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高壓線路距離保護演算法

發布時間:2022-09-13 19:28:36

❶ 電力系統輸電線路保護的距離保護Ⅰ段的定值按什麼整定求詳解!

I=K1*K2*Id3/nTA(K1=可靠系數,一般取1.2;K2=接線系數,取1或1.732;Id3=線路末端三項最大短路電流;nTA=開關電流互感器變比),基於以上公式計算出來的就是無時限速端保護。線路始端的最小兩項短路電流/無時限速斷保護電流=保護裝置靈敏系數,一般要>=2。再不清楚留聯系方式加你。

❷ 什麼是距離保護各段保護的范圍如何

利用反映故障點到保護安裝處電氣距離(或測量阻抗)構成的保護叫距離保護,距離越短,動作時間越快。一般第Ⅰ段保護線路全長約80%-85%,無時限動作。第Ⅱ段與相鄰保護的第Ⅰ段或第Ⅱ段配合整定,動作時限為0.5秒,第Ⅰ、Ⅱ構成主保護。第Ⅲ段按躲過最大負荷電流整定,作為後備保護,時間與相鄰線路配合整定。

❸ 110kV的線路短路電流怎麼計算,如何設置距離保護(距離保護就是用來確定短路

一般先選定短路點,一般是線路首端、末端。
先算電源到短路點的短路電抗標幺值,再求倒數(按照無窮大系統計算)。
距離1段,Z=0.85ZAB,
還是找本教材吧。只要是繼電保護的書,都有這些內容。

❹ 農村高壓電線距地的標准距離

安全距離,無論城市或農村,標准距離都是一樣的。
(1)高壓導線與建築物之間的最小垂直距離
10KV最小垂直距離3.0米
35KV最小垂直距離4.0米
66KV—110KV最小垂直距離5.0米
154KV—220KV最小垂直距離6.0米
330KV最小垂直距離7.0米
500KV最小垂直距離9.0米
800KV最小垂直距離15米
(2)導線與建築物之間最小的水平距離
10KV最小水平距離1.5米
35KV最小水平距離3.5米
66KV—110KV最小水平距離4.0米
154KV—220KV最小水平距離5.0米
330KV最小水平距離6.0米
500KV最小水平距離8.0米
800KV最小水平距離12米
(3)架空電力線路導線與地面之間最小垂直距離
小於1KV 居民區6米 非居民區5米
1~10KV 居民區6.5米 非居民區5米
35~110KV 居民區7.5米 非居民區6米
220 KV 居民區8.5米 非居民區6.5米
330 KV 居民區9.5米 非居民區7.5米

10KV電力線路對地安全距離
10KV電力線路與居民區及工礦企業地區的安全距離為6.5米;
非居民區,但是有行人和車輛通過的安全距離為5.5米;
交通困難地區的安全距離為4.5;
公路路面的安全距離7米;
鐵道軌頂的安全距離為7.5米;
通航河道最高水面的安全距離為6米;
不通航的河流、湖泊(冬季水面)的安全距離5米。

❺ 編寫一套完整的220kV線路的距離保護程序 大神幫幫忙啊

設計技術參數工作量線路每公里阻抗為Z1=0.42/km,線路阻抗角為φL=69°,AB、BC線路最大負荷電流為830A,負荷功率因數為

cosφL=0.9,,

。電源電勢為E=230kV, ZsAmax=11Ω,

ZsAmin=8Ω,ZsBmax=30Ω,ZsBmin=14Ω。歸算至230kV的各變壓器阻抗為164Ω,容量ST為30MVA。其餘參數如圖所示。1.計算保護1距離保護第Ⅰ段的整定值和靈敏度。

2. 計算保護1距離保護第Ⅱ段的整定值和靈敏度。

3. 計算保護1距離保護第Ⅲ段的整定值和靈敏度。

4.分析系統在最小運行方式下振盪時,保護1各段距離保護的動作情況。

5.當距保護1出口20km處發生帶過渡電阻Rarc=12Ω的相間短路時,保護1的三段式距離保護將作何反應(設B母線上電源開路)?

