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工业电气设计|继电保护原理之一:距离保护

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继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化,构成继电保护动作的原理,也有其他的物理量,如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。点击了解工业电气培训班详情

大家都知道,普通的电流电压保护比较简单。过压过流真的逻辑很简单,只要比大小就可以确定动作与否了!但是,他的缺点也比较明显。因此,目前普通的电压、电流保护主要应用于35KV以下电压等级的电网。为了满足高压等级复杂网络的快速、有选择的切除故障线路的要求,必须采用性能更加完善的继电保护原理。距离保护就是其中一种。

啥是距离保护?是指能反映输配电线路从保护安装处到故障点之间距离的继电保护。距离保护是指能测到故障距离的保护!

举个例子说说:

假设图中M处安装了CYG深端的距离保护装置,被保护的线路是MN。

工业电气设计|继电保护原理之一:距离保护

大家都知道,一条导线的电阻与它的长度成正比。

工业电气设计|继电保护原理之一:距离保护

假设我们在保护安装处M采集到电压U与电流I,如果新路正常运行,电阻Z就是灯泡的电阻,拿到电力系统中就是负荷的电阻,这个电阻会很大。阻抗角度不大于30°,如果线路K2点接地,如忽略线路以外的其他电阻,那么电阻Z就是M到故障点的电阻,这个阻值很小,导线的电阻当然<负荷的电阻,阻抗角度不小于75度。

根据这种阻抗的区别以及阻抗与线路距离成正比的关系,我们就可以根据阻抗Z的大小来实现距离保护!

而且,而且….阻抗Z是线路的固有参数,因此距离保护基本不受系统运行方式的影响!点击了解工业电气培训班详情

距离保护是怎么构成的呢?

工业电气设计|继电保护原理之一:距离保护

我们来规定一下,线路保护范围为My,长度为LMy>0,这段范围的阻抗为Zset,假定电流从母线M流向N,即图中Im方向,再假定再线路上发生金属性三相短路,再再假定短路点在My范围内的K1点,那么故障距离Lmk1<Lmy,测量阻抗Z<Zset,如果在My范围外的K2点,那么故障距离Lmk2>Lmy,测量阻抗Z>Zset,如果短路点在保护安装处的前面即k3点,则故障距离Lmk3<0,由于电流方向相反,测量阻抗Z与Zset相位相反,那么按照这样的规律,取0<Z<Zset,作为动作判据,就可以使得距离保护正确地切除区内故障,从而满足选择性要求了。

但是电力系统可以一个多电源的三相系统,而且输电线路的短路情况很复杂,上面针对距离保护原理的分析,都是在及其理想的保护下,所以,这样的描述是不够的。点击了解工业电气培训班详情

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