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1、电力系统继电保护电力系统继电保护第三章第三章 你现在浏览的是第一页，共48页第六节第六节 故障类型判别及故障选相故障类型判别及故障选相你现在浏览的是第二页，共48页第第3.63.6节节 故障类型判别及故障选相故障类型判别及故障选相 为了能够实现为了能够实现选相跳闸选相跳闸（重合闸需要），同时防（重合闸需要），同时防止非故障相的影响，一般都要设置故障类型、单相止非故障相的影响，一般都要设置故障类型、单相故障的相别判断（故障的相别判断（选相选相）。）。重点：重点：选出哪一相发生了单相接地故障？选出哪一相发生了单相接地故障？你现在浏览的是第三页，共48页第第3.63.6节节 故障类型判别及故障选相故
2、障类型判别及故障选相 突变量电流选相突变量电流选相（故障分量（故障分量故障附加网络）故障附加网络）为了能够实现选相跳闸（重合闸需要），同时防为了能够实现选相跳闸（重合闸需要），同时防止非故障相的影响，一般都要设置故障类型、单相止非故障相的影响，一般都要设置故障类型、单相故障的相别判断（选相）。故障的相别判断（选相）。你现在浏览的是第四页，共48页1、单相接地故障（以单相接地故障（以A A相为例）相为例）再回顾一下关键位置的电流关系（序分量）再回顾一下关键位置的电流关系（序分量）你现在浏览的是第五页，共48页2 2、BCBC两相相间短路两相相间短路（推导与上述类似，略）（推导与上述类似，略）3
3、3、BCBC两相接地短路两相接地短路（略）（略）你现在浏览的是第六页，共48页BCBC两相短路两相短路A A相接地相接地BCBC两相接地两相接地 分析特征之后，一种应用于选相的电流取值如下：分析特征之后，一种应用于选相的电流取值如下：你现在浏览的是第七页，共48页则有：则有：你现在浏览的是第八页，共48页则有：则有：差异很大差异很大可以用可以用4 45 5倍倍的比值来区分的比值来区分你现在浏览的是第九页，共48页比较故障分量比较故障分量 你现在浏览的是第十页，共48页你现在浏览的是第十一页，共48页 判断为相间故障后，如果还需要细化，那么，还判断为相间故障后，如果还需要细化，那么，还可以利用以
4、下的特征：可以利用以下的特征：（1 1）有零序分量）有零序分量 两相接地；两相接地；（2 2）三相电流几乎相等）三相电流几乎相等 三相短路；三相短路；（3 3）其余为两相相间短路。）其余为两相相间短路。（或：大小相等，相位相反）（或：大小相等，相位相反）还有其他的选相方法，本课程从略。还有其他的选相方法，本课程从略。在在微机保护微机保护中中,将介绍将介绍 “对称分量选相对称分量选相”等。等。你现在浏览的是第十二页，共48页第七节第七节 距离保护特殊问题的分析距离保护特殊问题的分析你现在浏览的是第十三页，共48页第第七七节节 距离保护特殊问题的分析距离保护特殊问题的分析 对距离保护产生影响的主要
5、问题归纳如下：对距离保护产生影响的主要问题归纳如下：1、TV断线的影响。断线的影响。2、振荡的影响（已经分析过）。振荡的影响（已经分析过）。3、过渡电阻的影响。过渡电阻的影响。4、串补电容的影响。串补电容的影响。5、暂态分量的影响。暂态分量的影响。对其他原理的保护也有影响对其他原理的保护也有影响 主要对策是：滤波，并考虑误差主要对策是：滤波，并考虑误差(整定时整定时)。6 6、测量电流、电压误差的影响。、测量电流、电压误差的影响。本节主要讨论的问题本节主要讨论的问题本节主要讨论的问题本节主要讨论的问题你现在浏览的是第十四页，共48页TV断线的影响。断线的影响。1 1）影响：）影响：出现出现U=