6.繪制三段式距離保護的原理框圖。並分析動作過程。

7. 採用MATLAB建立系統模型進行模擬分析。

續表

❻ 什麼是距離保護

距離保護 - 正文
用電壓與電流的比值(即阻抗)構成的繼電保護。又稱阻抗保護。它的動作行為反映保護安裝處到短路點距離的遠近。與電流保護和電壓保護相比,距離保護的性能受系統運行方式的影響較小。
當短路點距保護安裝處近時,其量測阻抗小,動作時間短;當短路點距保護安裝處遠時,其量測阻抗大,動作時間就增長,這樣保證了保護有選擇性地切除故障線路。距離保護的動作時間 (t)與保護安裝處至短路點距離(l)的關系t=f(l),稱為距離保護的時限特性。為了滿足繼電保護速動性、選擇性和靈敏性的要求,目前廣泛採用具有三段動作范圍的時限特性。三段分別稱為距離保護的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段,它們分別與電流速斷、限時電流速斷及過電流保護相對應。
距離保護的第Ⅰ段是瞬時動作的,它的保護范圍為本線路全長的80~85%;第Ⅱ段與限時電流速斷相似,它的保護范圍應不超出下一條線路距離第Ⅰ段的保護范圍,並帶有高出一個△t的時限以保證動作的選擇性;第Ⅲ段與過電流保護相似,其起動阻抗按躲開正常運行時的負荷參量來選擇,動作時限比保護范圍內其他各保護的最大動作時限高出一個△t。
裝置構成 一般情況下,距離保護裝置由以下4種元件組成。①起動元件:在發生故障的瞬間起動整套保護,並可作為距離保護的第Ⅲ段。起動元件常取用過電流繼電器或低阻抗繼電器。②方向元件:保證保護動作的方向性,防止反方向故障時保護誤動作。方向元件可取用單獨的功率方向繼電器,也可取用功率方向繼電器與距離元件結合構成方向阻抗繼電器。③距離元件:距離保護裝置的核心部分。它的作用是量測短路點至保護安裝處的距離。一般採用阻抗繼電器。④時限元件:配合短路點的遠近得到所需的時限特性,以保證保護動作的選擇性。一般採用時間繼電器。
阻抗繼電器 阻抗繼電器的類型很多,實現原理也不盡相同。最常用的有全阻抗繼電器、方向阻抗繼電器、具有偏移特性的阻抗繼電器等。它們的起動特性在阻抗復平面上是一個圓(見圖)。圓的大小根據整定值調整繼電器得到。當阻抗繼電器量測到的阻抗落在圓內時,繼電器起動;當量測到的阻抗落在圓外時,繼電器不動。
阻抗繼電器的動作特性除圓以外還有直線特性、割線特性、平行四邊形特性等。
用作相間故障的距離保護一般採用0°接線,接入阻抗繼電器的電量為同名相的兩相電壓差與兩相電流差,即妧AB與夒A-夒B(妧BC與夒B-夒C,妧CA與夒C-夒A)。量測到的是至故障點的線路正序阻抗,與距離成正比。對於長距離輸電線路的距離保護的起動元件,為了得到較好的避越負荷的能力,送電端的阻抗繼電器可採用-30°接線方式,即接入電量為妧AB與-夒B;受電端的阻抗繼電器可採用+30°接線,即接入電量為妧AB與夒A。
用作接地短路的距離保護要考慮零序電流引起的電壓降落,必須採用零序補償。接入阻抗繼電器的電量應為同名相電壓與同名相電流加零序補償,即妧A與夒A+3k夒0。式中k為線路每相相間互感阻抗與正序阻抗之比,I0為零序電流。
任何距離繼電器均需克服機械阻力或閾電壓才能動作,所以輸入繼電器的電流不能太小。輸入繼電器的電流較小時,繼電器的起動阻抗將下降,使距離繼電器的實際保護范圍縮短,這將影響到與相鄰線路距離元件的配合,甚至引起非選擇性動作。為把起動阻抗的誤差限制在一定范圍內,規定了精確工作電流這一指標。當輸入電流等於時,繼電器的起動阻抗下降到整定值的90%;當輸入電流大於時,就可保證起動阻抗的誤差在10%以內。因此精確工作電流愈小,則繼電器愈靈敏。
對於方向阻抗繼電器,在近處發生短路時存在電壓死區,即繼電器拒絕動作。為了改善它的動作性能,常採用極化迴路以消除電壓死區。
當系統發生振盪時,靠近系統振盪中心處的距離保護所測得的電壓很低、電流很大,即阻抗很小。為避免在系統振盪時距離保護裝置誤動作,應加設振盪閉鎖裝置。在電壓互感迴路斷線時也將造成距離保護誤動作,也應增設閉鎖元件。

