输电线路距离保护设计(1)(5)

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?在额定值附近，一般说，线路的负荷电显然，正常运行时母线上的工作电压Um?相对短路电流又小得多，故线路在负荷状态下的测量阻抗Z值较大，且其角度流ILL为负荷功率因数角。而在AB线上K1点发生金属性三相短路时，在断路器1QF处所测量的阻抗为该处母线残余电压与流经该处保护的电流的比值：

?UZm?k1?Ik1（4-3）

此时1QF处保护测量元件的测量阻抗Zm即为短路阻抗Zk1，其阻抗值小而阻抗角等于线路阻抗角。设线路每公里的正序阻抗为Z1，则：

若距离不同则阻抗值也不同，即短路时测量阻抗的大小与短路点到保护安装处的距离成正比，保护点到保护安装处距离越大，测量阻抗越大，反之，测量阻抗越小。根据此原理可以计算元件参数的有效值，其值与整定计算的值相同。

Zk1?Z1l1（4-4）

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第5章 系统仿真及说明

系统仿真如下图5.1所示： NABC+ABCabci-ScopeA2+i-ABCi-B2+T1ABCabc+C2i-Scope1T2ABCR1ABCABC30KMThree-Phase FaultABCCAABBA1+i- NB1+i-ABC38KMABCABC62KMABCABCG1ABC

ABCR2ABCC1G2图5.1 系统仿真图

系统的总体仿真图如上图所示，系统由两个电源供电，在母线AB上设置故障启动元件，用于仿真系统在单项短路和相间短路时的故障，并且通过接在每条线路上的电流表来观察流过线路的正常电流和故障电流。两个并联的变压器是用同型号的星接的变压器等效的，仿真的图形如下图5.2,5.3所示

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图5.2 线路故障波形

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图5.3 系统正常运行波形

其中图5.3为系统正常运行时的波形图，图5.2为系统发生故障时的仿真图，从图中可以发现接地距离保护对于范围内的相间短路不会动作，并且各段中的相间距离保护对于保护范围内的单相接地故障也不会动作。线路两相接地故障时的电压波形图反映了系统发生两相接地故障的过程中，故障线路的电压变化，根据系统的发生故障后电流电压的变化，发现距离保护能够反映保护范围内的各种相间故障和接地故障，实现了本线路保护和后一级级线路的后备保护。

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第6章 课程设计总结

本次课程设计的任务是设计输电线路的距离保护，距离保护可以应用在任何结构复杂、运行方式多变的电力系统中，能有选择性的、较快的切除相间故障。当线路发生单相接地短路时，距离保护在有些情况下也能动作；当发生两相短路接地故障，它可与零序电流保护同时动作，切除故障。因此，在电网结构复杂，运行方式多变，采用一般的电流、电压保护不能满足运行要求时，则应考虑采用距离保护装置。文中对保护1的各段保护整定值进行了计算与灵敏度校验，并针对系统可能出现的振荡和短路过渡电阻的影响进行了分析，然后对保护1的各段动作过程进行了理论推断。在保护1的各段整定值和灵敏度计算完成后，还对各段保护的动作时间进行了精确计算，这是很重要的一个环节，因为各段保护的动作选择性主要由这两个数据来进行判断。然后对设计提出的系统震荡和短路过渡电阻对系统的影响进行相应的计算分析，并确定距离保护的范围，并分析系统在最小运行方式下振荡时，保护1的各段距离保护的动作情况。最后对系统进行整体设计和仿真并对仿真结果进行分析，得出距离保护满足各种电网对保护的要求。

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参考文献

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