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高压线路距离保护算法

发布时间:2022-09-13 19:28:36

❶ 电力系统输电线路保护的距离保护Ⅰ段的定值按什么整定求详解!

I=K1*K2*Id3/nTA(K1=可靠系数,一般取1.2;K2=接线系数,取1或1.732;Id3=线路末端三项最大短路电流;nTA=开关电流互感器变比),基于以上公式计算出来的就是无时限速端保护。线路始端的最小两项短路电流/无时限速断保护电流=保护装置灵敏系数,一般要>=2。再不清楚留联系方式加你。

❷ 什么是距离保护各段保护的范围如何

利用反映故障点到保护安装处电气距离(或测量阻抗)构成的保护叫距离保护,距离越短,动作时间越快。一般第Ⅰ段保护线路全长约80%-85%,无时限动作。第Ⅱ段与相邻保护的第Ⅰ段或第Ⅱ段配合整定,动作时限为0.5秒,第Ⅰ、Ⅱ构成主保护。第Ⅲ段按躲过最大负荷电流整定,作为后备保护,时间与相邻线路配合整定。

❸ 110kV的线路短路电流怎么计算,如何设置距离保护(距离保护就是用来确定短路

一般先选定短路点,一般是线路首端、末端。
先算电源到短路点的短路电抗标幺值,再求倒数(按照无穷大系统计算)。
距离1段,Z=0.85ZAB,
还是找本教材吧。只要是继电保护的书,都有这些内容。

❹ 农村高压电线距地的标准距离

安全距离,无论城市或农村,标准距离都是一样的。
(1)高压导线与建筑物之间的最小垂直距离
10KV最小垂直距离3.0米
35KV最小垂直距离4.0米
66KV—110KV最小垂直距离5.0米
154KV—220KV最小垂直距离6.0米
330KV最小垂直距离7.0米
500KV最小垂直距离9.0米
800KV最小垂直距离15米
(2)导线与建筑物之间最小的水平距离
10KV最小水平距离1.5米
35KV最小水平距离3.5米
66KV—110KV最小水平距离4.0米
154KV—220KV最小水平距离5.0米
330KV最小水平距离6.0米
500KV最小水平距离8.0米
800KV最小水平距离12米
(3)架空电力线路导线与地面之间最小垂直距离
小于1KV 居民区6米 非居民区5米
1~10KV 居民区6.5米 非居民区5米
35~110KV 居民区7.5米 非居民区6米
220 KV 居民区8.5米 非居民区6.5米
330 KV 居民区9.5米 非居民区7.5米

10KV电力线路对地安全距离
10KV电力线路与居民区及工矿企业地区的安全距离为6.5米;
非居民区,但是有行人和车辆通过的安全距离为5.5米;
交通困难地区的安全距离为4.5;
公路路面的安全距离7米;
铁道轨顶的安全距离为7.5米;
通航河道最高水面的安全距离为6米;
不通航的河流、湖泊(冬季水面)的安全距离5米。

❺ 编写一套完整的220kV线路的距离保护程序 大神帮帮忙啊

设计技术参数工作量线路每公里阻抗为Z1=0.42/km,线路阻抗角为φL=69°,AB、BC线路最大负荷电流为830A,负荷功率因数为

cosφL=0.9,,

。电源电势为E=230kV, ZsAmax=11Ω,

ZsAmin=8Ω,ZsBmax=30Ω,ZsBmin=14Ω。归算至230kV的各变压器阻抗为164Ω,容量ST为30MVA。其余参数如图所示。1.计算保护1距离保护第Ⅰ段的整定值和灵敏度。

2. 计算保护1距离保护第Ⅱ段的整定值和灵敏度。

3. 计算保护1距离保护第Ⅲ段的整定值和灵敏度。

4.分析系统在最小运行方式下振荡时,保护1各段距离保护的动作情况。

5.当距保护1出口20km处发生带过渡电阻Rarc=12Ω的相间短路时,保护1的三段式距离保护将作何反应(设B母线上电源开路)?