❼ 線路保護的原理中的距離保護

距離保護是反應故障點至保護安裝地點之間的距離(或阻抗)。並根據距離的遠近而確定動作時間的一種保護裝置。該裝置的主要元件為距離(阻抗)繼電器,它可根據其端子上所加的電壓和電流測知保護安裝處至短路點間的阻抗值,此阻抗稱為繼電器的測量阻抗。當短路點距保護安裝處近時,其測量阻抗小,動作時間短;當短路點距保護安裝處遠時,其測量阻抗增大,動作時間增長,這樣就保證了保護有選擇性地切除故障線路。
用電壓與電流的比值(即阻抗)構成的繼電保護,又稱阻抗保護,阻抗元件的阻抗值是接入該元件的電壓與電流的比值:U/I=Z,也就是短路點至保護安裝處的阻抗值。因線路的阻抗值與距離成正比,所以叫距離保護或阻抗保護。距離保護分為接地距離保護和相間距離保護等。
距離保護分的動作行為反映保護安裝處到短路點距離的遠近。與電流保護和電壓保護相比,距離保護的性能受系統運行方式的影響較小。
一般情況下,距離保護裝置由以下4種元件組成。①起動元件:在發生故障的瞬間起動整套保護,並可作為距離保護的第Ⅲ段。起動元件常取用過電流繼電器或低阻抗繼電器。②方向元件:保證保護動作的方向性,防止反方向故障時保護誤動作。方向元件可取用單獨的功率方向繼電器,也可取用功率方向繼電器與距離元件結合構成方向阻抗繼電器。③距離元件:距離保護裝置的核心部分。它的作用是量測短路點至保護安裝處的距離。一般採用阻抗繼電器。④時限元件:配合短路點的遠近得到所需的時限特性,以保證保護動作的選擇性。一般採用時間繼電器。

❽ 110KV變電站線路距離保護的介紹

呵呵,我是水電站的,我們用的是高頻距離保護給你點資料你參考系統在正常運行時,不可能總工作於最大運行方式下,因此當運行方式變小時,電流保護的保護范圍將縮短,靈敏度降低;而距離保護,顧名思義它測量的是短路點至保護安裝處的距離,受系統運行方式影響較小,保護范圍穩定。常用於線路保護。

距離保護的具體實現方法是通過測量短路點至保護安裝處的阻抗實現的,因為線路的阻抗成正比於線路長度。

在前面的分析中大家已經知道:保護安裝處的電壓等於故障點電壓加上線路壓降,即UKM=UK+△U;其中線路壓降△U並不單純是線路阻抗乘以相電流,它等於正、負、零序電流在各序阻抗上的壓降之和,即△U=IK1*X1+ IK2*X2+ IK0*X0 。

接下來我們先以A相接地短路故障將保護安裝處母線電壓重新推導一下。

因為在發生單相接地短路時,3IO等於故障相電流IKA;同時考慮線路X1=X2 則有:

UKAM=UKA+IKA1* X LM1+ IKA2* X LM2+ IKA0* X LM0
=UKA+IKA1*X LM1+ IKA2*X LM1+ IKA0*X LM0+ (IKA0* X LM1-IKA0* X LM1)
=UKA+ X LM1(IKA1+ IKA2+ IKA0)+ IKA0(X LM0-X LM1)
=UKA+X LM1*IKA+ 3IKA0(X LM0-X LM1)*X LM1/3X LM1
=UKA+X LM1*IKA[1+(X LM0-X LM1)/3X LM1] 信息來自:輸配電設備網

