，将有全 线30～40%以Ⅱ段时限跳闸，这对稳定有较高要 求的超高压远距离输电系统来说不能接受。 ②阻抗继电器本身较复杂，还增设各种闭锁装臵， 调试麻烦，可靠性相对较低 。例2：图示网络，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 Ifh ? max =350A，功率因数cos ? =0.9。各 线路每公里阻抗 z1 =0.4?70?(?) 电动机自起动系数 K zq =1， 正常时母线最低电压 Ufh ? min 取等于0.9Ue（Ue =110kV）。B M A 1 3 5 60km 4 C D 2 6 E 7''' t10 ? 0.5sIfh ? max30km N60km8''' t8 ? 0.5sEM ? 115/ 3kV Xx1 ? max ? 25? Xx1 ? min ? 20?910EN ? 115/ 3kVXx 2 ? max ? 30? Xx 2 ? min ? 25?ST ? 31.5MVAUd % ? 10.5B M A 13 560km 60km4 C D 6 EIfh ? max30km N27 10 t10 ? 0.5s'''8 t8 ? 0.5s'''EM ? 115/ 3kV Xx1 ? max ? 25? Xx1 ? min ? 20?9ST ? 31.5MVA Ud % ? 10.5EN ? 115/ 3kV Xx 2 ? max ? 30? Xx 2 ? min ? 25?解：⒈各元件阻抗值的计算 AB线路的正序阻抗: ZAB ? z1?AB ? 0.4 ? 30 ? 12?70?(?) BC线路的正序阻抗 : ZBC ? z1?BC ? 0.4 ? 60 ? 24?70?(?) 变压器的等值阻抗 : ⒉距离Ⅰ段的整定 ⑴动作阻抗： ⑵动作时限：U e2 10.5 1152 ZB ? Ud % ? ? ? ? 44.1?70?(?) Se 100 31.5' Zdz?1 ? Kk ZAB ? 0.85?12 ? 10.2?70?(?)t1' ? 0sB M A 13 560Km 60Km4 C D 6 EIfh ? max30Km N27 10 t10 ? 0.5s'''8 t8 ? 0.5s'''EM ? 115/ 3kV Xx1 ? max ? 25? Xx1 ? min ? 20?9ST ? 31.5MVA Ud % ? 10.5EN ? 115/ 3kV Xx 2 ? max ? 30? Xx 2 ? min ? 25?⒊距离Ⅱ段的整定⑴动作阻抗：按以下两个条件选择，且取其中较小的一个a.与相邻线路BC的保护3（或5）的Ⅰ段配合:Z'' dz?1? 0.8(ZAB ? Kfz ? min? Z' dz?3)Kfz 为最小，是在保护3的Ⅰ段末段发生短路时的最小分支系数 。IBC Kfz ? IABXx1 ? minA.Z ABI1B I.20.85 ZBCZ BC 0.15 ZBCZBdXx 2 ? max? ? I 1 ? X X 1?min ? Z AB ? ? ?I总 ? I1 ?XX 2 ? max.求最小分支系数应 IAB取最大，而IBC 取最小。即电源M 在最大方式，电源 N在最小方式。? ? I1 ?.X X 2?max ? ? I总 X X 1?min ? Z AB ? X X 2?max? ? I 2 ?0.85? Z BC ? ? ?I总 ? I 2 ??Z BC ? 0.15Z BC ?? ? 1.15? Z BC ? I ? ? I2 总 2 ? Z BC?ZI 2 1.15 X X 1?min ? Z AB ? X X 2?max Kfz. min ? ? ? ? 1.19 I1 2 X X 2?max'' dz?1? 0.8(12 ?1.19? 0.85? 24) ? 29.02?70?(?)b.按照躲开相邻变压器低压侧出口短路整定:Z'' dz?1? KK?B ?Z AB ? K fz ? Z B?min ?.Xx1 ? minZ AB I1.ZBI3Xx 2 ? maxI 3 X X 1?min ? Z AB ? X X 2?max Kfz ? min ? ? ? 2.07 I1 X X 2?max?Z'' dz?1? 0.7(12 ? 2.07? 44.1) ? 72.3?70????取以上两个中较小的一个数 ,故?? Zdz?1 ? 29.02?70?(?)B M A 13 560km 60km4 C D 6 EIfh ? max30km N27 10 t10 ? 0.5s'''8 t8 ? 0.5s'''EM ? 115/ 3kV Xx1 ? max ? 25? Xx1 ? min ? 20?9ST ? 31.5MVA Ud % ? 10.5? ? 与相邻保护3的Ⅰ段配合 则 t1? ? t3 ? ?t ? 0.5s ?? Z dz?1 29.02 ⑶灵敏性校验： K?m ? ? ? 2.42 ? 1.5 满足要求 Z AB 12⑵动作时限 ⒋距离Ⅲ段的整定 ⑴动作阻抗：EN ? 115/ 3kV Xx 2 ? max ? 30? Xx 2 ? min ? 25?取Kk＝1.2，Kh＝1.15， Kzq＝1和 ? zd ＝70? ，? cos? ? 0.9U f ?min I fh?max ??? f ? 25.8?? fh ＝cos－10.9＝25.8?Z fh?min ??Z''' dz ?10.9 ?110/ 3 ? 163.50?25.8?(?) 0.35163.5 ? ? ? 165.3?70?(?) K k K zq K h cos?? d ? ? fh ? 1.15?1.2 ?1? cos?70? ? 