距离保护与高频闭锁距离保护1 1主要内容n n一、距离保护n n二、高频闭锁距离保护2 2一、距离保护n n距离保护的基本原理n n距离保护是通过测量被保护线路始端电压和线路电流的比距离保护是通过测量被保护线路始端电压和线路电流的比值而动作的一种保护。也是反应了短路点到保护安装点之值而动作的一种保护。也是反应了短路点到保护安装点之间阻抗大小（距离的长短），所以称这种原理的保护为距间阻抗大小（距离的长短），所以称这种原理的保护为距离保护，有时也称之为阻抗保护。离保护，有时也称之为阻抗保护。n n主要元件是距离（阻抗）继电器主要元件是距离（阻抗）继电器3 3一、距离保护n n距离（阻抗）继电器n n根据其端子上所加的电压和电流测知保护安装处至短路点根据其端子上所加的电压和电流测知保护安装处至短路点间的阻抗值测量阻抗；间的阻抗值测量阻抗；n n当短路点距保护安装处近时，其测量阻抗小，动作时间短；当短路点距保护安装处近时，其测量阻抗小，动作时间短；n n当短路点距保护安装处远时，其测量阻抗增大，动作时间当短路点距保护安装处远时，其测量阻抗增大，动作时间增长，保证选择性。增长，保证选择性。4 4一、距离保护n nd d点短路，保护点短路，保护1 1测量阻抗为测量阻抗为Z Zd d，保护，保护2 2测量阻抗为测量阻抗为Z ZABAB+Z+Zd d；n n保护保护1 1动作时间比保护动作时间比保护2 2短；短；n n保护保护1 1切除故障，保护切除故障，保护2 2不误动作。不误动作。5 5一、距离保护n n距离保护的时限特性n n距离保护的动作时间与保护安装地点至短路点之间距离的距离保护的动作时间与保护安装地点至短路点之间距离的关系关系t tf(l)f(l)，称为距离保护时限特性；，称为距离保护时限特性；n n三段式距离保护；三段式距离保护；6 6一、距离保护n n距离保护的时限特性n n段：瞬时动作，段：瞬时动作，t1t1为保护本身固有时间；为保护本身固有时间； 起动阻抗应躲过下一线路出口短路的阻抗起动阻抗应躲过下一线路出口短路的阻抗Z ZABAB；n n段：不超过下一条线路距离段：不超过下一条线路距离段的保护范围；段的保护范围； 高出一个高出一个t t，保证限制性；，保证限制性；n n段：作为相邻线路保护装置和断路器动作的后备保护，段：作为相邻线路保护装置和断路器动作的后备保护， 也作为也作为段、段、 段的后备保护；段的后备保护； 起动阻抗躲过正常运行时的负荷阻抗；起动阻抗躲过正常运行时的负荷阻抗； 动作时限按逆向阶梯原则。动作时限按逆向阶梯原则。7 7一、距离保护n n三段式距离保护组成元件和逻辑框图n n起动元件、阻抗测量元件（起动元件、阻抗测量元件（Z Z 、Z Z 、Z Z）、时间元件）、时间元件和出口执行元件；和出口执行元件；&8 8一、距离保护n n三段式距离保护组成元件和逻辑框图n n起动元件起动元件n n用于故障时起动整套保护；用于故障时起动整套保护；n n与距离元件动作后组成与门，起动出口回路动作于跳闸，与距离元件动作后组成与门，起动出口回路动作于跳闸，提高保护装置的可靠性；提高保护装置的可靠性；n n可由电流继电器、低阻抗继电器或反应于负序和零序电流可由电流继电器、低阻抗继电器或反应于负序和零序电流的继电器构成。的继电器构成。9 9一、距离保护n n三段式距离保护组成元件和逻辑框图n n距离元件距离元件n n测量短路点到保护安装处的阻抗；测量短路点到保护安装处的阻抗；n nZ Z 、Z Z 采用方向阻抗继电器；采用方向阻抗继电器；n nZ Z采用偏移特性阻抗继电器。采用偏移特性阻抗继电器。n n时间元件时间元件n n按照故障点到保护安装点的远近，根据预定的时限特性确按照故障点到保护安装点的远近，根据预定的时限特性确定动作的时限。定动作的时限。1010一、距离保护n n三段式距离保护工作情况n n故障位于第故障位于第段范围内，段范围内， Z Z 起动，与起动元件的输出信起动，与起动元件的输出信号通过与门，瞬时作用于出口回路，动作与跳闸。号通过与门，瞬时作用于出口回路，动作与跳闸。n n故障位于第故障位于第段范围内，段范围内， Z Z 不动，不动， Z Z起动，随即起动起动，随即起动段的时间元件段的时间元件t t，待，待t t延时到达后，通过与门起动出口延时到达后，通过与门起动出口回路，动作与跳闸。回路，动作与跳闸。n n故障位于第故障位于第段范围内，段范围内，Z Z动作起动动作起动t t ，在，在t t的延时之的延时之内，如果故障未被其他的保护切除，则在内，如果故障未被其他的保护切除，则在t t延时到达后，延时到达后，通过与门起动出口回路，动作与跳闸。