整定计算例题

（要求Ksen1.25；、、段的一次动作阻抗及整定时限，并校验、段灵敏度。

作为本线路的近后备保护时，Ksen1.5；作为相邻下一线路远后备时，Ksen1.2）



解题分析：距离保护根据所反映故障类型的不同，可分为相间距离保护和接地距离保护。相间距离保护能够反应两相短路、三相短路和两相接地短路故障；接地距离保护能够反应单相接地故障、两相接地故障、三相接地故障。 这是一道典型的相间距离保护整定计算题目。相间距离保护的整定计算有两个问题需要注意：

（1） 分支系数的考虑

当保护安装处到故障点之间有分支回路时，阻抗测量元件测量的阻抗并不等于有关线段的阻抗之和。如下图所示。

图4-14中K点短路时，在保护1处的测量阻抗Zm并不等于ZAB+Zk，实际的测量阻抗为

对于电源分支回路图4-14（a），I的距离大于实际距离。

.2=I1+I3，Kb>1，Zm所反应的保护安装处到故障点

..... 对于负荷分支回路图4-14（b），I点的距离小于实际距离。

2=I1-I3，Kb<1，Zm所反应的保护安装处到故障

因此分支系数Kb在距离保护整定计算中必须予以考虑。随着线路的投切和系统运行方式的变化，分支系数Kb也会发生变化。

在计算距离保护段得动作整定值时，为了保证区外故障时可靠不动，其整定值必须小于区外各种故障时可能测得的最小阻抗，所以必须计及最小分支系数Kb.min。在对距离保护进行灵敏度校验时，应保证其整定值大于保护区内各种故障时可能测得的最大阻抗，因此采用最大分支系数Kb.max。

计算各类电网的分支系数时，可按以下原则考虑。

1） 辐射网：求最小分支系数时，应取本保护背侧电源容量为最大，而分支电源的容量为最

小；求最大分支系数时，则相反。

2） 相邻线路为双回线：求最小分支系数时，应考虑双回线同时运行，短路点可选在相邻线

路末端；求最大分支系数时，双回线应该断开一回线。 3） 本线路为双回线中的一回线，相邻线路为单回线：求最小分支系数时，应取单回线运行；

求最大分支系数时，应取双回线运行。

4） 环形电网：求最小分支系数时，应取开环运行；求最大分支系数时，应取闭环运行。 5） 辐射网对环形网：求最小分支系数时，应取闭环运行；求最大分支系数时，应取开环运

行。

（2） 距离段的整定。

距离段的动作阻抗如果按最小负荷阻抗整定时，需要考虑阻抗继电器（元件）的动作特性。因为整定距离段和段所用的线路阻抗或系统阻抗的阻抗角通常与阻抗继电器的最灵敏角相等，而负荷阻抗的阻抗角与阻抗继电器的最灵敏角并不相同。 若采用全阻抗继电器，距离段的整定值为

Zset=

1ZL.min KrelKssKre若采用方向特性阻抗继电器，距离段的整定值为

Zset=

1 ZL.min KrelKssKrecos(set1)其他特性也要注意负荷阻抗角与阻抗继电器的最大灵敏角不相等的情况。

解：（1）距离保护1第段的整定。 1） 整定阻抗。

Zset.1KrelLABZ1=0.8300.49.6

2)动作时间：t10s。

（2）距离保护1第段的整定。

1）整定阻抗：保护1 的相邻元件为BC线和并联运行的两台变压器，所以段整定阻抗按下列两个条件选择。

a）与保护3的第段配合。

Zset.1Krel(LABZ1Kb.minZset.3）

其中，Zset.3KrelLBCZ10.8380.412.16；Kb.min为保护3 的段末端发生短路时对保护1而言的最小分支系数（见图4-15）。



当保护3的段末端K1点短路时，分支系数为KbI2XsAXsBXAB （4-3） I1XsB分析式（4-3）可看出，为了得出最小分支系数，式中XsA应取最小值XsA.min；而XsB应取最大值XsB.max。因而

KD.min1XsA.minZAB80.430=1+=1.667

XsB.max30则Zset.10.8(300.41.66712.16)25.817

b）与母线B上所连接的降压变压器的无时限纵差保护相配合，变压器保护范围直至低压母

线E上。由于两台变压器并列运行，所以将两台变压器作为一个整体考虑，分支系数的计算方法和结果同a）。

ZsetKrel(LABZ1Kb.minZt84.7）=0.8(300.41.667)66.078 22为了保证选择性，选a）和b）的较小值。所以保护1第 段动作阻抗为Zset25.817。 2） 灵敏度校验：按本线路末端短路校验

Ksen.1Zset25.817.12.1511.25（满足要求） ZAB123)动作时间：与保护3的段配合，则t1t3t=0.5s

(3)距离保护1第段的整定。

1）整定阻抗：距离保护第段的整定值应按以下条件整定。 a）按躲开最小负荷阻抗整定。

由于测量元件采用方向阻抗继电器，所以Zset.10.9UN。 KrelKssKrecos(set)IL.max69.806

Zset.10.911500031.221.15cos(6525.842)400b)与相邻线路距离保护第段相配合，即

Zset.1Krel(LABZ1Kb.minZset.3)

Zset.4KrelLCDZ10.8620.419.84

Zset.3Kre;(LBCZ1Kb.minZset.4)0.8(380.4119.84)28.032 Zset.1Krel(LABZ1Kb.minZset.3)1.2(300.41.66728.032)70.475

应取Zset69.806为相间距离保护第Ⅲ段的整定值。 2） 灵敏度校验：

a）本线路末端短路时的灵敏系数为

Ksen.1(1)Zset69.806.15.8171.5（满足要求） ZAB12b)如图4-15所示相邻线路末端短路时的灵敏系数为

Ksen.1(2)ZABZset.1 （4-4）

Kb.maxZnext其中，求取Kb.max时，XsA应取最大值XsA.max；而XsB应取最小值XsB.min，则

Kb.max则Ksen.1(2)XXABI210121sA.max11.733 I1XsB.min3069.8061.8211.2（满足要求）

121.73315.2 相邻变压器低压侧出口K2点短路（见图4-15）时的灵敏系数，也按式（4-4）计算。

Ksen.1(2)69.80684.7121.73320.8171.2（不满足要求）

变压器需要增加后备保护。

3）动作时间：

t1t73t2.5或t1ts2t1.5s

取其中时间较长者t12.5s