25.8??Z fh?min⑵动作时限：''' ? ? t1??? t8??? 3?t (或t1''' ? t10 ? 2?t )取其中较长者? t1??? 0.5 ? 3 ? 0.5 ? 2.0(s)??? Z dz?1 165.3 ? ? 13.78 ? 1.5 ⑶灵敏性校验： K?m ? 近 ? Z AB 12满足要求??? Z dz ?1 a.与线路配合 : K?m ? 远 ? Z AB ? K fz?max ? Z BCKfz.max取最大值，电源M 最小方式，电源N最大方 式，且线路BC’停用。I 2 X X 1?max ? Z AB ? X X 2?min 25 ? 12 ? 25 Kfz ? max ? ? ? ? 2.48 I1 X X 2?min 25K? m ? 远 ? 163 .5 ? 2.31 ? 1.2满足要求 12 ? 2.48 ? 24b.变压器配合： K fz?max ? 2.48??? Z dz?1 163.5 K?m ? 远 ? ? ? 1.36 ? 1.2满足要求 Z AB ? K fz?max ? Z B 12 ? 2.48? 44.1A1B35km240kmCED 64kmEA，XAEB，XBEA ? EB ? 115/ 3kVX A ? 10?X B?max ? ?X B?min ? 30?变压器： 2×15MVA 110/6.6kV U d % ? 10.5 例3：已知：⑴线路的正序阻抗 z1 ? 0.4? / km ，线路阻抗角? d ? 70? ； ⑵线路AB及BC均装设三段式距离保护，各段测量元件均采用方向 阻抗继电器，而且均采用 0?接线方式，保护用电压互感器变比为 110/0.1，电流互感器变比为600/5 ； ⑶线路AB、BC的最大负荷电流 I fh?max ? 450A，负荷的功率因数 为 cos? ? 0.8 ，负荷自起动系数 K zq ? 1.5 ； ? ⑷保护2距离Ⅲ段的动作时限 t 2?? ? 1.5s 求：保护1距离Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的动作阻抗，灵敏系数与动作时限及 阻抗继电器的动作阻抗。A1B 35km240kmCD64kmEA，XAE解：EB，XB? ⒈距离Ⅰ段： Z dz?1 ? 0.85Z AB ? 0.85? 0.4?70? ? 35 ? 11.9?70????⒉距离Ⅱ段 ： ⑴与保护2距离Ⅰ段配合? Zdz?2 ? 0.85Z BC ? 0.85? 0.4?70? ? 40 ? 13.6?70?????? ? Zdz?1 ? 0.8(Z AB ? K fz?BC Zdz?2 )本题 K fz 最小的情况是在 X B?max ? ? ，即电源B的机组已全停，此 时 K fz ? 1。否则 K fz必大于1，有助增。?? Zdz?1 ? 0.8 ? (0.4?70? ? 35 ? 1?13.6?70?) ? 22.1?70????⑵与变压器的速动保护配合?? Z dz?1 ? K K?B (Z AB ? K fz?B Z B?min )2一种是把两台变压器并 联看成一个整体，一种 看成两个并联支路， Kfz.min=1/21 1 U d % ?U e 10.5 ?1102 其中Z B?min ? Z B ? ? ? ? 42.35?70????(设变压器阻抗角为 ?) 70 2 2 100? Se 2 ?100?15K fz?B ? 1?Z'' dz?1? 0.7(0.4?70? ? 35 ?1? 42.35?70?) ? 39.4?70?????? Z dz?1 ?? 22.1?70????为保证选择性，取较小者为距离Ⅱ段的动作阻抗 ，则：?? Z dz?1 22.1?70? ?? ? ? 1.58 ? 1.3满足要求 校验灵敏系数： Klm ? Z AB 0.4?70? ? 35⒊距离Ⅲ段： 按躲过最小负荷阻抗求正常运行时的动作阻抗， 即对应于 ? fh ? 37?时的动作阻抗。Z dz?1? f ? 0.9U e? x 0.9 ? 115/ 3 ? ? ? 61.58?37???? K k K h K zq ? I fh?max 1.25? 1.15? 1.5 ? 0.45? ? 37?距离Ⅲ段采用方向阻抗继电器时对应于 ? d ? 70? 时的动作阻抗61.58 ??? ? Z dz?1 ? ? ? 73.4?70???? cos??lm ? ? fh ? cos(70? ? 37?) Z dz?1? f校验灵敏系数 ： ⑴作线路AB的近后备时： Z ??? 73.4?70? ??? ?近 ? dz?1 ? Klm ? 5.24 ? 1.5满足要求 Z AB 0.4?70? ? 35??? ⑵作相邻线路BC的远后备时： Klm?远??? Z dz?1 ? Z AB ? K fz?BC ? Z BCXA XAB XBC14?这时考虑助增电流对线路BC的影响的分支 系数，应取可能的最大值，即:X B ? X B?min ? 30?.I1.10?' 116?IXB· min.I2? ? I 2 I1 ? I1 I1 X A ? X AB 10 ? 14 K fz?BC?max ? ? ? 1? ? 1? ? 1? ? 1.8 I1 I1 I1 X B?min 30??? ? K lm?远73.4?70? ? ? 1.71 ? 1.2满足要求 14?70? ? 1.8 ?16?70?? ) 4. 动作时限： t1 ? 0s(固有动作时间 ? ? t1? ? t2 ? ?t ? 0 ? 0.5 ? 0.5s ? ? t1??? t2?? ? ?t ? 1.5 ? 0.5 ? 2.0s作变压器的 远后备时考 虑其中一台 停用。5.