1、3.4.1 距离保护的整定计算距离保护的整定计算 距离保护的整定计算距离保护的整定计算-目前电网中应用的距离保护装置，目前电网中应用的距离保护装置，一般采用阶梯时限配合的三段式配置方式。距离保护的整定一般采用阶梯时限配合的三段式配置方式。距离保护的整定计算，就是根据被保护电力系统的实际情况，确定计算出距计算，就是根据被保护电力系统的实际情况，确定计算出距离离段、段、段和段和段测量元件的整定阻抗以及段测量元件的整定阻抗以及段和段和段的动段的动作时限作时限。 当距离保护用于双侧电源的电力系统时，为便于配合，一般当距离保护用于双侧电源的电力系统时，为便于配合，一般要求要求： 、段段-要具有明确的方向
2、性，即采用具有方向性的测量元要具有明确的方向性，即采用具有方向性的测量元件件。 第第段段-为后备段，包括对本线路为后备段，包括对本线路、段保护近后备，相段保护近后备，相邻下一级线路保护远后备和反向母线保护后备，通常采用带邻下一级线路保护远后备和反向母线保护后备，通常采用带有偏移特性的测量元件，用较大延时保证选择性有偏移特性的测量元件，用较大延时保证选择性。1 距离保护第距离保护第段的整定段的整定 整定原则整定原则-距离距离段为无延时段为无延时 速动段，其测量元件的整定阻速动段，其测量元件的整定阻 抗，应该按躲过本线路末端短抗，应该按躲过本线路末端短 路时的测量阻抗来整定路时的测量阻抗来整定。
3、以图以图3-24中中A处保护为例：处保护为例： -距离距离段的整定阻抗段的整定阻抗。 -可靠系数，由于距离保护属于欠量动作，所以可靠系数，由于距离保护属于欠量动作，所以KIrel1，考虑到继电器误差、互感器误差和参数测量误差，考虑到继电器误差、互感器误差和参数测量误差等因数，一般取等因数，一般取0.80.85。 LAB-被保护线路的长度。被保护线路的长度。 Z1-被保护线路的正序阻抗，被保护线路的正序阻抗，/km。2 距离保护距离保护段的整定段的整定分支电路的影响分支电路的影响 如图如图3-25所示，所示，k点发生三相短路时，点发生三相短路时，A保护处的测量阻抗保护处的测量阻抗为：为： ZAB
4、-线路线路AB的正序阻抗；的正序阻抗；Zk-母线母线B与短路点之间线路的正序阻与短路点之间线路的正序阻抗；抗；Kb-分支系数分支系数。 1、在图、在图3-25（a）的情况下，）的情况下，I3称助增电流：称助增电流： 2、在图、在图3-25（b）的情况下，）的情况下，I3称外汲电流：称外汲电流：段的整定阻抗段的整定阻抗 （1）与相邻线路距离保护）与相邻线路距离保护段相配合。段相配合。 则图则图3-25中保护中保护1 的的段整定阻抗为段整定阻抗为： Krel-可靠系数，一般取可靠系数，一般取0.8。 Kb.min-为确保各种运行方式下保护为确保各种运行方式下保护1的的段范围不超过保护段范围不超过保
5、护2的的段范段范围，分支系数取各种情况下的最小值。围，分支系数取各种情况下的最小值。 （2）与相邻变压器的快速保护相配合。）与相邻变压器的快速保护相配合。 设变压器的阻抗为设变压器的阻抗为Zt，则保护，则保护1距离距离段的整定值应为：段的整定值应为： Krel-可靠系数，考虑变压器阻抗误差较大，一般取可靠系数，考虑变压器阻抗误差较大，一般取0.70.75。 当被保护线路末端母线上既有出线又有变压器时，距离当被保护线路末端母线上既有出线又有变压器时，距离段的整定阻抗应分别按上述两种情况计算，取其中的较小段的整定阻抗应分别按上述两种情况计算，取其中的较小者作为整定阻抗者作为整定阻抗。灵敏度的校验灵