6.绘制三段式距离保护的原理框图。并分析动作过程。

7. 采用MATLAB建立系统模型进行仿真分析。

续表

❻ 什么是距离保护

距离保护 - 正文
用电压与电流的比值(即阻抗)构成的继电保护。又称阻抗保护。它的动作行为反映保护安装处到短路点距离的远近。与电流保护和电压保护相比,距离保护的性能受系统运行方式的影响较小。
当短路点距保护安装处近时,其量测阻抗小,动作时间短;当短路点距保护安装处远时,其量测阻抗大,动作时间就增长,这样保证了保护有选择性地切除故障线路。距离保护的动作时间 (t)与保护安装处至短路点距离(l)的关系t=f(l),称为距离保护的时限特性。为了满足继电保护速动性、选择性和灵敏性的要求,目前广泛采用具有三段动作范围的时限特性。三段分别称为距离保护的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段,它们分别与电流速断、限时电流速断及过电流保护相对应。
距离保护的第Ⅰ段是瞬时动作的,它的保护范围为本线路全长的80~85%;第Ⅱ段与限时电流速断相似,它的保护范围应不超出下一条线路距离第Ⅰ段的保护范围,并带有高出一个△t的时限以保证动作的选择性;第Ⅲ段与过电流保护相似,其起动阻抗按躲开正常运行时的负荷参量来选择,动作时限比保护范围内其他各保护的最大动作时限高出一个△t。
装置构成 一般情况下,距离保护装置由以下4种元件组成。①起动元件:在发生故障的瞬间起动整套保护,并可作为距离保护的第Ⅲ段。起动元件常取用过电流继电器或低阻抗继电器。②方向元件:保证保护动作的方向性,防止反方向故障时保护误动作。方向元件可取用单独的功率方向继电器,也可取用功率方向继电器与距离元件结合构成方向阻抗继电器。③距离元件:距离保护装置的核心部分。它的作用是量测短路点至保护安装处的距离。一般采用阻抗继电器。④时限元件:配合短路点的远近得到所需的时限特性,以保证保护动作的选择性。一般采用时间继电器。
阻抗继电器 阻抗继电器的类型很多,实现原理也不尽相同。最常用的有全阻抗继电器、方向阻抗继电器、具有偏移特性的阻抗继电器等。它们的起动特性在阻抗复平面上是一个圆(见图)。圆的大小根据整定值调整继电器得到。当阻抗继电器量测到的阻抗落在圆内时,继电器起动;当量测到的阻抗落在圆外时,继电器不动。
阻抗继电器的动作特性除圆以外还有直线特性、割线特性、平行四边形特性等。
用作相间故障的距离保护一般采用0°接线,接入阻抗继电器的电量为同名相的两相电压差与两相电流差,即妧AB与夒A-夒B(妧BC与夒B-夒C,妧CA与夒C-夒A)。量测到的是至故障点的线路正序阻抗,与距离成正比。对于长距离输电线路的距离保护的起动元件,为了得到较好的避越负荷的能力,送电端的阻抗继电器可采用-30°接线方式,即接入电量为妧AB与-夒B;受电端的阻抗继电器可采用+30°接线,即接入电量为妧AB与夒A。
用作接地短路的距离保护要考虑零序电流引起的电压降落,必须采用零序补偿。接入阻抗继电器的电量应为同名相电压与同名相电流加零序补偿,即妧A与夒A+3k夒0。式中k为线路每相相间互感阻抗与正序阻抗之比,I0为零序电流。
任何距离继电器均需克服机械阻力或阈电压才能动作,所以输入继电器的电流不能太小。输入继电器的电流较小时,继电器的起动阻抗将下降,使距离继电器的实际保护范围缩短,这将影响到与相邻线路距离元件的配合,甚至引起非选择性动作。为把起动阻抗的误差限制在一定范围内,规定了精确工作电流这一指标。当输入电流等于时,继电器的起动阻抗下降到整定值的90%;当输入电流大于时,就可保证起动阻抗的误差在10%以内。因此精确工作电流愈小,则继电器愈灵敏。
对于方向阻抗继电器,在近处发生短路时存在电压死区,即继电器拒绝动作。为了改善它的动作性能,常采用极化回路以消除电压死区。
当系统发生振荡时,靠近系统振荡中心处的距离保护所测得的电压很低、电流很大,即阻抗很小。为避免在系统振荡时距离保护装置误动作,应加设振荡闭锁装置。在电压互感回路断线时也将造成距离保护误动作,也应增设闭锁元件。

❼ 线路保护的原理中的距离保护

距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离(或阻抗)。并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。该装置的主要元件为距离(阻抗)继电器,它可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,此阻抗称为继电器的测量阻抗。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远时,其测量阻抗增大,动作时间增长,这样就保证了保护有选择性地切除故障线路。
用电压与电流的比值(即阻抗)构成的继电保护,又称阻抗保护,阻抗元件的阻抗值是接入该元件的电压与电流的比值:U/I=Z,也就是短路点至保护安装处的阻抗值。因线路的阻抗值与距离成正比,所以叫距离保护或阻抗保护。距离保护分为接地距离保护和相间距离保护等。
距离保护分的动作行为反映保护安装处到短路点距离的远近。与电流保护和电压保护相比,距离保护的性能受系统运行方式的影响较小。
一般情况下,距离保护装置由以下4种元件组成。①起动元件:在发生故障的瞬间起动整套保护,并可作为距离保护的第Ⅲ段。起动元件常取用过电流继电器或低阻抗继电器。②方向元件:保证保护动作的方向性,防止反方向故障时保护误动作。方向元件可取用单独的功率方向继电器,也可取用功率方向继电器与距离元件结合构成方向阻抗继电器。③距离元件:距离保护装置的核心部分。它的作用是量测短路点至保护安装处的距离。一般采用阻抗继电器。④时限元件:配合短路点的远近得到所需的时限特性,以保证保护动作的选择性。一般采用时间继电器。