继电器的动作阻抗：Z dz?Jnl ? K jx ? Z dz ny?? Z dz ? J ? 1?600 / 5 ?11.9?70? ? 1.29?70??? ? 110 / 0.1?? Z dz ? J ? 1 ?600 / 5 ? 22.1?70? ? 2.4?70??? ? 110 / 0.1Z dz ? J600 / 5 ? 1? ? 66?70? ? 7.19?70??? ? 110 / 0.1第六节 影响距离保护正确工作 的因素主要包括：⑴故障点的过渡电阻 ⑵故障点与保护安装处之间的分支电流（引入 K fz ） ⑶系统振荡 ⑷电压回路断线 ⑸电压、电流互感器的变比误差、相角误差 ⑹串补电容 ⑺非全相运行一、过渡电阻Rg的影响： 1.短路点过渡电阻的性质(1)过渡电阻Rg是指当相间短路或接地短路时， 短路电流从一相流到另一相或从相导线流入地 的途径中所通过的物质的电阻。(2)包括：电弧、中间物质的电阻、导线与地间 的接触电阻、金属杆塔的接地电阻等。 (3)在相间短路时，过渡电阻主要由电弧电阻构 成，在导线对铁塔放电的接地短路时铁塔及 其接地电阻构成主要成分。（4）电弧电阻Rg ? 1050Lg IgI g : 电弧电流有效值 （A） Lg : 电弧长度 （m）过渡电阻的存在使阻抗继电器的测量阻抗 Z J 增大，保护 范围缩小，使保护的灵敏性降低。 Z AB Z 2.单电源线路Rg的影响 Rg ZdsetZJABZ J ? Zd ? RgRg由于过渡电阻的影响，使得Ⅰ段的保护范围缩小。 保护装臵距短路点越近时，受过渡电阻的影响越大，同时 保护装臵的整定值越小，则相对受过渡电阻的影响越大。 I段最严重，II段次之，III段最小。即:Rg的存在总是使继电器的测量阻抗增大，使保护范围缩短jX线路B-C的始端经 过渡电阻Rg短路jX BRgCB处超出其I 段范围AZBCRZJ.A B处和A处仍位于其II段 范围内~Rg AR(b) （a） 单侧电源线路过渡电阻的影响 （a）系统示意图；(b) 对不同安装地点的距离保护的影响当线路B-C的始端经过渡电阻Rg短路时，B处保护的测量阻抗为 ZJ.B=Rg，而A处保护的测量阻抗为ZJ.A= ZAB+ Rg ，当Rg的数值较 大时，就可能出现B处超出其I段范围而B处和A处仍位于其II段 范围内的情况。此时A处的II段动作切除故障，从而失去了选择 性，同时也降低了动作的速度。保护装臵距短路点越近时，受过渡电阻影响越大；同时，保护装臵的整 定阻抗越小（相当于被保护线路越短），受过渡电阻的影响越大。3.双侧电源线路Rg的影响AI2. ' d线路B-C的始端经 . 过渡电阻Rg短路 '' B Id1.CRg. ' d . '' dIdI 、 分别为两侧电源供给的短路电流， I流经 Rg 的电流 Id ? I ? I.. ' d. '' d? A和B母线电压： U B ? I?d ? Rg? ? ?? U A ? I d ? Rg ? I d ? Z AB则：? ? I UB Id Z J ?1 ? ? ? Rg ? d ? Rg ? e j? ?? ?? ? Id Id Id ? Id UA Z J ?2 ? ? Z AB ? ? Rg ? e j? ?? ? Id IdZJ1 ? ? 0 Zd AZJ2 ? ? 0ZJ3 ? ? 0?表示 Id 超前于 Id ' 的角度。..这种因过渡电阻的 存在而导致保护测 量阻抗变小，进一 步引起保护误动作 的现象，称为距离 保护的稳态超越。当α为正时，测量阻抗的电抗部分增大，使ZJ的阻抗角增 大，过渡电阻呈感性，可能拒动； 而当α为负时，电抗部分减小，过渡电阻呈容性，使ZJ的 阻抗角变小，引起保护的误动。 所以双侧电源系统中，由于过渡电阻的影响，可能导致保 护的无选择性动作。4.不同特性的阻抗继电器，受过渡 电阻的影响程度不同 方向阻抗继电器受过渡电阻的影响 严重，偏移阻抗继电器次之，全阻 抗继电器相对最小。+jxZzdZdRgd 1 Rgd 2Rgd 3+RRgd 3 ? Rgd 2 ? Rgd1如果在距离Ⅰ段保护范围内阻抗为Zd处经过渡电 阻Rg短路，则保护2的测量阻抗为 Z J ?2 ? Zd ? Rg 。当过渡 Rgd 3 电阻达到 Rgd1 时，方向阻抗继电器开始拒动；而达到时， 则全阻抗继电器开始拒动。一般说来，阻抗继电器的动作特性在＋R轴方向 所占的面积越小，受过渡电阻Rg的影响就越大。 此外，由于接地故障时过渡电阻远大于相间故障 的过渡电阻，所以过渡电阻对接地距离元件的影 响要大于对相间距离元件的影响。5.减少过渡电阻影响的措施过渡电阻主要是电弧电阻，对电弧特性的研究表明当电弧 电流在数百安以上时，电弧电阻 Rgd 可由下式求得：Rgd ? 1050 ? g (m) I g ( A) ; ?g :电弧长度（m）Ig :电弧电流的有效值（A） ,故障后，电弧长度 ?g 和电弧电流 I g 的大小均随时间变化， Ig 在短路开始瞬间， 最大， 最小，故 最小； 此后， ?g Rgd 由于短路电流的衰减，气流和电动力的作用，使 lg拉长， gd 逐渐增大，大约经过0.1-0.5s后， gd 急剧上升。 R R1）采用瞬时测量装臵由于过渡电阻的上述特点：过渡电阻 Rg对速动的距离Ⅰ段 的影响不大，而对带有0.5s时限的距离Ⅱ段，因电弧电阻 的增大，在距离Ⅱ段的时间元件动作前，已动作的距离Ⅱ 段测量元件可能受过渡电阻的影响而返回，导致距离Ⅱ段 不能动作。为减小过渡电阻的影响，通常对Ⅱ段采用“瞬 时测定”回路或采用偏移特性阻抗继电器作其测量元件。 所谓瞬时测定就是把距离Ⅱ段测量元件的最初动作状态， 通过起动元件的动作将它固定下来，当 Rgd 增大时，既使 测量元件返回，保护仍以 t ?? 时限跳闸。2）采用承受过渡电阻能力强的阻抗元件例如：苹果形特性的阻抗元件，四边形特性的阻抗元件等。