1、q第五節(jié)距離保護(hù)的振蕩閉鎖第五節(jié)距離保護(hù)的振蕩閉鎖q第一節(jié)距離保護(hù)的基本原理與構(gòu)成第一節(jié)距離保護(hù)的基本原理與構(gòu)成q第二節(jié)阻抗繼電器及其動(dòng)作特性第二節(jié)阻抗繼電器及其動(dòng)作特性q第三節(jié)阻抗繼電器的實(shí)現(xiàn)方法第三節(jié)阻抗繼電器的實(shí)現(xiàn)方法q第四節(jié)距離保護(hù)的整定計(jì)算原則及評(píng)價(jià)第四節(jié)距離保護(hù)的整定計(jì)算原則及評(píng)價(jià)q第六節(jié)故障類(lèi)別判別和故障選相第六節(jié)故障類(lèi)別判別和故障選相電流保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)：電流保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)： 簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、工作可靠。簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、工作可靠。電流保護(hù)的主要缺點(diǎn)：電流保護(hù)的主要缺點(diǎn)： 受電網(wǎng)接線方式及系統(tǒng)運(yùn)行方式的影受電網(wǎng)接線方式及系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，整定值、保護(hù)范圍、靈敏系數(shù)等不好響，整定值、保護(hù)范圍

2、、靈敏系數(shù)等不好選擇。選擇。主要用于主要用于3535kVkV以下的輻射型電網(wǎng)中，在以下的輻射型電網(wǎng)中，在3535kVkV以上復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)（特別是環(huán)網(wǎng)）中難以滿以上復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)（特別是環(huán)網(wǎng)）中難以滿足選擇性、靈敏性以及速動(dòng)性的要求。足選擇性、靈敏性以及速動(dòng)性的要求。 隨著電力系統(tǒng)規(guī)模日益擴(kuò)大，電力水平隨著電力系統(tǒng)規(guī)模日益擴(kuò)大，電力水平越來(lái)越高，提高繼電保護(hù)的靈敏性，并使其越來(lái)越高，提高繼電保護(hù)的靈敏性，并使其保護(hù)范圍不受或少受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，保護(hù)范圍不受或少受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，對(duì)保護(hù)提出更高的要求，能夠滿足這一要求對(duì)保護(hù)提出更高的要求，能夠滿足這一要求距離保護(hù)。距離保護(hù)。mmmUZI.mU.mI在

3、電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)， 近似為額定電壓，近似為額定電壓， 為為負(fù)荷電流，負(fù)荷電流， Z m為負(fù)荷阻抗。負(fù)荷阻抗的量值較大，為負(fù)荷阻抗。負(fù)荷阻抗的量值較大，其阻抗角為數(shù)值較小的功率因數(shù)角（一般不大于其阻抗角為數(shù)值較小的功率因數(shù)角（一般不大于25.80），阻抗性質(zhì)以阻性為主。），阻抗性質(zhì)以阻性為主。 .mU.mI 電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，Um降低，降低，Im增大，增大，Zm變?yōu)樽優(yōu)槎搪伏c(diǎn)與保護(hù)安裝處之間的短路阻抗。對(duì)于具有均勻短路點(diǎn)與保護(hù)安裝處之間的短路阻抗。對(duì)于具有均勻分布參數(shù)的輸電線路來(lái)說(shuō)，分布參數(shù)的輸電線路來(lái)說(shuō)， Zm與短路距離與短路距離Lk成線性成線性正

4、比關(guān)系，即：正比關(guān)系，即： 111()mkkkZZzLrjx L式中式中 z z1 1=r=r1 1+jx+jx1 1單位長(zhǎng)度線路的復(fù)阻抗。單位長(zhǎng)度線路的復(fù)阻抗。r r1 1、x x1 1分別為單位長(zhǎng)度線路的正序電阻和電抗。分別為單位長(zhǎng)度線路的正序電阻和電抗。它們的單位都是它們的單位都是/km/km。 短路阻抗的阻抗角就等于輸電線路的阻抗角，短路阻抗的阻抗角就等于輸電線路的阻抗角，數(shù)值較大，阻抗性質(zhì)以感性為主數(shù)值較大，阻抗性質(zhì)以感性為主 Z Lset Lk1Lk2Lk3k2k1k3.mI.mURjXZLZk2 負(fù)荷阻抗與短路阻抗負(fù)荷阻抗與短路阻抗Zk1ZsetZk3依據(jù)測(cè)量阻抗依據(jù)測(cè)量阻抗在上

