子任務1：無時限電流速斷保護（電流I段）模塊三：距離保護電力系統繼電保護思考：電流、電壓保護的主要優點是簡單、可靠、經濟，但是，對于容量大、電壓高或結構復雜的網絡，它們難于滿足電網對保護的要求。電流、電壓保護一般只適用于35kV及以下電壓等級的配電網。對于110kV電壓等級的復雜網，線路保護采用距離保護。220KV要采用雙端測量。電力系統繼電保護距離保護是反應故障點至保護安裝點之間的距離（或阻抗），并根據距離的遠近而確定動作時間。利用短路時電壓、電流同時變化的特征，測量電壓與電流的比值，反應故障點到保護安裝處的距離。測量保護安裝處至故障點的距離，實際上是測量保護安裝處至故障點之間的阻抗大小，故有時又稱之為阻抗保護。電壓與電流的這個比值被稱為測量阻抗，表示為電力系統繼電保護系統發生短路時Um：降低Im：增大Zm：為短路點與保護安裝處的線路阻抗測量阻抗:保護安裝處測量電壓Um和測量電流Im的比值。對具有均勻參數的輸電線路，忽略分布電容和電導，有：Zm=Zk=z1·Lk，其中z1為單位長度線路的復阻抗電力系統繼電保護(1)故障時，既反映U；又反映I，靈敏度Ksen，因為阻抗

相間保護時，系統運行方式變化，如多電源，Ik變化，U也變了，所以Zm保持不變~XXX~XXX~XK短路點位置定了，不變了電力系統繼電保護二、距離I段1定值：躲過相鄰電路、元件出口短路時測量阻抗2、時間：3、保護范圍：線路全長的80%-85%，不受運行方式、故障類型影響。電力系統繼電保護~XXXXKPNMZLZNPZMNZIact·2ZIact·1ABZIact·2+ZMNZⅡact·2I段保護80%~85%得到I段定值→ZIact·1K點發生故障，保護I不能變動，B點比A點低一點設II段定值電力系統繼電保護靈敏度校驗與運行方式，故障類型無關，故障點選取本線路末端。要求若靈敏度不滿足要求，改為與相鄰線路、原件的保護二段相配合動作時間比與之配合的相鄰保護動作時間長?t。取較大的時間做為本保護動作之間。電力系統繼電保護1定值按躲過最小負荷阻抗整定。考慮外部故障切除后，電動機自啟動時，應可靠返回。ZopφLZLmin電力系統繼電保護2、靈敏度校驗（1）近后備：故障點選取本線路末端k1（2）遠后備：故障點取相鄰線路末端k2最小負荷阻抗又可叫最重負荷：

因為最重負荷，負荷電流最大，阻抗越小電力系統繼電保護3.動作時間

(1）應比與之配合的相鄰設備保護動作時間大一個時間差

(2）考慮躲振蕩，一般應大于1.5-2S

(3）與多條相鄰線路保護配合時，取最大時間作為動作時間。電力系統繼電保護阻抗測量元件阻抗繼電器的主要作用：直接或間接測量短路點到保護安裝地點之間的阻抗，并與整定阻抗值進行比較，以確定保護是否應該動作，又稱距離繼電器。電力系統繼電保護

按加入繼電器的構成方式分類單相補償式（第Ⅰ類）、多相補償式（第Ⅱ類）按繼電器的動作特性分類圓特性、非圓特性按比較回路實現方法分類比幅式、比相式電力系統繼電保護Zk1234k距離保護的實質是用測量阻抗與被保護線路的整定阻抗比較。當短路點在保護范圍以外時，即時繼電器不動作；當短路點在保護范圍以內時，即時，繼電器動作。距離保護又稱為低阻抗保護.電力系統繼電保護在實際生活中，不能用眼看在不在圓內，要用判據看是否動作。下面開始介紹三種圓的特性電力系統繼電保護CBAZKZsetjXBCZsetjXRZmBCZsetjXR-aZset全阻抗方向阻抗偏移阻抗圓內為動作區，圓外為非動作區采用方向阻抗繼電器可判斷方向，反方向不誤動（因為不在圓內）但有死區，可采用偏移阻抗繼電器解決，但反方向故障，偏移阻抗繼電器有可能誤動。電力系統繼電保護測量阻抗Zk（Zm）加入繼電器的電壓、電流的比值。整定阻抗Zset：

在最大靈敏角方向（特性圓直徑正方向）上的動作阻抗。指編制整定方案時，根據保護范圍給出的阻抗。發生短路時，當測量阻抗等于或小于整定阻抗時繼電器動作。起動阻抗ZK.act使距離保護裝置剛能動作的最大測量阻抗。針對某個阻抗角方向上剛好使繼電器動作時，加入繼電器的電壓Um與電流Im的比值（注：不同角度上動作阻抗不一樣）電力系統繼電保護jXARBC方向阻抗特性圓：過坐標原點，以為直徑的圓,圓內為動作區；反方向故障時不會誤動，本身具有方向性；電力系統繼電保護RjXABC方向阻抗繼電器的特點（1）有死區（2）動作阻抗隨測量阻抗角變化而不同（3）有明確的方向性電力系統繼電保護RjXABC全阻抗繼電器的特點：（2）為常數與無關（1）沒有死區（3）沒有方向性電力系統繼電保護教學難RjXABC電力系統繼電保護RjXABC電力系統繼電保護起動條件動作不動作平行四邊型法則：電力系統繼電保護教學難ARjXBC正方向整定阻抗反方向偏移α一般取0.1-0.2圓心：