❽ 110KV变电站线路距离保护的介绍

呵呵,我是水电站的,我们用的是高频距离保护给你点资料你参考系统在正常运行时,不可能总工作于最大运行方式下,因此当运行方式变小时,电流保护的保护范围将缩短,灵敏度降低;而距离保护,顾名思义它测量的是短路点至保护安装处的距离,受系统运行方式影响较小,保护范围稳定。常用于线路保护。

距离保护的具体实现方法是通过测量短路点至保护安装处的阻抗实现的,因为线路的阻抗成正比于线路长度。

在前面的分析中大家已经知道:保护安装处的电压等于故障点电压加上线路压降,即UKM=UK+△U;其中线路压降△U并不单纯是线路阻抗乘以相电流,它等于正、负、零序电流在各序阻抗上的压降之和,即△U=IK1*X1+ IK2*X2+ IK0*X0 。

接下来我们先以A相接地短路故障将保护安装处母线电压重新推导一下。

因为在发生单相接地短路时,3IO等于故障相电流IKA;同时考虑线路X1=X2 则有:

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] 信息来自:输配电设备网

令 K=(X LM0-X LM1)/3X LM1
则有 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)

这样我们就可得到母线电压计算得一般公式:
UKΦM=UKΦ+ X LM1(IKΦ+K3I0)

该公式适用于任何母线电压的计算,对于相间电压,只不过因两相相减将同相位的零序分量K3I KC0减去了而已。

一、接地阻抗继电器的测量阻抗

我们希望,故障时加入阻抗继电器的电压、电流测量值ZJ=UJ/IJ正好成正比于保护安装处至短路点的线路阻抗Z LM

对于单相接地阻抗继电器来说,如果按相电压、相电流方式接线,则故障时继电器的测量阻抗

ZJ=UJ/IJ
=Z LM(IKΦ+K3I0)/IKΦ 当金属性单相接地短路时UKΦ=0
= (1+K)Z LM

它不能正确反映保护安装处至短路点的线路阻抗Z LM

那么为了使阻抗继电器测量阻抗ZJ正好等于保护安装处至短路点的线路阻抗Z LM我们可以在构成阻抗继电器上做文章,使 信息请登陆:输配电设备网

ZJ=Z LM(IKΦ+K3I0)/(IKΦ+K3I0)=Z LM

也就是说使继电器的计算用电压等于相电压、计算用电流等于IKΦ+K3I0,常规继电器构成上可以采用IKΦ+K3I0复合滤序器实现,微机保护更简单,直接通过软件算法实现。

ZJ=UJ/(IKΦ+K3I0)的接线方式称为带零序电流补偿的接地阻抗继电器。接地阻抗保护一般采用该种接线。

二、相间阻抗继电器的测量阻抗

在前面两相短路的分析中,我们得出:

IKABM=2IKAM
UKABM=2IKAM*X1M

则有母线处测量阻抗ZJ=2IKAM*X1M/2IKAM=X1M

因此对于相间阻抗继电器来说,如果按相间电压、对应相间电流方式接线,则故障时继电器的测量阻抗

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

能够正确反映保护安装处至短路点的线路阻抗Z LM

ZJΦΦ=UJΦΦ/IJΦΦ的接线方式称为相间阻抗继电器的0。接线,相间距离一般采用该种接线。

三、正、反向短路故障测量阻抗比较
信息来自:www.tede.cn
假设为金属性短路,故障点电压为零

规定正方向:电流由母线指向线路为正方向;

电压以电压升为正方向

如下图示: 信息来自:www.tede.cn信息请登陆:输配电设备网 1、 正方向短路故障测量阻抗:
ZJ=UJ/IJ=ZLM

2、 反方向短路故障测量阻抗:
ZJ=UJ/IJ=-ZLM

由上式可以看出:在特定的正方向下,测量阻抗具有明显的方向性;也就是说正向故障实际上是由保护装置背侧电源作用的结果;而反向故障是由对侧电源作用的结果。

四、距离保护的实现方法

不论是常规保护还是微机保护为了实现对一次设备的保护,首先要按照我们的意愿确定一个固定的动作特性(相对应有一个动作方程),若计算出的测量阻抗ZJ落在动作特性内部,继电器就动作。

