距离保护的原理及其整定

知识点：距离保护原理与配置

电流、电压保护的主要优点是简单、经济、可靠，在35kV及以下电压等级的电网中得到了广泛的应用。但是由于他们的定值选择、保护范围以及灵敏度受系统运行方式变化的影响较大，难以适用于更高电压等级的复杂网络中。为满足更高电压等级复杂网络快速、有选择性地切除故障元件的要求，必须采用性能更加完善的继电保护装置，距离保护就是其中一种。

一、距离保护的原理

距离保护是利用故障时电压和电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，反应故障点到保护安装地点之间的距离而工作的保护，也称为阻抗保护。 其基本原理如下：

我们来分析下测量阻抗及其与故障距离的关系：

至此，我们分析可得： 相位不同可判断是否为正方向故障； 幅值不同可判断故障位于保护范围内还是外。

实际上电力系统的故障不止是三相短路，如果需要满足测量阻抗和距离成正比（距离保护的概念），需要进一步考虑三相系统中合适的测量电压和测量电流的选取。

二、三相系统中测量电压和测量电流的选取

故障时相电压可以分解成下式：

对于BC相也同样有：

我们依次分析不同类型短路时，可选择的电压和电流测量量：

5.故障环路的概念

?故障环路：故障电流可以流通的通路

?对大电流接地系统，存在以下故障环路：

ü单相接地短路：一个故障相与大地之间(相-地)的故障环路

ü两相接地短路：两个相-地故障环路和一个故障相之间(相-相)的故障环路；

ü相间短路：一个相-相故障环路；

ü三相短路接地：三个相-地和三个相-相故障环路。

三、阻抗继电器

以整定阻抗末端连线是直径的偏移圆特性为例：

四、距离保护的整定计算

与阶段式电流保护的类似，也通常采用三段式保护： I、II段作为本线路的主保护，III段作为本线路的近后备和相邻线路的远后备。

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