jX 2jXZm2Zset-Zm2 ZsetZset-Zm1Zm1RaXsetα4 θ1α2 Zmoz Zset2α1 bα3 RsetR苹果形四边形特性二、分支电流的影响：Z J ? z1 ? ? AB ? K fz ? z1 ? ? d由于助增电流的存在，使Ⅱ段的测量阻抗增大，保护范围 缩小，保护的灵敏性降低。 由于汲取电流的存在，使Ⅱ段的测量阻抗减小，保护范围 扩大，可能导致保护无选择性动作。 采取的措施：在距离Ⅱ段动作阻抗的整定计算时，引入分 支系数 K fz 抵消其影响。三、电力系统振荡的影响：1. 系统正常运行时，系统各电源之间同步运行，各电源 电势之间的相差角为常数； 2. 当系统短路切除太慢，或遭受较大冲击时，并列运行 的各电源之间失去同步，系统发生振荡。系统发生振 荡时，各电源电势之间的相差角随时间而变化，系统 中出现幅值以一定周期变化的电流称为振荡电流；3. 电力系统中发生同步振荡或异步运行时，各点的电 压、电流和功率的幅值和相位都将发生周期性的变 . . 化。阻抗继电器的测量阻抗 ZJ ? UJ / IJ 也将周期性的 变化，当测量阻抗进入距离保护动作区域时，保护 将发生误动作。1、特点：a. 系统全相运行时发生系统振荡，三相总是 对称的。b. 振荡时，最大振荡电流接近于振荡中心处 短路时的短路电流。 c. 振荡的过程是缓慢的（我国电网振荡周期 一般为1s左右) 。2、电流、电压的变化规律..EMZM.M Z..IZLN.ENZN.UMUN设以 EM 为参考，使其相位角为零， . 则 EM ? EM 。在振荡时，可认为N侧系 . . . 统等值电势 EN 围绕 EM 旋转。因E N . 滞后于EM 的角度 ? 在0～360°之间 . 变化，EN ? ENe ? j?。EM?.?z.E M ? ENI..EN由M侧流向N侧的电流为：. .EN ? j? e ? E M ? EN EM ? I? ? EM ZM ? ZL ? ZN ZM ? ZL ? Z N.1?此电流滞后于电势差 EM ? EN 的角度为系统总阻抗角 ?z振荡时，三相对称，系统中 性点电位仍保持为零，故线 路两侧母线电压为：? ? ? U M ? EM ? IZ M.O..EM .. .?UMEM ? EN.? zUM ? UN..ENUNI? ? ? U N ? EN ? IZ N? ? EM ? EN ? I? Z?? ? EM ? EN (Z N ? Z M ) ZM ? ZL ? Z N? ? ? ? ? ? ? U M ? U N ? EM ? E N ? I ( Z N ? Z M ) ? E M ? E N ? ? ? ? ( EM ? EN ) Z L ? 2Z N ZM ? ZL ? Z N.设 ZM、ZL、Z N 阻抗角相同，则UM ? UN. .与 EM ? EN 具有相同的相位。. ..2Z N ? Z L ZM ? Z N ? ZL.为一标量，U 换句话说， UM 、 N 落在直线 EM ? EN 上。..O.EM .. .?.UMEM ? EN..EN. .UNos? zUM ? UN.IUM 、 N U是输电线上的两个端点电压，输电线上各点电压. .向量的端点沿着直线 UM ? UN 移动，从原点与此直线上任 一点连线所做成的向量，即代表输电线上该点的电压，从原点作直线 (UM ? UN ) 的垂线所得的向量最短，垂足os所 代表的输电线上那一点在振荡角度 ? 下的电压最低，该 点称为系统在振荡角度为 ? 时的电气中心或振荡中心 。. .随着 ? 的改变，振荡中心在线路上的位臵也在变。当系统阻抗角和线路阻抗角相等且两侧电势幅值相等时，电气中心的位臵不随 ? 的改变而移动，始终位于系统纵向总阻抗 ZM ? Z L ? Z N之中点处。（这就是为什么称其为电气中心）现在假定? ? EM ? E N ? EM? I.先看振荡中心电压 U 中当δ=0°时(或360°),线路两端电势相等，没有电流流过U中 ? EM , I中 ? 0当δ=180°时,线路两端电势在中点相互抵消2EM U中 ? 0, I中 ? Z?Ⅱ.再来看在保护安装处电流、电压的变化规律在保护安装处电流跟振荡中心电流一样（同一条线路上） 当δ=0?时,由于I=0,所以 U 保 ? EM2EM 当δ=180?时, I ? Z?而U保?Z ? E ? 2EM Z ? Z ? ? 2Z M E ? EM ? I M M M M Z? Z?I??z1 2 3? EMo? I max (? ? 180 o )I?4? UM? U os? UN0 180o 360o 540o 720o 900oδδUUM UN(b) 电流有效值变化曲线? ENUos0 180o 360o 540o 720o 900oδ(a) 相量图及变化轨迹(c)电压有效值变化曲线系统振荡时的电流和电压从图上可以直观地看出来：当δ=180°时，在保护安装处U最小而I最大，这时 继电器的测量阻抗? Um Zm ? ? Im，可能进入保护的动作区3、对距离保护的影响..EMZMM ZI.ZLNENZNⅠ.M点保护装臵的测量阻抗 当系统振荡时，在变电所M的线路上，振荡电流为：? I? ? ? ? ? EM ? EN EM ? EN ? ZM ? ZL ? Z N Z?Z ? 表示系统总的纵向正序阻抗. .M点的母线电压为：? ? ? U M ? EM ? IZMM点阻抗继电器的测量阻抗为：Z J ?M? ? ? ? U M EM ? IZ M EM 1 ? ? ? Z? ? ZM ? Z? ? ZM ? j? ? ? ? ? I I EM ? EN 1 ? Ke eEM ? EN (I ? ) Z?.Ke ?EN EM表示两侧系统电势幅值之比假定Ke=1，即两系统电势幅值相同，系统和线路的阻抗角 也相同，则 Z J ?M 随 ? 