5、述不同情在上述不同情況下的況下的“差差異異”，保護(hù)就，保護(hù)就能夠能夠“區(qū)分區(qū)分”出系統(tǒng)是否出出系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障，在發(fā)現(xiàn)故障，在發(fā)現(xiàn)有故障的情現(xiàn)有故障的情況下，可以進(jìn)況下，可以進(jìn)一步地一步地“區(qū)分區(qū)分”出是區(qū)內(nèi)故障出是區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障。還是區(qū)外故障。 與整定長(zhǎng)度與整定長(zhǎng)度L Lsetset相對(duì)相對(duì)應(yīng)的阻抗為：應(yīng)的阻抗為： 1setsetZzLZ Zsetset稱為整定阻抗稱為整定阻抗 Z Zm m小于小于Z Zsetset時(shí)，說(shuō)明時(shí)，說(shuō)明L Lk k小于小于L Lsetset，故障在保護(hù)區(qū)內(nèi)，故障在保護(hù)區(qū)內(nèi)Z Zm m大于大于Z Zsetset時(shí)，說(shuō)明時(shí)，說(shuō)明L Lk k大于大于L Lset

6、set，故障在保護(hù)區(qū)之外。，故障在保護(hù)區(qū)之外。 整定阻抗位于線整定阻抗位于線路阻抗角方向路阻抗角方向在單相系統(tǒng)中，測(cè)量電壓在單相系統(tǒng)中，測(cè)量電壓 就是保護(hù)安裝處的電壓，就是保護(hù)安裝處的電壓，測(cè)量電流測(cè)量電流 就是線路中的電流，系統(tǒng)故障時(shí)兩者之就是線路中的電流，系統(tǒng)故障時(shí)兩者之間的關(guān)系為：間的關(guān)系為： .mU.mI1mmmmkmkUIZIZIzL只有測(cè)量電壓、測(cè)量電流之間滿足上述關(guān)系時(shí)，測(cè)量元件才能只有測(cè)量電壓、測(cè)量電流之間滿足上述關(guān)系時(shí)，測(cè)量元件才能正確反應(yīng)故障距離。正確反應(yīng)故障距離。 但在實(shí)際的三相系統(tǒng)情況下，由于存在多種不同的短但在實(shí)際的三相系統(tǒng)情況下，由于存在多種不同的短路類(lèi)型，而在各種

7、不對(duì)稱短路時(shí)，各相的電壓電流都路類(lèi)型，而在各種不對(duì)稱短路時(shí)，各相的電壓電流都不再簡(jiǎn)單地滿足上述關(guān)系，所以無(wú)法直接用各相的電不再簡(jiǎn)單地滿足上述關(guān)系，所以無(wú)法直接用各相的電壓、電流構(gòu)成測(cè)量元件的測(cè)量電壓和電流。壓、電流構(gòu)成測(cè)量元件的測(cè)量電壓和電流。 NM12.kI.mUk當(dāng)線路中當(dāng)線路中k點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí),按照對(duì)稱分量法，可以求按照對(duì)稱分量法，可以求出母線出母線M上各相的電壓：上各相的電壓： 1 12200AkAAkAkAkUUI z LIz LIz L01120011()33kAAAAAkzzUIIIIz Lz01(3)kAAkUIK Iz L 同理：同理：01(3)BkBBkU

8、UIK Iz L 01(3)CkCCkUUIK Iz L .kU1 1單相接地故障單相接地故障k k(1)(1)以以A A相單相接地故障為例進(jìn)行分析。在相單相接地故障為例進(jìn)行分析。在A A相金屬性短路的相金屬性短路的情況下，有：情況下，有： 0kAU01(3)AAkUIK Iz L因此因此若令若令 、 分別作為保護(hù)的測(cè)量電壓和測(cè)量電流分別作為保護(hù)的測(cè)量電壓和測(cè)量電流 mAAUU03mAAIIK I1mAmAkUIz L則有：則有：這時(shí)，測(cè)量元件ZmA能夠正確反應(yīng)故障距離 .1.mAmAkmAUZz LI這種以保護(hù)安裝處相電壓為測(cè)量電壓，以帶零序電流補(bǔ)償?shù)南噙@種以保護(hù)安裝處相電壓為測(cè)量電壓，以帶