半徑：

偏移阻抗繼電器的作用電力系統繼電保護教學難ARjXBC比幅式動作方程電力系統繼電保護教學難ARjXBC比相式動作方程電力系統繼電保護ARjXBC（1）沒有死區

（3）有不明確方向性偏移阻抗繼電器的特點電力系統繼電保護各種不同圓特性及直線特性阻抗元件的相位比較式動作條件中，都有一個共同的比較量，稱為補償阻抗（Zm-Zset）或補償電壓（Um-ImZset），不同特性只是另一個稱為極化阻抗（或極化電壓）的比較量不同。方向阻抗特性為Um，全阻抗圓特性的極化電壓為Um+ImZset,偏移阻抗圓特性為（Um+ImαZset）電力系統繼電保護平行四邊型法則起動條件動作不動作幅值比較的組成電力系統繼電保護以方向阻抗圓特性KZ為例，幅值比較式理想動作條件為變換后移項后電力系統繼電保護但其實動作阻抗正好落在圓邊界上是不動作的，所以取個門檻電壓。因此

（為常規繼電器KZ的啟動門檻）電力系統繼電保護

電力系統繼電保護故實際上最靈敏角方向（直徑正方向）的動作阻抗

------出現誤差即：實際保護范圍縮小，且加入繼電器的測量電流變小，誤差增大。電力系統繼電保護距離保護接線方式作用1、對接線方式的要求1）測量阻抗Zm反應短路點到保護安裝處之間的正序阻抗Z1L（L：短路點到保護安裝處的距離）2）針對所反映的多種故障類型，測量阻抗應與故障類型無關，即保護范圍不隨類型而變化（注：電流保護是與故障類型有關的，如三相短路和兩相短路電流不同，保護范圍隨故障類型變化）電力系統繼電保護一種保護不能包羅萬象，距離保護分為相間距離和接地距離相間距離：反應三相短路和兩相短路，也可以反應兩相接地短路，但不能反應單相接地短路。接地距離：其目的是反應單相接地、兩相接地短路（三相短路也能正確動作）但不能反應兩相短路。電力系統繼電保護接地距離采用零序電流補償的接線方式若電壓、電流皆相反.不改變其正確性其中零序電流補償系數（K為常數.取決于線路參數）電力系統繼電保護振蕩系統對距離保護的影響及振蕩閉鎖回路（1）振蕩的基本概念系統振蕩（同步振蕩或異步運行）---系統間（即兩個等效電源間）的功角擺動----I擺動----U擺動---Z擺動，距離保護可能誤動（振蕩屬于嚴重的不正常運行狀態，而不是故障狀態，保護不應動作跳閘）單源情況不存在振蕩使保護誤動的問題，只有兩側電源情況，才存在振蕩使保護誤動電力系統繼電保護（2）振蕩時測量阻抗的變化情況振蕩中心位于兩側電源系統的電氣中心，即全系統的（Z∑/2）處。若振蕩中心在本保護動作特性區內，則本保護可能出現誤動。系統振蕩時，測量阻抗是周期性地進入和穿出動作特性圓

如果保護動作延時大于1.5S，則可躲過振蕩影響，例如距離III段，可躲過，不需要進行振蕩閉鎖∵最嚴重振蕩的振蕩周期為1.5S。電力系統繼電保護振蕩時短路時短路時電流I、電壓U、阻抗Z為緩變（振蕩期間始終為周期性緩變）啟動后，I、U、Z為突變（啟動后不變）U、I夾角隨功角變化U、I夾角不變（為線路阻抗角?k）三相對稱不對稱短路：三相不對稱三相對稱短路：初瞬間不對稱（3）振蕩與短路的區別電力系統繼電保護（4）振蕩閉鎖回路√：利用負序（和零序）分量元件啟動保護的振蕩閉鎖功能。系統正常及振蕩時：無負序及零序電流分量（增量），保護不起動系統故障時：有短期（三相短路）或長期（不對稱短路）有負序或零序電流分量（增量），距離I、II段保護啟動并開放0.2S。電力系統繼電保護（4）振蕩閉鎖回路√：反映測量阻抗變化進度的振蕩閉鎖功能。振蕩時，測量阻抗Zm先進入ZIII圓，再進入ZII圓，再進入ZI圓保護范圍內故障，測量阻抗Zm同時進入ZIII、ZII、ZI圓，ZIII、ZII、ZI同時啟動。振蕩閉鎖功能：ZIII先啟動，在ZII、ZI尚未啟動時，由&門將ZII、ZI閉鎖（由于III段動作時間較長，大于Zm進入誤動作時間，故III段不需振蕩閉鎖）01助增電流和汲出電流的影響電力系統繼電保護分支電流的影響及分支系數1）保護1測量阻抗Zm1=ZAB+KbrZk分支系數Kbr=故障線路電流/前級線路電流2）助增電源情況Kbr＞1，Zm1增大，在Zset已定的情況下，保護范圍變小3）外汲電流Kbr＜1，Zm1變小，在Zset已定的情況下，保護范圍變大電力系統繼電保護使故障線路電流增大的現象，稱為助增。如圖3—47所示電路當在BC線路上的D點發生短路時，在變電所A距離保護1的測量阻抗為

結論：助增電流，使測量阻抗增大，保護范圍縮短。電力系統繼電保護

使故障線路中電流減小的現象稱為外汲。如圖3—48所示電路，當在平行線路上的D點發生短路時，在變電所A距離保護1的測量阻抗

結論：外汲電流時使測量阻抗減小，保護范圍增大，可能引起無選擇性動作。

電力系統繼電保護注：若某些