6、敏度的校验 距离保护距离保护段应能保护线路全长，本线路末端短路时应有段应能保护线路全长，本线路末端短路时应有足够灵敏度。考虑到各种误差因素，灵敏系数应满足足够灵敏度。考虑到各种误差因素，灵敏系数应满足： 如果灵敏系数不满足要求，则距离如果灵敏系数不满足要求，则距离段应改为与相邻元件段应改为与相邻元件的的段保护相配合段保护相配合。动作时间的整定动作时间的整定 距离保护距离保护段的动作时间，应比与之配合的相邻元件保护段的动作时间，应比与之配合的相邻元件保护动作时间大一个时间级差动作时间大一个时间级差t，即，即： -与本保护配合的相邻元件保护段（段或与本保护配合的相邻元件保护段（段或段）的动作时间段
7、）的动作时间。 时间级差的选取方法与阶段式电流保护中时间级差选取方时间级差的选取方法与阶段式电流保护中时间级差选取方法一样法一样。3 距离保护第距离保护第段的整定段的整定（1）段的整定阻抗段的整定阻抗原则原则1：按与相邻线路距离保护：按与相邻线路距离保护或或段配合整定段配合整定 与相邻下级线路距离保护与相邻下级线路距离保护段配合，段配合，段的整定阻抗为段的整定阻抗为： Krel-可靠系数的取法与可靠系数的取法与段整定中类似段整定中类似。 Kb.min-分支系数应取各种情况下的最小值分支系数应取各种情况下的最小值。 如果与相邻下级线路距离保护如果与相邻下级线路距离保护段配合灵敏系数不满足要段配合
8、灵敏系数不满足要求，则应改为与相邻下级线路距离保护的求，则应改为与相邻下级线路距离保护的段相配合段相配合。原则原则1：按与相邻线路距离保护：按与相邻线路距离保护或或段配合整定。段配合整定。原则原则2：按与相邻下级变压器的电流、电压保护配合整定。：按与相邻下级变压器的电流、电压保护配合整定。原则原则3：按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定。：按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定。原则原则2：按与相邻下级变压器的电流、电压保护配合整定：按与相邻下级变压器的电流、电压保护配合整定 定值计算为定值计算为： Zmin-电流、电压保护的最小保护范围对应阻抗值电流、电压保护的最小保护范围对应阻抗值。原则原则 3
9、：按躲过正常运行时最小负荷阻抗整定：按躲过正常运行时最小负荷阻抗整定 当线路上的负荷最大且母线电压最低时，负荷阻抗最小，当线路上的负荷最大且母线电压最低时，负荷阻抗最小，其值为其值为： UL.min-正常运行母线电压的最低值正常运行母线电压的最低值 IL.max-被保护线路最大负荷电流被保护线路最大负荷电流 UN-母线额定电压母线额定电压 考虑到电动机自起动的情况下，保护考虑到电动机自起动的情况下，保护段必须立即返回段必须立即返回： 若采用全阻抗特性若采用全阻抗特性，则，则段整定值为段整定值为： Krel-可靠系数，一般取可靠系数，一般取1.21.25 KSS-电动机自起动系数，取电动机自起动
10、系数，取1.52.5 Kre-阻抗测量元件（欠量动作）的返回系数，取阻抗测量元件（欠量动作）的返回系数，取1.151.25 若采用方向圆特性若采用方向圆特性，必须考虑动作阻抗随阻抗角的变化，必须考虑动作阻抗随阻抗角的变化，由躲开的负荷阻抗换算成整定阻抗值，整定阻抗可由下式由躲开的负荷阻抗换算成整定阻抗值，整定阻抗可由下式给出给出： set-整定阻抗的阻抗角整定阻抗的阻抗角 L-负荷阻抗的阻抗角负荷阻抗的阻抗角 按上述三个原则进行计算，取其中的较小者作为距离按上述三个原则进行计算，取其中的较小者作为距离段段的整定阻抗的整定阻抗。 当第当第段采用偏移特性时，反向动作区的大小通常用偏移段采用偏移特性