9、零序電流補(bǔ)償?shù)南嚯娏鳛闇y(cè)量電流的接線方式稱為接地距離保護(hù)接線方式。電流為測(cè)量電流的接線方式稱為接地距離保護(hù)接線方式。 由于由于 、 均接近正常電壓，而均接近正常電壓，而 、 均接近均接近正常負(fù)荷電流，正常負(fù)荷電流，B B、C C兩相測(cè)量元件的工作狀態(tài)與正兩相測(cè)量元件的工作狀態(tài)與正常負(fù)荷狀態(tài)相差不大，所以常負(fù)荷狀態(tài)相差不大，所以A A相故障時(shí)它們一般都相故障時(shí)它們一般都不會(huì)動(dòng)作。不會(huì)動(dòng)作。 kBUkCUBICI同理分析表明同理分析表明: :在在B B相發(fā)生單相接地故障時(shí)相發(fā)生單相接地故障時(shí): :用用 、 構(gòu)成的測(cè)量元件能夠正確反構(gòu)成的測(cè)量元件能夠正確反應(yīng)故障距離應(yīng)故障距離而而 、 或或 、 構(gòu)成

10、的測(cè)量元件不會(huì)動(dòng)作；構(gòu)成的測(cè)量元件不會(huì)動(dòng)作； mBBUU03mBBIIK ImAU.mAImCUmCI在在C C相發(fā)生單相接地故障時(shí)相發(fā)生單相接地故障時(shí): :用用 、 構(gòu)成的測(cè)量元件能夠正確反構(gòu)成的測(cè)量元件能夠正確反應(yīng)故障距離應(yīng)故障距離而而 、 或或 、 構(gòu)成的測(cè)量元件不會(huì)動(dòng)作；構(gòu)成的測(cè)量元件不會(huì)動(dòng)作； mCCUU03mCCIIK I mAU.mAImBUmBI系統(tǒng)發(fā)生兩相接地故障時(shí)，故障點(diǎn)處兩接地相的電壓都為系統(tǒng)發(fā)生兩相接地故障時(shí)，故障點(diǎn)處兩接地相的電壓都為0 0。以以BCBC兩相接地故障為例。兩相接地故障為例。則：則： 0kBkCUU令令 ：mBBUU03mBBIIK I.1.mBmBkm

11、BUZz LI或或 ：mCCUU03mCCIIK I .1.mCmCkmCUZz LIZmB、 ZmC均能夠正確的反應(yīng)故障距離均能夠正確的反應(yīng)故障距離 對(duì)非故障相對(duì)非故障相A A相：故障點(diǎn)處電壓相：故障點(diǎn)處電壓 ，故：，故： 0kAU.1.mAmAkmAUZz LI所以，所以，Z ZmAmA不能正確的反應(yīng)故障距離不能正確的反應(yīng)故障距離 若令若令： mBCBCUUUmBCBCIII則有：則有：.11.()CmBCBCkBmBCkmBCBCBCIIz LUUUZz LIIIII所以，所以，Z ZmBCmBC也能正確反映故障距離。也能正確反映故障距離。 對(duì)于對(duì)于Z ZmABmAB、 Z ZmCAmC

12、A，由于在測(cè)量電壓、電流中含有非故障相，由于在測(cè)量電壓、電流中含有非故障相的電壓電流量，的電壓電流量，其值遠(yuǎn)大于短路阻抗，一般都不會(huì)動(dòng)作。其值遠(yuǎn)大于短路阻抗，一般都不會(huì)動(dòng)作。 01(3)BkBBkUUIK Iz L01(3)CkCCkUUIK Iz L 且且同理可以分析出同理可以分析出ABAB兩相或兩相或CACA兩相接地故障時(shí)各測(cè)量?jī)上嘟拥毓收蠒r(shí)各測(cè)量元件的動(dòng)作情況元件的動(dòng)作情況 。這種以保護(hù)安裝處兩相相間電壓為測(cè)量電壓，以兩相電流差這種以保護(hù)安裝處兩相相間電壓為測(cè)量電壓，以兩相電流差為測(cè)量電流的接線方式稱為相間距離保護(hù)接線方式。為測(cè)量電流的接線方式稱為相間距離保護(hù)接線方式。在故障點(diǎn)在故障點(diǎn)k