通过与门起动出口回路，动作与跳闸。1111一、距离保护距离保护整定计算n n距离距离段段n n整定原则：躲过下一线路出口短路时的阻抗整定原则：躲过下一线路出口短路时的阻抗n n整定值：整定值：n n可靠系数：可靠系数：K KK K；1212一、距离保护距离保护整定计算n n距离距离段段n n整定原则整定原则n n（1 1）与下条线路）与下条线路段配合：段配合：n nK KK K取取，KfzKfz采用保护采用保护1 1第第段末端短路时，可能出现的最段末端短路时，可能出现的最小数值。小数值。1313一、距离保护距离保护整定计算n n分支系数分支系数K Kfzfzn n当当d d点短路，保护点短路，保护2 2的测量阻抗为：的测量阻抗为：此时，此时，K Kfzfz11；n n助增电流使测量阻抗增大；助增电流使测量阻抗增大；n n存在外汲电流，存在外汲电流，K Kfzfz11，测量阻抗减小；，测量阻抗减小；n n为保证选择性，应按为保证选择性，应按K Kfzfz为最小运行方式为最小运行方式来确定保护来确定保护段的整段的整定值。定值。1414一、距离保护距离保护整定计算n n距离距离段段n n整定原则整定原则n n（2 2）躲开线路末端变压器低压侧出口故障）躲开线路末端变压器低压侧出口故障n n检验：检验：1515一、距离保护距离保护整定计算n n距离距离段段n n整定原则整定原则n n躲过本线路最小负荷阻抗躲过本线路最小负荷阻抗n n考虑到外部故障切除后，电动机自启动条件下，保护考虑到外部故障切除后，电动机自启动条件下，保护段段必须立即返回必须立即返回1616一、距离保护距离保护整定计算n n距离距离段段n n灵敏度检验灵敏度检验n n作为远后备保护，灵敏系数按相邻元件末端短路的条件检作为远后备保护，灵敏系数按相邻元件末端短路的条件检验，并考虑分支系数为最大的运行方式；验，并考虑分支系数为最大的运行方式； 灵敏系数灵敏系数K Klmlmn n作为近后备，按本线路末端嘟噜的条件检验。作为近后备，按本线路末端嘟噜的条件检验。灵敏系数灵敏系数K Klmlm1717二、高频闭锁距离保护n n距离保护只从一侧反应故障点，不知道线路对侧保护的测距离保护只从一侧反应故障点，不知道线路对侧保护的测量结果，不能瞬时切除线路内部任意一点故障；量结果，不能瞬时切除线路内部任意一点故障；n n距离保护与电力载波通道相配合，利用发信机的高频信号距离保护与电力载波通道相配合，利用发信机的高频信号传送对侧保护的测量结果，构成每端同时比较线路两侧距传送对侧保护的测量结果，构成每端同时比较线路两侧距离保护测量结果的比较系统；离保护测量结果的比较系统；n n基于此系统构成的高频闭锁距离保护，能够瞬时切除线路基于此系统构成的高频闭锁距离保护，能够瞬时切除线路内部任一点的故障。内部任一点的故障。1818二、高频闭锁距离保护n n基本构成基本构成n n起信元件起信元件 一般采用故障检测元件，多用负序电流或负序、零序一般采用故障检测元件，多用负序电流或负序、零序复合电流反应故障，起动发信机复合电流反应故障，起动发信机n n停信元件停信元件 要有明确的方向性；主要功能是测量故障点的方位，要有明确的方向性；主要功能是测量故障点的方位，控制发信机停信控制发信机停信n n高频通道高频通道 将线路两侧的半套保护连在一起将线路两侧的半套保护连在一起1919二、高频闭锁距离保护n n基本构成基本构成n n基本回路：发信机控制回路和高频速跳回路基本回路：发信机控制回路和高频速跳回路n n发信机控制回路发信机控制回路“ “否否FKFK” ”直直接受起信元件和停信元件接受起信元件和停信元件控制。控制。n n高频速跳回路高频速跳回路“ “否否STST” ”直接直接受本侧距离保护受本侧距离保护“ “与与JLJL” ”和和n n收信机输出信号控制。收信机输出信号控制。2020二、高频闭锁距离保护n n内部故障内部故障n nD1D1点故障，两侧起信元件动作，两侧停信元件点故障，两侧起信元件动作，两侧停信元件Z Z均感受均感受故障在正方向而动作，发信机故障在正方向而动作，发信机“ “否否FKFK” ”无输出，两侧发信无输出，两侧发信机处于停信状态；机处于停信状态；n n两侧收信机均收不到高两侧收信机均收不到高频电流信号，无输出；频电流信号，无输出；n n两侧距离保护两侧距离保护“ “与与JLJL” ”动作，动作， “ “否否FKFK” ”动作开发高频闭动作开发高频闭锁；锁；n n保护瞬时动作切除故障。