一、距離保護(hù)的基本原理

所謂距離保護(hù)，是指反應(yīng)保護(hù)安裝處到故障點之間的距離，并根據(jù)這一距離的遠(yuǎn)近而確定動作時限的一種保護(hù)裝置。當(dāng)線路發(fā)生故障時，保護(hù)裝置的測量阻抗Zr為線路的短路阻抗Zk;該阻抗的大小與故障點到保護(hù)安裝處的距離成正比。所以，距離保護(hù)實質(zhì)上是反應(yīng)阻抗降低而動作的阻抗保護(hù)。因為<<所以反應(yīng)測量阻抗的保護(hù)比電流保護(hù)靈敏度高。二、階段式距離保護(hù)的構(gòu)成三段式距離保護(hù)，為距離保護(hù)的I段、Ⅱ段和Ⅲ段。距離保護(hù)I段和Ⅱ段共同作用，構(gòu)成本線路的主保護(hù)。距離保護(hù)Ⅲ段是本線路的近后備保護(hù)和相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)。三、階段式距離保護(hù)的實現(xiàn)圖5－3三段式距離保護(hù)的原理框圖起動元件振蕩閉鎖邏輯判斷ZIZIIZIIIt1t2電壓互感器二次斷線跳閘出口電壓互感器斷線信號1）正常運行情況下：2）當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時:3）當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生振蕩時:4）當(dāng)電壓互感器二次回路斷線時:第二節(jié)阻抗元件阻抗元件的作用是測量故障點到保護(hù)安裝處之間的阻抗（距離），并與整定值進(jìn)行比較，以確定保護(hù)是否動作。1．阻抗元件的分類2．阻抗元件的三個阻抗

（1）測量阻抗:加入阻抗元件的電壓和電流之比稱為阻抗元件的測量阻抗。是個變量。（2）動作阻抗:使阻抗元件剛好動作的測量阻抗稱為阻抗元件的動作阻抗。（3）整定阻抗:動作阻抗的整定值稱為阻抗元件的整定阻抗。阻抗元件的動作特性決定阻抗元件的動作行為。為了在被保護(hù)線路范圍內(nèi)發(fā)生短路時，阻抗元件可靠動作，阻抗元件的動作范圍為一個復(fù)數(shù)阻抗平面上的一個區(qū)域。Z=R+jX（復(fù)數(shù)平面）3、阻抗元件的動作特性1．阻抗圓特性圓周內(nèi)為阻抗元件的動作區(qū)，圓周外為阻抗元件的制動區(qū)，圓周為動作邊界。

（1）全阻抗圓特性：無方向性（2）方向阻抗圓特性：有方向性，在保護(hù)安裝處發(fā)生短路有死區(qū)（3）偏移特性阻抗圓：保護(hù)動作在一定范圍內(nèi)有方向性，且消除了保護(hù)安裝處的“死區(qū)”。

2．四邊形阻抗特性元件3.多邊形的阻抗特性容許故障點過渡電阻的能力強；躲過負(fù)荷阻抗的能力較強；微機保護(hù)中容易實現(xiàn)。三、阻抗元件的接線方式

阻抗元件的接線方式又稱為距離保護(hù)的接線方式，指接入阻抗元件一定相別電壓和一定相別電流的組合方式。1．對阻抗元件接線方式的要求1）阻抗元件的測量阻抗應(yīng)正比于故障點到保護(hù)安裝處的距離，且與電網(wǎng)的運行方式無關(guān)。2）阻抗元件的測量阻抗應(yīng)與故障類型無關(guān)，即同一地點發(fā)生不同類型故障時，應(yīng)相同。2．相間短路阻抗元件的接線方式

（1）0°接線方式電流電壓的組合0°接線方式電流電壓的組合（2）30°接線方式電流電壓的組合3．接地故障阻抗元件的接線方式

表中K為補償系數(shù)，其值為

第三節(jié)影響距離保護(hù)正確工作的因素

及防止措施一、電力系統(tǒng)振蕩二、電壓互感器二次回路斷線三、短路點過渡電阻四、分支電流一、電力系統(tǒng)振蕩對距離保護(hù)的影響

1．振蕩的一般概念振蕩：電力系統(tǒng)中任意兩個并列運行的電源間失去同步運行的現(xiàn)象。特點：振蕩時兩電源電勢之間的夾角隨時間作周期性變化，從而使系統(tǒng)中各點電壓及阻抗元件測量阻抗的幅值和相位也作周期性變化。2．電力系統(tǒng)振蕩時的電流和電壓3．電力系統(tǒng)振蕩對距離保護(hù)的影響