13、 k處：處：各相電壓都不為各相電壓都不為0 0，但兩故障相的對(duì)地電壓相等，但兩故障相的對(duì)地電壓相等 設(shè)設(shè)A A、B B兩相故障兩相故障 :kAkBUU同樣可得：同樣可得：1()ABABkUUIIz L若令若令： mABABUUUmABABIII同樣有：同樣有：.11.()BmABABkAmABkmABABABIIz LUUUZz LIIIII由于非故障相由于非故障相C C相故障點(diǎn)處的電壓與故障相電壓不相故障點(diǎn)處的電壓與故障相電壓不等，作相減運(yùn)算時(shí)不能被消掉，所以等，作相減運(yùn)算時(shí)不能被消掉，所以ZmBC、 ZmCA不能正確反應(yīng)故障距離。不能正確反應(yīng)故障距離。三相對(duì)稱性故障時(shí)，故障點(diǎn)處的各相電壓相

14、等且均三相對(duì)稱性故障時(shí)，故障點(diǎn)處的各相電壓相等且均都為都為0 0。這種情況下，應(yīng)用任何一相的電壓電流按接地距離這種情況下，應(yīng)用任何一相的電壓電流按接地距離保護(hù)接線方式或任何兩相的電壓電流按相間距離保保護(hù)接線方式或任何兩相的電壓電流按相間距離保護(hù)接線方式，均能夠正確反應(yīng)故障距離。護(hù)接線方式，均能夠正確反應(yīng)故障距離。 0kAkBkCUUU一般情況下，保護(hù)安裝處的非故障相電壓接近于正常電壓，一般情況下，保護(hù)安裝處的非故障相電壓接近于正常電壓，電流接近于負(fù)荷電流，所以當(dāng)測(cè)量電壓、電流中含有非故障電流接近于負(fù)荷電流，所以當(dāng)測(cè)量電壓、電流中含有非故障相電壓、電流時(shí)，兩者之比對(duì)應(yīng)的阻抗要比短路阻抗大的多，相

15、電壓、電流時(shí)，兩者之比對(duì)應(yīng)的阻抗要比短路阻抗大的多，阻抗角也與短路阻抗不同，由它們判出的距離一般都在動(dòng)作阻抗角也與短路阻抗不同，由它們判出的距離一般都在動(dòng)作區(qū)之外，不會(huì)動(dòng)作于跳閘。區(qū)之外，不會(huì)動(dòng)作于跳閘。 接線方式接線方式接地距離保護(hù)接線方式接地距離保護(hù)接線方式相間距離保護(hù)接線方式相間距離保護(hù)接線方式A相相B相相C相相AB相相BC相相CA相相單單 相相接接地地+ 兩兩相相接接地地AB+BC+CA 兩兩相相不不接接地地AB+BC+CA 三三相相ABC“+”“+”表示能正確反應(yīng)故障距離；表示能正確反應(yīng)故障距離；“”表示不能正確反應(yīng)故障距表示不能正確反應(yīng)故障距離離 故障類(lèi)型故障類(lèi)型.AU.03AIK

16、 I.ABU.ABII.BU.03BIK I.03CIK I.CU.BCU.BCII.CAII.CAU 距離保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間距離保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間t與保護(hù)安裝處至短路點(diǎn)之與保護(hù)安裝處至短路點(diǎn)之間的距離的關(guān)系，稱為間的距離的關(guān)系，稱為距離保護(hù)的時(shí)限特性距離保護(hù)的時(shí)限特性。 為滿足速動(dòng)性、選擇性和靈敏性的要求，廣泛為滿足速動(dòng)性、選擇性和靈敏性的要求，廣泛采用具有三段動(dòng)作范圍的階梯型時(shí)限特性，并采用具有三段動(dòng)作范圍的階梯型時(shí)限特性，并分別稱為距離分別稱為距離、段保護(hù)。段保護(hù)。kL距離距離I I段為無(wú)延時(shí)的速動(dòng)段段為無(wú)延時(shí)的速動(dòng)段. .IIII段為帶固定時(shí)限的速動(dòng)段段為帶固定時(shí)限的速動(dòng)段: :延時(shí)的時(shí)限一般