11、时，反向动作区的大小通常用偏移率来整定，一般情况下，偏移率为率来整定，一般情况下，偏移率为5%左右。左右。（2）灵敏度校验）灵敏度校验 距离保护的距离保护的段，作为本线路段，作为本线路、段保护的近后备时，段保护的近后备时，灵敏度按本线路末端短路校验灵敏度按本线路末端短路校验： 距离保护的距离保护的段作为相邻下级设备保护的远后备时，灵敏段作为相邻下级设备保护的远后备时，灵敏度按相邻设备末端短路校验度按相邻设备末端短路校验： Znext-相邻设备（线路、变压器等）的阻抗相邻设备（线路、变压器等）的阻抗 Kb.max-为保证各种运行方式下保护动作灵敏性，分支系数取最大值为保证各种运行方式下保护动作灵
12、敏性，分支系数取最大值（3）动作时间的整定）动作时间的整定 距离保护距离保护段的动作时间，应该比与之配合的相邻元件保段的动作时间，应该比与之配合的相邻元件保护动作时间大一个时间级差护动作时间大一个时间级差t，但考虑到距离，但考虑到距离段一般段一般不经振荡闭锁（见本章第不经振荡闭锁（见本章第5节），其动作时间不应小于最节），其动作时间不应小于最大的振荡周期（大的振荡周期（1.52s）。）。4 将整定参数换算到二次侧将整定参数换算到二次侧 实际应用时，需要把一次系统值换算至保护接入的二次系实际应用时，需要把一次系统值换算至保护接入的二次系统参数值。设电压互感器统参数值。设电压互感器TV变比为变比为
13、nTV，电流互感器，电流互感器TA变变比为比为nTA，系统的一次参数用下标，系统的一次参数用下标“(1)”标注，二次参数用标注，二次参数用下标下标“(2)”标注，则一、二次测量阻抗之间的关系为：标注，则一、二次测量阻抗之间的关系为： 上述计算中得到的整定阻抗，也按照类似的方法换算到二上述计算中得到的整定阻抗，也按照类似的方法换算到二次侧次侧：或或3.4.2 对距离保护的评价对距离保护的评价 距离保护的阻抗测量原理，除还可以应用于输电线路的保护距离保护的阻抗测量原理，除还可以应用于输电线路的保护外，还可以应用于发电机、变压器保护中，作为其后备保护外，还可以应用于发电机、变压器保护中，作为其后备保
14、护。 相对于电流电压保护来说，距离保护的构成、接线和算法都相对于电流电压保护来说，距离保护的构成、接线和算法都比较复杂，装置自身的可靠性稍差比较复杂，装置自身的可靠性稍差。距距离离保保护护保护区稳定、灵敏度高，动作情保护区稳定、灵敏度高，动作情况受电网运行方式变化影响小况受电网运行方式变化影响小能够用在多侧电源的高压及超高压复杂电网中能够用在多侧电源的高压及超高压复杂电网中同时利用了电压、电流变化特征，通同时利用了电压、电流变化特征，通过测量故障阻抗来确定故障所处范围过测量故障阻抗来确定故障所处范围只利用线路一侧电压、电流的变化特征只利用线路一侧电压、电流的变化特征段定范围为线路全长的段定范围为线路全长的80 85%30%40%区域内只区域内只有一侧保护能无延时有一侧保护能无延时动作，另一侧保护需动作，另一侧保护需经经0.5s的延时后跳闸的延时后跳闸双侧电源线路中发生故障时双侧电源线路中发生故障时有时不满足电力系统短有时不满足电力系统短路切除快速性的要求路切除快速性的要求应配备能够全线快速切除故障应配备能够全线快速切除故障的纵联保护（详见第四章的纵联保护（详见第四章）在在220kV及以上电及以上电压等级的网络中压等级的网络中
