距离保护

[拼音]：juli baohu

[外文]：distance protection

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公式符号这一指标。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。