17、為延時(shí)的時(shí)限一般為0.3-0.60.3-0.6秒秒IIIIII段時(shí)限需與相鄰線路段時(shí)限需與相鄰線路IIIIII段配合段配合: :一般不小于一般不小于1-31-3秒。秒。 距離保護(hù)距離保護(hù)段是瞬時(shí)動(dòng)作的，段是瞬時(shí)動(dòng)作的，t是保護(hù)是保護(hù)本身的固有動(dòng)作時(shí)間（幾十本身的固有動(dòng)作時(shí)間（幾十ms）以保護(hù)以保護(hù)2為例：為例：段本應(yīng)保護(hù)線路段本應(yīng)保護(hù)線路AB的全長(zhǎng)，即保護(hù)范圍的全長(zhǎng)，即保護(hù)范圍為全長(zhǎng)的為全長(zhǎng)的100%，然而實(shí)際上不可能，因?yàn)楫?dāng)，然而實(shí)際上不可能，因?yàn)楫?dāng)線路線路BC出口處短路時(shí)，出口處短路時(shí)，22mABkABZZZZACB21k2.1setZ這時(shí)這時(shí)保護(hù)保護(hù)2段不應(yīng)動(dòng)作而應(yīng)由段不應(yīng)動(dòng)作而應(yīng)由保護(hù)

18、保護(hù)1段動(dòng)段動(dòng)作切除，因此，作切除，因此，保護(hù)保護(hù)2其起動(dòng)阻抗的整定值必其起動(dòng)阻抗的整定值必須躲開(kāi)這一點(diǎn)短路時(shí)所能測(cè)量到的阻抗須躲開(kāi)這一點(diǎn)短路時(shí)所能測(cè)量到的阻抗ABZ.2setrelABZK Z.1setrelBCZKZ同理同理因此，距離因此，距離段只能保護(hù)本線路全長(zhǎng)的段只能保護(hù)本線路全長(zhǎng)的8085%，為切除本線路末端為切除本線路末端1520%范圍內(nèi)的故障，需要設(shè)范圍內(nèi)的故障，需要設(shè)置距離保護(hù)置距離保護(hù)段。段。即即 考慮到阻抗繼電器和電壓、電流考慮到阻抗繼電器和電壓、電流互感器的誤差，需引入可靠系數(shù)互感器的誤差，需引入可靠系數(shù).2setABZZrelK一般取一般取0.80.85relK距離距離

19、段整定值的選擇類(lèi)似于限時(shí)電流速斷，段整定值的選擇類(lèi)似于限時(shí)電流速斷，即應(yīng)使其不超出相鄰下一條線路距離即應(yīng)使其不超出相鄰下一條線路距離段的保護(hù)范段的保護(hù)范圍，同時(shí)動(dòng)作時(shí)間上帶有比相鄰下一條線路距離圍，同時(shí)動(dòng)作時(shí)間上帶有比相鄰下一條線路距離段高出一個(gè)的時(shí)限，以滿足選擇性。段高出一個(gè)的時(shí)限，以滿足選擇性。t當(dāng)當(dāng)保護(hù)保護(hù)1的的段保護(hù)末端短路時(shí)，段保護(hù)末端短路時(shí)，保護(hù)保護(hù)2的測(cè)的測(cè)量阻抗為：量阻抗為：2.1mABsetZZZACB21保護(hù)保護(hù)1 1距離距離段的保護(hù)范圍末端段的保護(hù)范圍末端保護(hù)保護(hù)2 2距離距離段的保護(hù)范圍段的保護(hù)范圍.1setZ同樣引入可靠系數(shù)，則保護(hù)同樣引入可靠系數(shù)，則保護(hù)2段的起動(dòng)段