变化关系是：Z J ?M 1 1 ? 1 1 ? ? Z ? ? Z M ? Z ? (1 ? jctg ) ? Z M ? ( Z ? ? Z M ) ? j Z ? ctg ? j? 1? e 2 2 2 2 21 1 (1 ? cos? ) ? j sin ? (1 ? cos? ) ? j sin ? 1 1 sin ? ( ? ? ? ? ? j 2(1 ? cos? ) 2 2 1 ? cos? 1 ? e ? j? (1 ? cos? ) ? j sin ? (1 ? cos? ) 2 ? j sin 2 ? ? sin ? ? sin(2 ? ) ? 2 sin ? cos 2 2 2 1 ? cos? ? 2 sin 2 ? 1 1 ? e ? j?????2 1 1 ? ? ? jctg ) 2 2 2把 Z J ?M 随 ? 变化的关系画在以保护安装地点M为原点的复 阻抗平面上。 ? 当全系统所有阻抗角均相同时（Ke=1， z ? ?L） jX Z? 'O? ? 3600?? Z J .M ? ? j??Z J ?MN? ? 1800?? Z J .M ? Z ? ? Z M1 2?L ? 90?M?LOR1 ? Z? ? ZM 2Z 可见:当 ? =0°时,Zm?M ? ?；当 ? =180°时， m?M 即测量阻抗等于保护安装点到振荡中心的阻抗，当 ? 改变 时，不但测量阻抗的大小在改变，而且阻抗角也在变化， 其变化范围在（ ?L ? 90?）至（?L ? 90?）之间。?L ? 90? ? ? 00?? Z J .M ? ? j?Ⅱ.保护安装在不同安装地点阻抗的变化规律设保护安装在系统的X处，X到电源M的等值阻抗为ZX在系统振荡时，为了求出不同安装地点距离保护测量阻抗ZX 的变化规律，令Z X代替Z M，并设 m ? ，m为小于1的变 Z? 数，则有 Z J ? X ? ( 1 ? m) Z ? ? j 1 Z ? ctg ? ,其中 Z J ? X 表示保护 2 2 2安装处X的测量阻抗。jX当m取不同数值时，测量阻抗变 化的轨迹应是平行于 oo? 直线的 一直线族。当m=1/2时，特性直线通过坐标原点， 相当于保护装置安装在振荡中心处； 当m&1/2时，直线族与+jx相交，此时 振荡中心位于保护范围的正方向； 当m&1/2时，直线族与-jx相交，此时 振荡中心将位于保护范围的反方向。ORm?0 m ? 0.25 m ? 0.5 m ? 0.75 m ?1Ⅲ. Ke ? 1 （两侧系统电势不等） 当两侧系统的电势 EM ? EN ， 即 Ke ? 1 时，由 Z m?M 侧的一个圆。E 当Ke&1， MjXN实质电流由M侧流向N侧o 1 ? Z? ? ZM ? j? 1 ? he M1 Ke ? 1Zm.MKe ? 1 o其轨迹应是位于直线 oo ? 某一R2 Ke ? 1实质电流由N侧流向M侧? EN ，轨迹圆位于直线 oo ? 下面，实质电流由N侧流向M侧E 当Ke&1， M? EN ，轨迹圆位于直线oo ?上面，实质电流由M侧流向N侧在这种情况下，当 ? ? 0? 时，由于两侧电势不相等而产生 一个环流。因此，测量阻抗不等于 ? ，而是一个位于圆周 上的有限数值。Ⅳ.振荡对距离保护测量元件的影响jX假设M、N两处均装有距离保护， 其测量元件均采用圆特性的方向 R δ4 阻抗元件，距离I段的整定阻抗 O’ δ3 为线路MN阻抗的80％。 实线圆为M侧I段的动作特性。 虚线圆为N侧I段的动作特性。Mδ=1800Nδ1δ2oRjX 振荡中心落在母线M、N之间的线路上时。 当δ变化时，M、N两处的测量阻抗的末端， 即当振荡中心落在本 oo? 都将沿直线 移动。 当δ在δ1～δ4范围内时，N侧测量阻抗 线路上时，当δ变至 δ=1800 左右时，线 落入动作范围之内，其测量元件动作； 路两侧保护I段的测 当δ在δ2～δ3范围内时，M侧测量阻抗 也落入动作范围之内，其测量元件也动作。量元件都可能动作。当振荡中心落在本线路范围之外时，两侧保护 的测量阻抗都不会进入其I段的动作区，本线路 的距离I段将不受振荡的影响。但由于II段及 III段的整定阻抗一般较大，振荡时的测量阻抗 比较容易进入其动作区，所以II段及III段的测 量元件可能会动作。 jXR O’ Nm=1/2m&1/2o R jXm&1/2MⅤ.归纳：⑴距离保护安装地点越接近振荡中心，越容易引起误动。 继电器的动作特性在复阻抗平面上沿 oo ? 方向所占面积越 大，受影响越大。 ⑵当振荡发生时，首先起动 的是Ⅲ段，然后是Ⅱ段、Ⅰ 段阻抗继电器。O’ Z3 Z2 Z1ZJ3ZJ2O ZJ1⑶距离Ⅰ段、Ⅱ段都会误动，而距离Ⅲ段不会误动（由于 我国电网的振荡周期为1s左右，而Ⅲ段保护需延时≥1.5s 以上，一般为1.5s～2s，可利用延时躲开振荡的影响）图示双侧电源的系统中，阻抗继电器装在M侧，两侧 电源电动势大小相等，各元件阻抗角相同，相关参数 Z 标在图中。 ? ? ZS ? Z R ? ? EⅡ N M E Ⅰ QF1 QF1 试回答： ~~ZSZr(1)系统发生振荡时，阻抗继电器测量阻抗端点的变化轨迹； (2)如果阻抗继电器是方向阻抗继电器，M侧保护其整定阻抗 Zset=3Ω，请问，在下述几种情况下系统发生振荡时阻抗 继电器是否会误动：(a)Zs=1Ω，ZR=9Ω；(b)Zs=1Ω，ZR=4Ω； (c)Zs=6Ω，ZR=4Ω。⒋振荡闭锁方法 Ⅰ.振荡和短路的区别：⑴幅值：振荡时，电流和各点电压的幅值均做周期性变化， ? ? 180 ? 只在 时，才出现最严重的情况。而短路后，短路电 流和各点电压值不变。