6、0U=0 测量阻抗为测量阻抗为0,0,就会动作。就会动作。2 2）对策：）对策：断线闭锁。断线闭锁。电流突变启动之前发生电压低，就判定为电流突变启动之前发生电压低，就判定为TVTV断线，则断线，则闭锁距离保护；闭锁距离保护；启动之后，不再闭锁。启动之后，不再闭锁。你现在浏览的是第十五页，共48页1 1、相间短路：电弧电阻为主。、相间短路：电弧电阻为主。一、短路点过渡电阻的性质一、短路点过渡电阻的性质 包括电弧电阻、中间物质（树、竹）电阻、导线包括电弧电阻、中间物质（树、竹）电阻、导线与地的接触电阻、金属杆塔的接地电阻等。与地的接触电阻、金属杆塔的接地电阻等。电弧的长度（电弧的长度（m m）电弧
7、电流（电弧电流（A A）相间短路弧光电阻不是很大，研究表明：弧光电压近似相间短路弧光电阻不是很大，研究表明：弧光电压近似于恒定，约为于恒定，约为5%UN。3.7.1 3.7.1 短路点过渡电阻对距离保护的影响短路点过渡电阻对距离保护的影响你现在浏览的是第十六页，共48页2 2、单相接地、单相接地 杆塔的接地电阻杆塔的接地电阻 +接触物体（树木、竹子）等。接触物体（树木、竹子）等。标准：标准：500KV 500KV 按按300300考核；考核；220KV 220KV 按按100100考核。考核。目前，在这么大接地电阻的情况下，主要靠目前，在这么大接地电阻的情况下，主要靠零序零序电流保护电流保护来
8、切除故障，但是，距离保护应当予以分来切除故障，但是，距离保护应当予以分析，并研究对策。析，并研究对策。实际中，主要考虑短路点的电流达到实际中，主要考虑短路点的电流达到1kA时，时，要求动作要求动作。你现在浏览的是第十七页，共48页 二、单侧电源线路过渡电阻的影响二、单侧电源线路过渡电阻的影响 影响：影响：(1)(1)使测量阻抗增大，拒动或保护范围缩短；使测量阻抗增大，拒动或保护范围缩短；(2)(2)保护装置距离短路点越近，受到的影响越大，可能保护装置距离短路点越近，受到的影响越大，可能导致保护无选择性动作；导致保护无选择性动作；(3)(3)线路越短，整定值越小，所受影响越大。线路越短，整定值越
9、小，所受影响越大。你现在浏览的是第十八页，共48页 三、双侧电源线路过渡电阻的影响三、双侧电源线路过渡电阻的影响 保护保护3 3易拒动易拒动 假定在保护出口处接地短路你现在浏览的是第十九页，共48页 三、双侧电源线路过渡电阻的影响三、双侧电源线路过渡电阻的影响 保护保护1 1可能会误动可能会误动，尤其是，尤其是II段。段。你现在浏览的是第二十页，共48页 ，A A侧为送电侧，过侧为送电侧，过 渡电阻的影响呈容性。渡电阻的影响呈容性。，A A侧为受电侧，过侧为受电侧，过 渡电阻的影响呈感性。渡电阻的影响呈感性。过渡电阻的性质分析过渡电阻的性质分析你现在浏览的是第二十一页，共48页 四、克服过渡电
10、阻影响的措施四、克服过渡电阻影响的措施 过渡电阻对距离保护的影响与下列因素有关：过渡电阻对距离保护的影响与下列因素有关：（1 1）短路点的位置）短路点的位置 对于圆特性，保护区的始、末端短路时，过渡对于圆特性，保护区的始、末端短路时，过渡 电阻影响大。电阻影响大。（2 2）阻抗继电器特性）阻抗继电器特性 对于同一特性，整定值相同情况下，对于同一特性，整定值相同情况下，R R 轴方轴方 向所占面积越小，受过渡电阻的影响越大。向所占面积越小，受过渡电阻的影响越大。不同特性受影响的程度不同不同特性受影响的程度不同,如偏转圆、四边形。如偏转圆、四边形。这种因过渡电阻的存在而导致保护测量阻抗变小，这种因