保护瞬时动作切除故障。2121二、高频闭锁距离保护n n外部故障外部故障n nD2D2点故障，两侧起信元件动作，点故障，两侧起信元件动作，mm侧停信元件侧停信元件Z Z感受故障在正方向感受故障在正方向且在动作范围内，动作，且在动作范围内，动作， “ “否否FKFK” ”无输出，发信机不发信；无输出，发信机不发信；n nn n侧停信元件侧停信元件Z Z感受故障感受故障在反方向，不动作，在反方向，不动作，“ “否否FKFK” ”有输出，起动发信有输出，起动发信机发信；机发信；n nmm侧距离保护侧距离保护“ “与与JLJL” ”动作，动作， 但收信机收到但收信机收到n n侧的高频侧的高频电流信号，电流信号，“ “否否FKFK” ”不动作；不动作；n nn n侧收信机收到本侧发信机侧收信机收到本侧发信机发来的高频闭锁信号发来的高频闭锁信号 “ “否否FKFK” ”不动作。不动作。2222二、高频闭锁距离保护n n发信机控制回路发信机控制回路n n由发信机起信回路（或由发信机起信回路（或1 1）和发信机停信回路（与）和发信机停信回路（与1 1）构成。）构成。2323二、高频闭锁距离保护n n发信机起信回路发信机起信回路n n包括本侧起信、远方起信和手动（定时）起信三个回路包括本侧起信、远方起信和手动（定时）起信三个回路n n本侧起信回路本侧起信回路 本侧起信元件、本侧起信元件、T5T5、“ “或或1 1” ”、“ “否否FKFK” ”； 起信元件起动，瞬时起动发信机发信；起信元件起动，瞬时起动发信机发信； 起动元件返回后，发信机继续发信。起动元件返回后，发信机继续发信。2424二、高频闭锁距离保护n n发信机起信回路发信机起信回路n n远方起信回路远方起信回路n n只有本侧起信，不够可靠；只有本侧起信，不够可靠；n n外部故障，近故障点起信元件可能延时动作或拒动，远故外部故障，近故障点起信元件可能延时动作或拒动，远故障点停信元件动作后，失去高频电流闭锁信号，导致保护障点停信元件动作后，失去高频电流闭锁信号，导致保护误动作；误动作；n n增设一条远方起信回路。增设一条远方起信回路。2525二、高频闭锁距离保护n n远方起信回路远方起信回路2626二、高频闭锁距离保护n n发信机起信回路发信机起信回路n n手动或定时起信回路手动或定时起信回路n n用于进行通道检测用于进行通道检测n n应满足应满足4 4个要求：个要求： 任一侧均能单独进行通道检测任一侧均能单独进行通道检测 通道检测时，应能分别检测对侧单独发信、两侧同时发信机本侧通道检测时，应能分别检测对侧单独发信、两侧同时发信机本侧单独发信时通道工作情况；单独发信时通道工作情况； 通道检测应能在线路正常运行或停运的情况下进行；通道检测应能在线路正常运行或停运的情况下进行； 在通道检测过程中，如遇到系统发生故障应立即转入正常工作。在通道检测过程中，如遇到系统发生故障应立即转入正常工作。2727二、高频闭锁距离保护n n手动或定时起信回路手动或定时起信回路2828二、高频闭锁距离保护手动或定时起信回路手动或定时起信回路2929二、高频闭锁距离保护手动或定时起信回路手动或定时起信回路3030二、高频闭锁距离保护n n发信机停信回路发信机停信回路n n距离保护停信回路距离保护停信回路n n其他保护停信回路其他保护停信回路n n跳闸停信回路跳闸停信回路3131二、高频闭锁距离保护距离保护停信回路距离保护停信回路3232二、高频闭锁距离保护其他保护停信回路3333二、高频闭锁距离保护跳闸停信回路跳闸停信回路3434二、高频闭锁距离保护跳闸停信回路3535二、高频闭锁距离保护n高频速跳回路高频速跳回路n n根据高频闭锁距离保护的工作原理，高频保护开放速跳回根据高频闭锁距离保护的工作原理，高频保护开放速跳回路，必须同时满足两个要求：路，必须同时满足两个要求：n n线路两侧距离保护动作；线路两侧距离保护动作；n n两侧发信机由发信转换为停信，收信机没有输出信号。两侧发信机由发信转换为停信，收信机没有输出信号。3636二、高频闭锁距离保护n高频速跳回路原理图高频速跳回路原理图n n若本侧保护若本侧保护“ “与与3”3”动作，同时收信机有输出信号，表示外动作，同时收信机有输出信号，表示外部故障，高频保护不动作；部故障，高频保护不动作；n n若本侧保护若本侧保护“ “与与3”3”动作，但收信机无输出信号，表示内部动作，但收信机无输出信号，表示内部故障，开放高频闭锁，高频速跳回路动作切除故障。故障，开放高频闭锁，高频速跳回路动作切除故障。3737