⑵变化率：振荡时，电流和各点电压变化速率较慢，而短 路初始时，电流突然增大，电压突然降低，变化速度很快， 短路以后几乎不变。⑶相角：振荡时，任一点的电流和电压之间的相位关系均 随 ? 变化而改变；而短路时，电流和电压之间的相位是不 变的，仅与线路的阻抗角有关。⑷负序分量：振荡时，三相完全对称，系统中没有负序 分量出现。而当短路时，总要长期或瞬间出现负序分量。Ⅱ.闭锁电路基本要求构成振荡闭锁回路应满足以下基本要求： ①系统只发生振荡，应将保护可靠闭锁，且振荡不停， 闭锁不解除。 ②系统发生故障，保护应不被闭锁而能可靠动作。 ③在振荡中故障，保护应能正确动作。④先故障后振荡，保护不致无选择的动作。 Ⅲ.振荡闭锁电路 振荡闭锁回路从原理上可分为： 利用负序分量的出现与否 利用电流、电压或测量阻抗变化速度不同来实现负序电压过滤器用以从三相不对称电压中取出其负序分量的回路称为 负序电压过滤器。? ? ? ? Umn ? Umn1 ? Umn 2 ? Umn0..U ab.a b c.U bcI bc a.零序分量 I ab X R X 2 R2 1 1 在三相电压中，零序电压大小相 . m U mn n 同，相位相同，因此，在线电压 中没有零序电压分量。 R1 ? 3X1 (阻抗角? 30?) 在输入端采用线电压，就可以消 1 R2 ? X 2 (阻抗角 ? 60?) 3 除零序电压的影响，因此在输出 端不可能有零序分量出现。b.正序分量U ab1 、 bc1 、 ca1 是沿顺 U U. . ..U ab..a b c.U bc时针方向依次落后120°I ab X R 1 1.X 2 R2I bc在 U ab 回路中,电流超前电压30°.m U mn nR1 ? 3X1 (阻抗角? 30?)R2 ? 1 X 2 (阻抗角 ? 60?) 3.Z1 ? 3 X 1 ? jX 1在 U bc 回路中,电流超前电压60°。.U a1.Z2 ?1 3X 2 ? jX 2U ca1..U ab1. .U c1U bc1U b1.U X1...U ab1在U ab 回路中,电流超 前电压30°，.U R1. .在U bc 回路中,电流 超前电压60°。...a b c.U abI ab X R 1 1.U bcX 2 R2I ab130? 60? 30?I bc1I bc..m U mn nU ca1. .U bc1 . U X 2 U R2.3 . U R1 ? U ab1 cos30? ? e ? U ab1? e j 30? 2 . . 3 . ? j 30? U X 2 ? U bc1 cos30? ? e ? U bc1? e? j 30? 2j 30?则当输入端有正序电压加入时：3 ? 3 ? ? j 30? ? ? ? U mn1 ? U R1 ? U X 2 ? U ab1e j 30? ? U bc1e ?0 2 2故在m、n端正序电压也没有输出。..U X1. ..U mnU R1.U ab 2. .U R1.a b c.I ab 230?.U abI ab X R 1 1U bcX 2 R2.U X2.I bcU R2.60?..U bc 2I bc 2U ca 2m U mn nc.负序分量 当输入端有负序电压加入时，在m～n端空载输出电压 ：? ? U ? U ? 3 U e j 30? ? 3 U e ? j 30? ? ? U mn 2 ? R1 ? X 2 ab 2 bc 2 2 2 3 ? ? ? U ab 2 e j 60? ? 1.5 3U a 2e j 30? 2ab 2? ?U? ? ? ? ? ? 3U a 2 ,U ab 2滞后U a 2 30? ?U mn 超前U a 2 30??因此，负序电压过滤器的空载输出电压与输入端的负序相电压成 . 正比，且超前 U a 2 30?。 当电路中有负序分量出现，一定是系统发生故障，保护应动作。（1）利用负序分量起动系统正常运行或因静稳定 单稳态触发器 SW DW ? 破坏而引发振荡时，负序 I?2 (U 2 ) S 开放保护 元件不动作，双稳触发器 R TDW 整 组 SW以及单稳触发器DW都不 复 归 会动作，保护不会被开放， 利用负序分量实现振荡闭锁 所以不可能发生误动。双稳态触发器当系统发生短路时，它立即起动，动作信号经双稳态 触发器SW记忆下来，直至整组复归，SW输出的信号， 又送至一单稳态触发器DW，固定输出时间宽度为TDW的 短脉冲，在TDW时间内允许保护动作。当故障发生在保护区内时，距离保护的I段或II段测量 元件立即动作，I段动作后立即跳闸；II段动作后实现 自保持，直至故障被切除。所以区内故障情况下，保 护能够可靠动作。保护区外发生故障时，负序元件也将动作，并且振荡 闭锁部分也会开放TDW时间。如果区外故障没有引起系 统振荡，则距离保护的测量元件不会动作，所以保护 也不会发生误动；若区外故障引起了系统振荡，因在 刚发生故障后的一定时间（TDW）内δ角较小，测量元 件不会动作，所以在振荡闭锁开放的时间段内，保护 不会误动，TDW时间后，测量元件可能会因δ变大而动 作，但这时开放时间已过，保护也不会误动作。（2）反应测量阻抗变化速度的振荡闭锁回路振荡时，Z1、Z2依次动作 内部故障时，Z1、Z2同时动作高灵敏度阻抗元件O’Z1 Zd ZJZ2 低灵敏度阻抗元件 （整定值小）ΔtO“大圆套小圆”振荡闭锁正常运行时Z1、Z2均不动作内部故障时Z1、Z2同时动作Z 振荡时Z1、Z2依次动作 La.阻抗元件Z1、Z2同时启动，则为系统发生短路—开放 保护。 b. Z1先启动，经Δt延时后，Z2才启动，就可认为是振 荡引起的，闭锁保护。小圆 Z2Y1 &TY2 &开放保护 ①正常时：系统正常运行时， Δt 大圆 Z1 两个阻抗元件Z1和 Z2都不会动作， Z2 不动作，与门Y2输 出为“0”，所以保 护不可能开放 。 ②系统发生振荡时： 测量阻抗缓慢变化，首先进入动作特性Z1，测量元件Z1先动作， Y1动作输出为“1”，使T开始计时，这时T输出仍然为“0”，若T 的延时时间Δt小于系统振荡情况下测量阻抗从进入Z1到进入Z2的 时间，则T一定在Z2动作之前先动作输出为“1”，从而将与门Y2闭 锁，从而使保护不能开放。 注意：Z1、Z2是振荡闭锁测量元件与保护测量动作元件不同 其动作阻抗整定值均大于距离Ⅱ段整定阻抗。Z2 Z1 Y1 &TΔtY2 &开放保护③当系统发生短路故障时：测量阻抗从负荷阻抗ZL 突变至短路阻抗Zd ，这时Z1 、Z2 两个测 量元件将同时动作，Z2动作后T动作前，这时T仍然输出为“0”， 通过Y2开放保护，并将Y1闭锁，使T返回，这样，Y2将维持开放 状态，直到Z2返回。 这相当于在Z1动作后将先开放一个Δt的时间，如果在这段时 间内Z2动作，就去开放保护，直到Z2返回，如果在Δt的时间 内Z2不动作，保护就不会被开放。（3）利用动作的延时实现振荡闭锁电力系统振荡时，距离保护的测量阻抗是随δ角的变化 而不断变化的，分析表明，对于按躲过最大负荷整定的 III段阻抗元件来说，测量阻抗落入其动作区的时间一 般不会超过1～1.5s，即系统振荡时III段阻抗元件动作 持续的时间不会超过1～1.5s。这样，只要令其动作的 时间不小于1～1.5s，系统振荡时它就不会误动作。系 统故障时，若I、II段保护拒动，测量阻抗会一直落在 III段动作区内，经过预定的延时后，III段动作跳闸。 目前的距离保护中，一般都是利用上述的短时开放原理 在振荡过程中闭锁I、II段保护，但III段保护一直处于 开放状态，它依靠动作延时来免受振荡的影响。图示双侧电源的系统中，阻抗继电器装在M侧，两侧 电源电动势大小相等，各元件阻抗角相同，相关参数 Z 标在图中。 ? ? ZS ? Z R试回答：ZSZR(1)系统发生振荡时，阻抗继电器测量阻抗端点的变化轨迹；(2)如果阻抗继电器是方向阻抗继电器，M侧保护其整定阻抗 Zzd=3Ω，请问，在下述几种情况下系统发生振荡时阻抗继 电器是否会误动： (a)Zs=1Ω，ZR=9Ω；(b)Zs=1Ω，ZR=4Ω； (c)Zs=6Ω，ZR=4Ω。第三章习题：1、在图示网络中，各线路首端均装设距离保护，线路的 正序阻抗 z1 ? 0.4? / km。试计算保护1的距离Ⅰ、Ⅱ段的动 作阻抗，动作时限及校验Ⅱ段的灵敏性B AZ Z Z80 Km 80 KmC30 Km2、在图示网络中，已知：1 ? 0.4? / km，线路阻抗角?d ? 70? 。 z A、B变电站装有反应相间短路的两段式距离保护，其Ⅰ、 Ⅱ段的测量元件均采用方向阻抗继电器和0°接线方式。 试求A变电所距离保护的各段整定值，并分析： ⑴在线路AB上距A侧65km和75km处发生金属性相间短路时 A变电站距离保护各段的动作情况。 ⑵在距A侧40km处发生 Rg ? 16? 的相间弧光短路时，A变电站 各段动作情况。⑶若A变电站的电压为115kv，通过变电站的负荷功率因 数角为 cos? ? 0.8 ，为使A变电站的距离Ⅱ段不误动作，最 大允许输送的负荷电流为多大？AZ85 KmB ZC60 Km3.网络参数如图所示，已知： （1）网络的正序阻抗 Z1 ? 0.45? / km 阻抗 ?k ? 650； 角 （2）线路上采用三段式距离保护，阻抗元 件均采用方向阻抗继电器，继电器最灵 敏角 ?lm ? 650 ； （3）保护B的Ⅲ段时限为2s; （4）线路AB、BC的最大负载电流I L. max ? 400A负荷自起动系数2，负荷的功率因数cos? ? 0.9 （5）变压器采用差动保护。 试求保护A各段动作阻抗，灵敏系数及时 限。A 30km B 38km C 62km DX A ? 10? X X ? 30 ? ? ?B . min B . max2 ? 15 MVA ,110 / 6 . 6 U k % ? 10 . 54.网络参数如图所示，已知，线路正序阻 抗 Z1 ? 0.45? ,在平行线路上装设距离保护 作为主保护，保护Ⅰ、Ⅱ段可靠系数取 0.85，试决定距离保护A和B的Ⅰ、Ⅱ段 动作阻抗和灵敏系数。其中110 EA ? EB ? kV 3ZA. min ? 20? Z B. min ? 15?ZA. max ? ZB. max ? 25?B 70km C 40km DA 40km70km填空题3-1 距离保护是反应_____的距离，并根据距离的远近确定_____ 的一种保护。1 Z zd 2 继电器启动，当用相位比较方式判断动作特性时，用ZJ 与 (Z J ? Z zd )3-2 方向阻抗继电器当用幅值方式判断动作特性时满足_____? 之间的相位差 ? 作为判别的依据，当_____，继电器动作；当 _____，继电器不动作。 3-3. 1. 1. 方向阻抗继电器幅值比较式电气动作方程为 U J ? I J Z zd ? I J Z zd 2 2? 90? ? arg UJ ? ? IJ ZZD. .ZD则其相位比较式电气动作方程为_____。偏移阻抗继电器相位比较 . .式电气动作方程为 类型。 作方程为_____。继电器的幅值比较回路可采用_____和_____两种? IJ Z ? UJ? 90?，则其幅值比较式电气动3-4实用的方向阻抗继电器的插入电压(又称极化电压)来自两个 方面：①_____②_____。 3-5若方向阻抗元件的整定阻抗为 10?750 ? ，则方向阻抗继电器 比幅式动作方程为_____，其比相式动作方程为_____。3-6 偏移阻抗继电器比幅式动作方程为_____，其比相式动作方 程为_____，其中α称为_____，当α=1时，其特性变为_____ 特性，当α=0时，其特性为_____特性。 