距离保护原理

距离保护是反映故障点至保护安装处的距离，并根据距离的远近确定动作时间的一种保护。故障点距保护安装处越近，保护的动作时间就越短，反之就越长，从而保证动作的选择性。测量故障点至保护安装处的距离，实际上就是用阻抗继电器测量故障点至保护安装处的阻抗。因此，距离保护也叫阻抗保护。

1、距离保护的原理

保护安装处母线电压与线路电流之比称为测量阻抗。

故障时，反映了保护安装处至故障点的阻抗。将此测量阻抗与整定阻抗Zset进行比较，当ZmZset时，说明故障点在保护范围内，保护动作；当Zm>Zset时，说明故障点在保护范围外，保护不动作。

测量阻抗只与故障点到保护安装处的距离l成正比，基本不受运行方式的影响。所以距离保护的范围基本不随运行方式变化而变化。目前广泛采用的是三段式阶梯型距离保护。距离保护I、II、III段的整定计算与上一期的零序保护类似。

为保证选择性，距离I段保护范围为被保护线路全场的80%~85%，瞬时动作。距离II段的保护范围为被保护线路的全长及下一段线路的30%~40%，动作时限要与下一线路的距离I段动作时限配合，大一个时限级差0.5s。距离三段为后备保护，其保护范围较长，一般包括本线路及下一线路全长，动作时限比下一线路距离II段相配合。

如图所示，当K点发生短路故障时，从保护2安装处到K点的距离为L2，保护2将以t2I的时限动作；从保护1安装处到K点的距离为L1，保护1将以t1II的时间动作，t1II>t2I，保护2将动作跳闸，切除故障。所以离故障点近的保护总是先动作，因此在复杂网络中保证了动作的选择性。

2、保护安装处电压计算公式

线路上K点发生短路时，保护安装处的某相的相电压应该是该相故障点电压与该相线路压降之和。如果假设线路的正序阻抗Z1等于负序阻抗Z2，则保护安装处相电压的计算公式为：

这里的k为零序补偿系数，k3I0的物理意义是三相零序电流在输电线路的相间互感阻抗上的压降。通过推到可以理解的更清楚，在此就不做详细讨论了。

保护安装处的相间电压可以认为是保护安装处的两个相电压之差。根据相电压的计算公式，保护安装处相间电压的计算公式为 ：

这两个公式都是适用于在任何短路故障类型下，对故障相或非故障相的相电压、相间电压的计算。