令 K=(X LM0-X LM1)/3X LM1
則有 UKAM=UKA+IKA*X LM1(1+K)
或 UKAM=UKA+IKA*X LM1(1+K)
=UKA+X LM1(IKA+KIKA)
=UKA+X LM1(IKA+K3I KA0)

同理可得 UKBM=UKB+ X LM1(IKB+K3I KB0)
UKCM=UKC+ X LM1(IKC+K3I KC0)

這樣我們就可得到母線電壓計算得一般公式:
UKΦM=UKΦ+ X LM1(IKΦ+K3I0)

該公式適用於任何母線電壓的計算,對於相間電壓,只不過因兩相相減將同相位的零序分量K3I KC0減去了而已。

一、接地阻抗繼電器的測量阻抗

我們希望,故障時加入阻抗繼電器的電壓、電流測量值ZJ=UJ/IJ正好成正比於保護安裝處至短路點的線路阻抗Z LM

對於單相接地阻抗繼電器來說,如果按相電壓、相電流方式接線,則故障時繼電器的測量阻抗

ZJ=UJ/IJ
=Z LM(IKΦ+K3I0)/IKΦ 當金屬性單相接地短路時UKΦ=0
= (1+K)Z LM

它不能正確反映保護安裝處至短路點的線路阻抗Z LM

那麼為了使阻抗繼電器測量阻抗ZJ正好等於保護安裝處至短路點的線路阻抗Z LM我們可以在構成阻抗繼電器上做文章,使 信息請登陸:輸配電設備網

ZJ=Z LM(IKΦ+K3I0)/(IKΦ+K3I0)=Z LM

也就是說使繼電器的計算用電壓等於相電壓、計算用電流等於IKΦ+K3I0,常規繼電器構成上可以採用IKΦ+K3I0復合濾序器實現,微機保護更簡單,直接通過軟體演算法實現。

ZJ=UJ/(IKΦ+K3I0)的接線方式稱為帶零序電流補償的接地阻抗繼電器。接地阻抗保護一般採用該種接線。

二、相間阻抗繼電器的測量阻抗

在前面兩相短路的分析中,我們得出:

IKABM=2IKAM
UKABM=2IKAM*X1M

則有母線處測量阻抗ZJ=2IKAM*X1M/2IKAM=X1M

因此對於相間阻抗繼電器來說,如果按相間電壓、對應相間電流方式接線,則故障時繼電器的測量阻抗

ZJΦΦ=UJΦΦ/IJΦΦ
= 2IKΦ*Z LM/2 IKΦ
=Z LM

能夠正確反映保護安裝處至短路點的線路阻抗Z LM

ZJΦΦ=UJΦΦ/IJΦΦ的接線方式稱為相間阻抗繼電器的0。接線,相間距離一般採用該種接線。

三、正、反向短路故障測量阻抗比較
信息來自:www.tede.cn
假設為金屬性短路,故障點電壓為零

規定正方向:電流由母線指向線路為正方向;

電壓以電壓升為正方向

如下圖示: 信息來自:www.tede.cn信息請登陸:輸配電設備網 1、 正方向短路故障測量阻抗:
ZJ=UJ/IJ=ZLM

2、 反方向短路故障測量阻抗:
ZJ=UJ/IJ=-ZLM

由上式可以看出:在特定的正方向下,測量阻抗具有明顯的方向性;也就是說正向故障實際上是由保護裝置背側電源作用的結果;而反向故障是由對側電源作用的結果。

四、距離保護的實現方法

不論是常規保護還是微機保護為了實現對一次設備的保護,首先要按照我們的意願確定一個固定的動作特性(相對應有一個動作方程),若計算出的測量阻抗ZJ落在動作特性內部,繼電器就動作。

