在保护正方向发生最常见故障时，功率方向判别元件应该动作最灵敏。

第三章：电网的距离保护

1：距离保护的基本概念

利用短路时电压、电流同时发生变化的特征，测量电压与电流的比值（测量阻抗），该比值反应故障点到保护安装点处的距离，并根据距离远近而确定动作时间的一种保护装置。

2：接地阻抗继电器和相间阻抗继电器在不同类型短路时的动作情况

3：距离保护的基本组成

距离保护一般由启动、测量、振荡闭锁、电压回路断线闭锁、配合逻辑和出口等几部分组成。

4：阻抗继电器的动作特性和动作方程（圆特性） 5：阻抗继电器的实现方法（两种） 6：阻抗保护的整定计算

7：电力系统振荡对距离保护测量元件的影响

电力系统振荡时，阻抗继电器是否误动、误动时间的长短与保护安装位置、保护动作范围、动作特性的形状和振荡周期的长短等有关，安装位置离振荡周期越近、整定值越大、动作特性曲线在与整定阻抗垂直方向的动作区越大时，越容易受振荡的影响，振荡周期越长误动的时间越长。并不是安装在系统中所有的阻抗继电器在振荡时都会误动，但是，对阻抗继电器在出厂时都要求配备震荡闭锁，使之具有通用性。

8：短路点过渡电阻对距离保护的影响

（1）单侧电源线路上过度电阻对距离保护的影响

a) Rg的存在总是使继电器的测量阻抗增大，保护范围缩短

b) 保护装置距短路点越近，受过渡电阻影响越大，有可能导致保护无选择性动

作

c) 整定值越小，受过渡电阻的影响越大 9：第三章习题

3.11导出具有偏移圆特性的阻抗继电器的绝对值比较动作方程和相位比较动作方程。

答：如图3—4所示偏移阻抗特性圆，在阻抗复平面上，以Zset1与Zset2末端

1(Zset1?Zset2)的连线为直径作出的圆就是偏移特性圆，圆心为2，半径为

1(Zset1?Zset2)2测量阻抗Zm落在圆内或圆周上时，Zm末端到圆心的距离一定小

于或等于圆的半径，而当测量阻抗Zm落在圆外时，Zm末端到圆心的距离一定大于圆的半径，所以绝对值比较动作方程可以表示为

11Zm?(Zset1?Zset)2?(Zset?1Zset)222当阻抗落在下部分圆周的任一点上时，有

argZset?Zm?90?Zm?Zset2当阻抗落在左上部分圆周的任一点上时，有Zset1?ZmZ?Zm??90??90??argset1?90?Zm?Zset2Zm?Zset2当阻抗落在圆内的任一点时，有所

?90??argZset1?Zm?90?Zm?Zset2

arg有阻抗继电器的相位比较动作方程为

jXZset1?ZmZset1Zset1?ZmZmZm?Zset2ZmOZm?Zset2RZset2

图3-4 偏移阻抗特性圆

3.17什么是最小精确工作电流和最小精确工作电压？测量电流或电压小于最小精工电流或电压时会出现什么问题？

答：通常情况下，在阻抗继电器的最灵敏角方向上，继电器的动作阻抗就等于其整定阻抗，即Zop=Zset。但是当测量电流较小时，由于测量误差、计算误差、认为设定动作门槛等因素的影响，会使继电器的动作阻抗变小，使动作阻抗降为0.9Zset对应的测量电流，称为最小精确工作电流，用Iac.min 表示。

当测量电流很大时，由于互感器饱和、处理电路饱和、测量误差加大等因素的影响，继电器的动作阻抗也会减小，使动作阻抗降为0.9Zset对应的测量电流，称为最大精确工作电流，用Iac.max表示。

最小精工电流与整定阻抗也会减小，使动作阻抗降为0.9Zset对应的测量电流，称为最大精确工作电流，用Iac.max表示。

最小精工电流与整定阻抗值的乘积，称为阻抗继电器的最小精工电压，常用Uac.min表示。

当测量电流或电压小于最小精工电流电压时，阻抗继电器的动作阻抗将降低，使阻抗继电器的实际保护范围缩短，可能引起与之配合的其他保护的非选择性动作。

3.18 图3-7所示系统中，发电机以发电机-变压器方式接入系统，最大开机方式为4台全开，最小开机方式为两侧各开1台，变压器T5和T6可能2台也可能1台运行。参数为：

E??115/3kV，X1.G1?X2.G1= X1.G2?X2.G2=15?，

X1.G3?X2.G3=X1.G4?X2.G4=10?，X1.T1~X1.T4=10?，

X0.T1~X0.T4=30?,X1.T5?X1.T6=20?,X0.T5?X0.T6=40?，LA?B=60km，LB?C=40km，线路阻抗Z1=Z2=0.4?/km，Z0=1.2?/km，线路阻抗角均为75°，LA?B.Lmax?LC?B.Lmax=300A，负荷功率因数角为30°；Kss=1.2，KⅠrel=0.85，

KⅡrel=0.75。变压器均装有快速差动保护。试回答：

AG1T1BCT3G31234G2T2T4G4T5T6

图 3-7 系统示意图

（1）为了快速切除线路上的各种短路，线路A-B、B-C应在何处配备三段式距离保护，各选用何种接线方式？各选用何种动作特性？

答：应在1、2、3、4处配备三段式距离保护；选用接地距离保护接线方式和相间距离保护接线方式；它们的Ⅰ、Ⅱ段选择具有方向特性的距离保护，Ⅲ段具有偏移特性的距离保护。

（2）整定保护1~4的距离Ⅰ段，并按照你选定的动作特性，在一个阻抗复平面上画出各保护的的动作区域。

答：线路AB正序阻抗 ZAB?Z1LA?B=0.4×60=24? 线路BC的正序阻抗 ZB?C?Z1LB?C=0.4×40=16? 保护1、2的距离保护Ⅰ段 保护3、4的距离保护Ⅰ段

ⅠZⅠ?Kset.1,2relZABⅠZⅠset.3,4?KrelZBC=0.85×24=20.4? =0.85×16=13.6?

保护1~4距离Ⅰ段在复阻抗平面上的动作区域如图3-8所示，圆周1、2、3、

4分别对应保护1、2、3、4距离Ⅰ段的动作特性。

jXjXA12B34CRR

图3-8 保护1~4距离Ⅰ段的动作特性