1）當(dāng)時，振蕩電流最大，電壓最低，阻抗降低，距離保護(hù)可能誤動作。在振蕩中心，由于電壓為零，距離保護(hù)將誤動作。

2）阻抗元件的動作特性為全阻抗特性圓時，受振蕩影響最嚴(yán)重；動作特性為方向特性阻抗圓時，受振蕩的影響次之；多邊形動作特性的阻抗元件受振蕩影響最小。3）當(dāng)保護(hù)動作時限大于振蕩周期時，保護(hù)裝置將不受振蕩的影響。4．振蕩閉鎖（1）系統(tǒng)振蕩與三相短路的區(qū)別1）系統(tǒng)振蕩時，振蕩電流和系統(tǒng)各點的電壓隨振蕩角周期性變化，但變化速度較緩慢；而系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流突增，電壓突降，變化速度較快。2）系統(tǒng)振蕩時，三相對稱，無負(fù)序、零序分量產(chǎn)生；而系統(tǒng)短路時，在不對稱短路或三相短路瞬間，均有負(fù)序、零序分量產(chǎn)生。（2）振蕩閉鎖實現(xiàn)的方法二、電壓互感器二次回路斷線對距離保護(hù)的影響影響：當(dāng)電壓互感器二次回路斷線時，距離保護(hù)將會失去電壓。此時，測量阻抗減小為零，從而引起保護(hù)的誤動作。消除影響措施：利用電壓互感器二次回路斷線時，其二次回路產(chǎn)生零序電壓的特點實現(xiàn)。為了區(qū)別于系統(tǒng)一次側(cè)發(fā)生接地短路，采用在電壓互感器二次側(cè)的星形繞組斷線時，該繞組二次回路出現(xiàn)零序電壓，而電壓互感器二次側(cè)開口三角形繞組端口沒有零序電壓的特點實現(xiàn)。TV接線示意圖yyyΔ三、短路點過渡電阻對距離保護(hù)的影響過渡電阻：指相間短路或接地短路時，短路電流從一相到另一相或從相導(dǎo)線流入大地的途徑中所經(jīng)過的物質(zhì)的電阻。實驗證明：相間短路時，過渡電阻主要由電弧電阻構(gòu)成。電弧阻值的估算通常為：

導(dǎo)線對鐵塔放電的接地短路時，鐵塔及其接地電阻構(gòu)成了過渡電阻的主要部分。三、短路點過渡電阻對距離保護(hù)的影響單側(cè)電源線路上：使阻抗元件的測量阻抗增大，保護(hù)2的Ⅰ段保護(hù)拒動。

雙單側(cè)電源線路上：保護(hù)2：RfG1GMNABC122圖5－13雙側(cè)電源線路上過渡電阻對測量阻抗的影響k雙單側(cè)電源線路上：保護(hù)2：為超前的角度。當(dāng)為正時，將使測量阻抗的電抗部分增大，可能使保護(hù)拒動。為負(fù)時，使測量阻抗的電抗部分減小，可能引起某些保護(hù)的誤動作。3．減小過渡電阻影響的方法1)采用能容許較大過渡電阻而不致拒動的阻抗元件。2)取短路瞬間的測量阻抗值。3）通過檢測故障信號行波從保護(hù)安裝處到故障點再從故障點返回到保護(hù)安裝處花掉的時間判斷故障點發(fā)生的具體位置，以決定是否應(yīng)該動作，此法不受過渡電阻影響。四、分支電流的影響及消除影響的方法1．分支電流的影響（1）助增電流的影響助增：當(dāng)保護(hù)安裝處與短路點之間連接有分支電源時，使故障線路的電流大于流過保護(hù)裝置電流的現(xiàn)象，稱為助增。助增電流：產(chǎn)生助增現(xiàn)象的分支電源通過的電流稱為助增電流。助增分支電流的存在，使保護(hù)1第II段的測量阻抗增大。第II段保護(hù)范圍末端短路時，保護(hù)的第II段將拒動。（2）汲出分支電流的影響汲出：當(dāng)保護(hù)安裝處與短路點之間的有分支負(fù)荷（分支線路）時，使通過故障線路的電流小于流過保護(hù)裝置電流的現(xiàn)象，稱為汲出。汲出電流：產(chǎn)生汲出現(xiàn)象的分支線路中的電流稱為汲出電流。影響：第II段保護(hù)范圍外短路時，保護(hù)的第II段將誤動。2．消除分支電流影響的方法在保護(hù)整定計算時，選取合適的分支系數(shù)。即在計算保護(hù)的整定值時，其分支系數(shù)應(yīng)選擇實際可能的最小值。第四節(jié)距離保護(hù)的整定計算