11、过渡电阻的存在而导致保护测量阻抗变小，进而引起保护误动、或拒动的现象，称为距离保护的进而引起保护误动、或拒动的现象，称为距离保护的稳稳态超越态超越。你现在浏览的是第二十二页，共48页（3 3）接地距离保护受过渡电阻影响大）接地距离保护受过渡电阻影响大 接地故障的过渡电阻远大于相间故障过渡电阻接地故障的过渡电阻远大于相间故障过渡电阻 采用能容许较大过渡电阻的动作特性是克服过渡采用能容许较大过渡电阻的动作特性是克服过渡电阻影响的主要措施，如多边形特性。电阻影响的主要措施，如多边形特性。防止相邻线路出口经过渡电阻短路时因稳态超越而造成误动提高躲过渡电阻的能力保证线路出口经过渡电阻短路时，保护可靠动作
12、输电线路金属性短路时，动作特性有一定的裕度躲过渡电阻性能优于园特性躲过渡电阻性能优于园特性你现在浏览的是第二十三页，共48页 为了克服过渡电阻的影响，应当尽量加大动作边为了克服过渡电阻的影响，应当尽量加大动作边界（动作区域）。界（动作区域）。但是，为了躲振荡影响，又希望动作区域小一些。但是，为了躲振荡影响，又希望动作区域小一些。上述两方面的要求是矛盾的！上述两方面的要求是矛盾的！目前，距离保护的一般解决办法是：目前，距离保护的一般解决办法是：1 1）刚故障时（）刚故障时（150ms150ms以内），以以内），以提高躲过渡电阻的能提高躲过渡电阻的能 力为主力为主（振荡轨迹还不会落入阻抗特性以内）
13、，（振荡轨迹还不会落入阻抗特性以内），避免拒动；避免拒动；2 2）150ms以后，以防止振荡为主，避免误动。以后，以防止振荡为主，避免误动。配置零序电流保护配置零序电流保护(受振荡影响较小，灵敏度高受振荡影响较小，灵敏度高)。你现在浏览的是第二十四页，共48页3.7.2 3.7.2 线路串联补偿电容对距离保护的影响线路串联补偿电容对距离保护的影响一、一、串补的影响串补的影响你现在浏览的是第二十五页，共48页3.7.2 线路串联补偿电容对距离保护的影响线路串联补偿电容对距离保护的影响一、一、串补的影响串补的影响保护保护1会误动会误动你现在浏览的是第二十六页，共48页保护保护1会会误动误动3.7.
14、2 线路串联补偿电容对距离保护的影响线路串联补偿电容对距离保护的影响一、一、串补的影响串补的影响保护保护2的的影响影响你现在浏览的是第二十七页，共48页保护保护1会会误动误动保护保护2会会拒动拒动3.7.2 线路串联补偿电容对距离保护的影响线路串联补偿电容对距离保护的影响一、一、串补的影响串补的影响你现在浏览的是第二十八页，共48页二、二、串补影响的对策串补影响的对策 采用直线型阻抗继电器、采用直线型阻抗继电器、负序功率方向负序功率方向元件、记忆方元件、记忆方向以及改变整定值的方式。向以及改变整定值的方式。你现在浏览的是第二十九页，共48页第八节第八节 工频故障分量距离保护工频故障分量距离保护
15、 （突变量距离保护）（突变量距离保护）你现在浏览的是第三十页，共48页工频故障分量的分析网络故障附加网络正常运行网络你现在浏览的是第三十一页，共48页 下面就针对故障附加网络进行分析。故障附加网络正常运行网络你现在浏览的是第三十二页，共48页故障时刻故障时刻 以电流幅值为例，予以说明以电流幅值为例，予以说明故障分量故障分量你现在浏览的是第三十三页，共48页补偿电压你现在浏览的是第三十四页，共48页1 1、故障点在、故障点在 保护范围内保护范围内各处电压分布各处电压分布（可以计算）（可以计算）你现在浏览的是第三十五页，共48页1 1、故障点在、故障点在 保护范围内保护范围内各处电压分布各处电压分