3-7 圆特性阻抗继电器，Z zd 为整定阻抗， ZJ 为测量阻抗，比幅 式阻抗继电器能够启动对方向阻抗继电器应满足的条件为 _____，偏移阻抗继电器应满足的条件为_____，方向阻抗继 电器的缺点是_____，偏移阻抗继电器的缺点是_____。3-8 距离保护对反应BC相间短路的阻抗继电器，加入继电器的电压 为_____，加入继电器的电流为_____。对反应A相接地短路的阻抗 继电器，加入继电器端子的电压为_____，加入继电器端子的电流 为_____。 3-9 阻抗继电器通常采用_____接线方式，该接线方式的优点是测量阻抗与_____无关，且基本不随运行方式变化。? ? 3-10 反应相间短路的阻抗继电器采用0°接线方式时，若 Um ? U AB ? 则 I m 应为 _____。3-11 为考虑助增电流的影响，在整定距离保护的_____段的动作阻 抗时，应引入大于1的分支系数，并取可能的_____。在校验距离III段作_____保护的灵敏系数时，应引入大于1的分支系数，并取可能的_____。3-12 为考虑汲出电流的影响，在整定距离保护_____段的动作阻 抗时，应引入小于1的分支系数，并取可能的_____。汲出电 流将使距离保护II段的测量阻抗_____，保护范围_____。 3-13 故障点的过渡电阻，一般使测量阻抗_____，保护范围_____。3-14 故障点的过渡电阻主要对距离保护的_____段有影响，可采 取的措施有：采用_____或采用偏转特性阻抗继电器。 系统振荡对距离保护_____段有影响，对_____段没有影响。 3-16 三种圆特性的阻抗继电器中，_____受系统振荡的影响最大 _____受系统振荡的影响最小。 3-17 为防止系统振荡引起保护误动，可以利用_____和_____构成振荡闭锁回路。3-18 由于短路时距离保护的测量阻抗为_____，所以与电流、 电压保护相比较，其优点是_____；_____。 3-19当距离保护整定值不变时，分支系数越大，使保护范围越_____，导致灵敏性越_____。3-20 距离保护受系统振荡的影响与保护的_____有关，当振 荡中心在_____或位于保护的_____时，距离保护就不会因 振荡而误动。选择题 3-18 考虑助增电流的影响，在整定距离保护II段的动作阻抗时, 分支系数应取_____ （A）大于1,并取可能的最小值 （B）大于1，并取可能的最大值 （C）小于1,并取可能的最小值。3-18 三种圆特性的阻抗继电器中，_____既能测量故障点的远 近, 又能判别故障点方向。（A）全阻抗继电器；（B）方向阻抗继电器；（C）偏移特性阻抗继电器。3-19 有一整定阻抗为Zset ? 6.25?80?? 的方向阻抗继电器，当测量 阻抗 Zm ? 5?20?? 时，该继电器处于_____状态。（A）动作；（B）不动作； （C）临界状态。 3-20 采用0°接线方式的阻抗继电器，当 Um ? U AB 时, I m 应为 _____。（A） I A（B） IC （C） I A ? I B3-21 阻抗继电器通常采用0°接线方式，是因为_____。（A）可躲过振荡； （B）可提高阻抗继电器的灵敏性；（C）在各种相间短路时，测量阻抗Zm均为Zk。3-22 故障点过渡电阻主要对距离保护_____有影响。 （A）I段 （B）II段 （C）III段3-23 从减小系统振荡的影响出发,距离保护的测量元件应采用 _____阻抗继电器。（A）全；（B）方向； （C）偏移特性。 3-24 距离保护第III段不加振荡闭锁是因为_____。 （A）第III段的测量元件不受系统振荡的影响；（B）第III段带较长延时，可躲过振荡；（C）允许第III 段在系统振荡时误动。3-24 在校验距离Ⅲ段远后备灵敏系数时，分支系数Kb应取 ()A．最大值B．最小值C．1D．0)3-25 利用动作时间来躲过振荡影响的保护是( A．距离I段保护 C．距离Ⅲ段保护 B．距离Ⅱ段保护 D．距离Ⅱ、Ⅲ段保护3-26 正方向出口相间短路，存在动作“死区”的阻抗继电器是 （ ） A．全阻抗继电器 B．方向阻抗继电器C．偏移特性阻抗继电器D．上抛圆阻抗继电器3-27 在距离保护的Ⅰ、Ⅱ段整定计算中乘以一个小于1的可靠 系数，目的是为了保证保护动作的（ ）判断题3-25 当测量阻抗Zm落入第III象限时，全阻抗继电器不可能动作。 （ ） 3-26 方向阻抗继电器的动作阻抗与测量阻抗的阻抗角无关。 （ ） 3-27 有一方向阻抗继电器的整定阻抗为 8?70?? ，当测量阻抗为 7.5?30?? 时该继电器将动作。 （ ） 3-28 调整方向阻抗继电器的灵敏角等于被保护线路的阻抗角，能 使方向阻抗继电器在正方向短路时动作最灵敏。 （ ） 3-29 偏移特性阻抗继电器可以作距离I段的测量元件。 （ ） 3-30 采用0°接线方式的阻抗继电器相间短路时的测量阻抗与故 障类型无关。 （ ）3-31 BC两相短路时，接 U AB 和 I A ? I B 以及接 U CA 和 I c ? I A 的阻抗继电器测量阻抗将偏大。 （ ） 3-32 长线路的测量阻抗受故障点过渡电阻的影响比短线路大。 （ ）3-33 故障点过渡电阻对距离保护I段影响较小。 （ ）3-34 全阻抗继电器受故障点过渡电阻的影响比方向阻抗继电器 大。 （ ） 3-35 分支电流对距离保护I、II段均有影响。 （ ） 3-36 外汲电流使距离保护II段测量阻抗偏小，保护范围缩小。 （ ） 3-37 系统振荡时距离保护I、II、III段均有可能误动。 （ ）
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