阻抗繼電器一般應包含兩個量

1)補償電壓或工作電壓

2)極化電壓或參考電壓

工作電壓UOP=UJ-IJZZD

通過這個等式可以看出,IJZZD實際上是保護安裝處至整定點的壓降。那麼母線電壓減去保護安裝處至整定點的壓降實際上就是整定點的電壓。即保護范圍末端的電壓。

現在我們結合下圖來看一下工作電壓UOP在正向區內、正向區外及反方向故障時同測量電壓UJ測量的相位關系。 信息來自:www.tede.cn信息來源: http://tede.cn在正向區內K1點發生短路,ZJ<ZZD則UOP=UJ-IJZZD=-IJ(ZZD-ZJ)
UJ=IJZJ
UOP與UJ反向;
在正向區外K2點發生短路,ZJ>ZZD則UOP=UJ-IJZZD=IJ(ZJ-ZZD)
UJ=IJZJ
UOP與UJ同向;
在反方向K3點發生短路,ZJ>ZZD則UOP=UJ-IJZZD=-IJ(ZJ+ZZD)
UJ=-IJZJ
UOP與UJ同向;

所以可以通過比較UOP與UJ的相位關系來判斷區內、區外及反向故障。

只要是按動作方程實現的距離保護就一定含有工作電壓這一項。

極化電壓是與工作電壓比較的參考電壓,選用不同的極化電壓可以獲得不同的動作特性。例如:選用UJ為極化電壓可構成方向阻抗繼電器、選用UJ+IJZZD為極化電壓可構成全阻抗繼電器、選用IJRZD為極化電壓可構成電抗性阻抗繼電器、選用IJXZD為極化電壓可構成電阻性阻抗繼電器等等。

下面我來介紹一下方向阻抗繼電器的動作特性:

其動作方程為 |1/2ZZD|≥|ZJ-1/2ZZD| (絕對值比較方程)

或 90o≤arg(ZJ-ZZD)/ZJ≤270o (相位比較方程)

這兩個方程對應同一個動作特性,又是如何等效互換的呢? 信息請登陸:輸配電設備網

是根據平行四邊形法則實現的互換。大家看一下下面的四個圖形: 信息來源: http://tede.cn信息來自:輸配電設備網 由圖可看出:C=B-A;D=B+A
當|A|=|B|,且B超前A時,argC/D=90o;
當|A|=|B|,且A超前B時,argC/D=270o;
當|A|>|B|,且B超前A時,argC/D>90o;
當|A|>|B|,且A超前B時,argC/D<270o;

根據上面的關系式就可以將絕對值比較方程等效轉換為相位比較方程:
|A|≥|B| 可轉換為 90o≤arg(B-A)/(B+A)≤270o

根據動作方程可繪出方向阻抗繼電器的動作特性,大家都知道以圓的直徑為斜邊交於圓周上的三角形必定是直角三角形。那麼根據相位比較方程可知,若測量阻抗落於圓周上,剛好是臨界動作狀態。動作特性如下圖示: 信息來源: http://www.tede.cn信息請登陸:輸配電設備網在實際應用中,若採用阻抗形式動作方程需要計算出測量阻抗值向量;所以在構成繼電器的過程中,常常採用電壓形式動作方程,即動作方程上下同乘測量電流IJ乘轉換為電壓形式動作方程:90o≤arg(UJ-IJZZD)/UJ≤270o

構成單相接地阻抗繼電器時,測量電流IJ=IKΦ+K3I0
構成相間阻抗繼電器時,測量電流IJ=IKΦΦ

五、距離保護應用中的相關輔助措施:

1、測量阻抗ZJ= UJ/IJ,那麼當因某種原因電壓斷線時,阻抗繼電器將會誤動作,故必須採取電壓斷線閉鎖措施,當發生電壓斷線時閉鎖保護。通常採用電壓互感器二次電壓與開口三角電壓比較實現。微機保護採用軟體演算法實現(例如:啟動元件不動作的情況下,三相向量和大於8V;或絕對值和小於額定電壓的一半且斷路器在運行位置等等)

2、當系統振盪時,振盪中心的電壓降低、電流升高;那麼處於振盪中心的阻抗繼電器因感受到的測量阻抗降低,所以也必須採取振盪閉鎖措施,當發生振盪時閉鎖保護。並遵循振盪不消失,閉鎖不解除的原則。通常引入正序元件,負、零序電流或電流增量元件及採用短時開放來監視靜穩破壞。

3、在正方出口短路時可能拒動,反方向出口短路時可能誤動;通常採用使極化電壓帶「記憶」來實現。常規保護引入第三相電壓構成RLC串聯諧振迴路,使故障時保持故障前相位;微機保護直接讀取故障前數據。

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