16、布(动作特性用到动作特性用到)特征特征(均为正均为正)你现在浏览的是第三十六页，共48页2 2、故障点在、故障点在 保护范围外保护范围外各处电压分布各处电压分布你现在浏览的是第三十七页，共48页2 2、故障点在、故障点在 保护范围外保护范围外各处电压分布各处电压分布(动作特性用到动作特性用到)特征特征你现在浏览的是第三十八页，共48页3 3、故障点在、故障点在 保护反方向保护反方向各处电压分布各处电压分布特征特征你现在浏览的是第三十九页，共48页3 3、故障点在、故障点在 保护反方向保护反方向各处电压分布各处电压分布(动作特性用到动作特性用到)特征特征你现在浏览的是第四十页，共48页内部短路内
17、部短路电压特征电压特征归纳：归纳：外部短路外部短路反向短路反向短路差异的分界线差异的分界线你现在浏览的是第四十一页，共48页于是，确定动作判据为：于是，确定动作判据为：各量均为已知，或可以通过测量、计算出来。各量均为已知，或可以通过测量、计算出来。短路前整定点短路前整定点Y Y处的电压处的电压不确定不确定工程中，近似取：工程中，近似取：短路前保护处的电压短路前保护处的电压（常用）（常用）你现在浏览的是第四十二页，共48页 将动作判据将动作判据 转换为阻抗比较转换为阻抗比较方程（已推导过），有：方程（已推导过），有：(2)(2)正向区内确定之后，正向区外也就确定了。正向区内确定之后，正向区外也就
18、确定了。你现在浏览的是第四十三页，共48页1)1)保护正方向出口短保护正方向出口短路时，没有动作死路时，没有动作死区（包含了坐标圆区（包含了坐标圆点）；点）；2)2)比方向阻抗特性比方向阻抗特性具有更好的耐受具有更好的耐受过渡电阻能力。过渡电阻能力。你现在浏览的是第四十四页，共48页 反方向短路时，测反方向短路时，测阻抗位于第三象限，阻抗位于第三象限，远离动作区，因此，远离动作区，因此，具有良好的方向性。具有良好的方向性。你现在浏览的是第四十五页，共48页本章是本课程的重中之重。本章是本课程的重中之重。要求至少掌握如下要点：要求至少掌握如下要点：1 1、距离保护的概念和基本原理。包括：测量阻抗
19、、距离保护的概念和基本原理。包括：测量阻抗、整定阻抗、动作阻抗、最大灵敏角、精工电流，整定阻抗、动作阻抗、最大灵敏角、精工电流，配置和优缺点。配置和优缺点。2 2、动作特性和动作方程，幅值比较与相位比较之间、动作特性和动作方程，幅值比较与相位比较之间 的转换关系。的转换关系。3 3、接线方式及其反映的故障类型、接线方式及其反映的故障类型(最好能推导最好能推导)。4 4、整定原则和计算（最小、最大分支系数，及其对、整定原则和计算（最小、最大分支系数，及其对 应的运行方式，第应的运行方式，第III段躲最小负荷阻抗的计算公段躲最小负荷阻抗的计算公 式）。式）。你现在浏览的是第四十六页，共48页5 5、振荡的影响，振荡轨迹、振荡中心的分析，振荡、振荡的影响，振荡轨迹、振荡中心的分析，振荡 闭锁措施。闭锁措施。6 6、过渡电阻的影响（可能拒动，或误动）。、过渡电阻的影响（可能拒动，或误动）。7 7、工频故障分量距离继电器的基本原理。、工频故障分量距离继电器的基本原理。8 8、选相方法。、选相方法。你现在浏览的是第四十七页，共48页nThe end你现在浏览的是第四十八页，共48页