阻抗继电器一般应包含两个量

1)补偿电压或工作电压

2)极化电压或参考电压

工作电压UOP=UJ-IJZZD

通过这个等式可以看出,IJZZD实际上是保护安装处至整定点的压降。那么母线电压减去保护安装处至整定点的压降实际上就是整定点的电压。即保护范围末端的电压。

现在我们结合下图来看一下工作电压UOP在正向区内、正向区外及反方向故障时同测量电压UJ测量的相位关系。 信息来自:www.tede.cn信息来源: http://tede.cn在正向区内K1点发生短路,ZJ<ZZD则UOP=UJ-IJZZD=-IJ(ZZD-ZJ)
UJ=IJZJ
UOP与UJ反向;
在正向区外K2点发生短路,ZJ>ZZD则UOP=UJ-IJZZD=IJ(ZJ-ZZD)
UJ=IJZJ
UOP与UJ同向;
在反方向K3点发生短路,ZJ>ZZD则UOP=UJ-IJZZD=-IJ(ZJ+ZZD)
UJ=-IJZJ
UOP与UJ同向;

所以可以通过比较UOP与UJ的相位关系来判断区内、区外及反向故障。

只要是按动作方程实现的距离保护就一定含有工作电压这一项。

极化电压是与工作电压比较的参考电压,选用不同的极化电压可以获得不同的动作特性。例如:选用UJ为极化电压可构成方向阻抗继电器、选用UJ+IJZZD为极化电压可构成全阻抗继电器、选用IJRZD为极化电压可构成电抗性阻抗继电器、选用IJXZD为极化电压可构成电阻性阻抗继电器等等。

下面我来介绍一下方向阻抗继电器的动作特性:

其动作方程为 |1/2ZZD|≥|ZJ-1/2ZZD| (绝对值比较方程)

或 90o≤arg(ZJ-ZZD)/ZJ≤270o (相位比较方程)

这两个方程对应同一个动作特性,又是如何等效互换的呢? 信息请登陆:输配电设备网

是根据平行四边形法则实现的互换。大家看一下下面的四个图形: 信息来源: http://tede.cn信息来自:输配电设备网 由图可看出:C=B-A;D=B+A
当|A|=|B|,且B超前A时,argC/D=90o;
当|A|=|B|,且A超前B时,argC/D=270o;
当|A|>|B|,且B超前A时,argC/D>90o;
当|A|>|B|,且A超前B时,argC/D<270o;

根据上面的关系式就可以将绝对值比较方程等效转换为相位比较方程:
|A|≥|B| 可转换为 90o≤arg(B-A)/(B+A)≤270o

根据动作方程可绘出方向阻抗继电器的动作特性,大家都知道以圆的直径为斜边交于圆周上的三角形必定是直角三角形。那么根据相位比较方程可知,若测量阻抗落于圆周上,刚好是临界动作状态。动作特性如下图示: 信息来源: http://www.tede.cn信息请登陆:输配电设备网在实际应用中,若采用阻抗形式动作方程需要计算出测量阻抗值向量;所以在构成继电器的过程中,常常采用电压形式动作方程,即动作方程上下同乘测量电流IJ乘转换为电压形式动作方程:90o≤arg(UJ-IJZZD)/UJ≤270o

构成单相接地阻抗继电器时,测量电流IJ=IKΦ+K3I0
构成相间阻抗继电器时,测量电流IJ=IKΦΦ

五、距离保护应用中的相关辅助措施:

1、测量阻抗ZJ= UJ/IJ,那么当因某种原因电压断线时,阻抗继电器将会误动作,故必须采取电压断线闭锁措施,当发生电压断线时闭锁保护。通常采用电压互感器二次电压与开口三角电压比较实现。微机保护采用软件算法实现(例如:启动元件不动作的情况下,三相向量和大于8V;或绝对值和小于额定电压的一半且断路器在运行位置等等)

2、当系统振荡时,振荡中心的电压降低、电流升高;那么处于振荡中心的阻抗继电器因感受到的测量阻抗降低,所以也必须采取振荡闭锁措施,当发生振荡时闭锁保护。并遵循振荡不消失,闭锁不解除的原则。通常引入正序元件,负、零序电流或电流增量元件及采用短时开放来监视静稳破坏。

3、在正方出口短路时可能拒动,反方向出口短路时可能误动;通常采用使极化电压带“记忆”来实现。常规保护引入第三相电压构成RLC串联谐振回路,使故障时保持故障前相位;微机保护直接读取故障前数据。

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