输电线路距离保护的基本概念与整定分析

# 输电线路距离保护的基本概念与整定分析
- 一、基本概念
  - 作用
    - 克服电流保护的不足
      - 受系统运行方式影响大
    - 适用于高压/超高压电网
      - 快速、选择性切除故障
  - 与电流保护对比
    - 电流保护
      - 简单、经济
      - 灵敏度低
      - 仅用于35kV及以下电网
    - 距离保护
      - 基于测量阻抗
      - 保护范围稳定
      - 具有方向判别功能
  - 配置
    - 三段式配置
      - Ⅰ段：瞬时动作
        - 保护线路80%-85%
      - Ⅱ段：延时动作
        - 保护线路全长
      - Ⅲ段：后备保护
        - 按负荷阻抗整定
- 二、基本原理与构成
  - 基本原理
    - 测量保护安装处的电压/电流比值
      - 测量阻抗
    - 故障时阻抗显著降低
      - R-X复平面判断故障范围
  - 时限特性
    - 阶梯型时限
      - 与相邻保护配合
        - 如断路器2的Ⅲ段与继电器3的Ⅲ段配合
  - 构成模块
    - 启动元件
    - 测量元件
    - 振荡闭锁
    - 电压回路断线闭锁
    - 逻辑电路
    - 出口
  - 阻抗继电器
    - 基本概念
      - 保护范围扩展为圆/面
        - 整定阻抗为边界
      - 影响因素
        - 互感器误差
        - 线路阻抗角差
        - 过渡电阻
    - 动作方程
      - 圆特性
        - 幅值比较方程
        - 相位比较方程
          - θ=90°为边界
      - 方向圆特性
        - 判断短路方向和范围
        - 需“记忆”出口短路
      - 偏移圆特性
        - 无出口死区
        - 可能反向误动
    - 特性类型
      - 方向圆
      - 偏移圆
      - 多边形
      - 橄榄型
      - 苹果型
- 三、整定计算与评价
  - 整定计算
    - Ⅰ段
      - 原则
        - 躲过本线路末端短路时的测量阻抗
      - 特点
        - 瞬时动作
        - 保护范围稳定（80%-85%）
    - Ⅱ段
      - 原则
        - 与相邻线路Ⅰ段/Ⅱ段配合
        - 考虑分支电路
      - 校验
        - 灵敏性
        - 保护线路全长
    - Ⅲ段
      - 原则
        - 躲过最小负荷阻抗
        - 考虑电动机自启动
      - 动作时限
        - ≥1.5-2s
        - 不经过振荡闭锁
  - 评价
    - 优点
      - 利用电压/电流综合特征
        - 选择性高
      - Ⅰ段保护范围稳定
      - Ⅱ/Ⅲ段受运行方式影响小
      - 适用于多电源复杂网络
    - 缺点
      - 逻辑复杂
      - 可靠性较电流保护低
      - 双端供电时需配合纵联保护实现全线速动