20、的起動(dòng)阻抗為：阻抗為：relK.2.1setrelABsetZKZZ()relABrelBCKZKZ0.8relK21ttt其中其中同樣，距離同樣，距離、段的聯(lián)合工作，構(gòu)成本線路的段的聯(lián)合工作，構(gòu)成本線路的主保護(hù)。主保護(hù)。為了做好相鄰線路保護(hù)裝置和斷路器拒絕動(dòng)為了做好相鄰線路保護(hù)裝置和斷路器拒絕動(dòng)作的后備保護(hù)，同時(shí)也作為本線路距離作的后備保護(hù)，同時(shí)也作為本線路距離、段段的后備保護(hù)，還需裝設(shè)保護(hù)的后備保護(hù)，還需裝設(shè)保護(hù)段，距離段，距離段的整段的整定值與過(guò)電流保護(hù)類(lèi)似，其起動(dòng)阻抗要按躲開(kāi)正定值與過(guò)電流保護(hù)類(lèi)似，其起動(dòng)阻抗要按躲開(kāi)正常運(yùn)行時(shí)的最小負(fù)荷阻抗來(lái)選擇，而動(dòng)作時(shí)限應(yīng)常運(yùn)行時(shí)的最小負(fù)荷阻抗來(lái)選

21、擇，而動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比距離比距離段保護(hù)范圍內(nèi)其它各保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)段保護(hù)范圍內(nèi)其它各保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限高出一個(gè)限高出一個(gè)ttZ 3Z 2Z 1tL保護(hù)保護(hù)3 3的的I I段段保護(hù)保護(hù)3 3的的IIII段段保護(hù)保護(hù)3 3的的IIIIII段段 距離保護(hù)的時(shí)限特性距離保護(hù)的時(shí)限特性3t3t2t2t1t2t3t距離保護(hù)一般由起動(dòng)、測(cè)量、振蕩閉鎖、電壓回路斷線閉鎖、距離保護(hù)一般由起動(dòng)、測(cè)量、振蕩閉鎖、電壓回路斷線閉鎖、配合邏輯和出口等幾部分組成。配合邏輯和出口等幾部分組成。 1 1起動(dòng)部分起動(dòng)部分 起動(dòng)部分用來(lái)判別系統(tǒng)是否處于故障狀態(tài)。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，起動(dòng)部分用來(lái)判別系統(tǒng)是否處于故障狀態(tài)。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，該

22、部分不動(dòng)作，距離保護(hù)裝置的測(cè)量、邏輯等部分不投入工作；該部分不動(dòng)作，距離保護(hù)裝置的測(cè)量、邏輯等部分不投入工作； 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，它立即動(dòng)作，使整套保護(hù)迅速投入工作當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，它立即動(dòng)作，使整套保護(hù)迅速投入工作 2 2測(cè)量部分測(cè)量部分 測(cè)量部分是距離保護(hù)中的核心，其作用是依據(jù)上述的測(cè)量阻測(cè)量部分是距離保護(hù)中的核心，其作用是依據(jù)上述的測(cè)量阻抗法或比較補(bǔ)償電壓法，測(cè)量故障距離和判斷故障方向，并與預(yù)抗法或比較補(bǔ)償電壓法，測(cè)量故障距離和判斷故障方向，并與預(yù)先設(shè)定的距離和方向相比較，以確定出故障所處的區(qū)段。先設(shè)定的距離和方向相比較，以確定出故障所處的區(qū)段。3 3振蕩閉鎖部分振蕩閉鎖部分 為區(qū)內(nèi)故障

23、，從而有可能導(dǎo)致距離保護(hù)誤動(dòng)作。為防止保護(hù)為區(qū)內(nèi)故障，從而有可能導(dǎo)致距離保護(hù)誤動(dòng)作。為防止保護(hù)誤動(dòng)，應(yīng)在系統(tǒng)振蕩時(shí)將保護(hù)閉鎖。誤動(dòng)，應(yīng)在系統(tǒng)振蕩時(shí)將保護(hù)閉鎖。 4 4電壓回路斷線部分電壓回路斷線部分 電壓回路斷線時(shí)，將會(huì)造成保護(hù)測(cè)量電壓的消失，也可能使電壓回路斷線時(shí)，將會(huì)造成保護(hù)測(cè)量電壓的消失，也可能使距離保護(hù)的測(cè)量部分出現(xiàn)誤判斷，這種情況下也應(yīng)該將保護(hù)閉鎖，距離保護(hù)的測(cè)量部分出現(xiàn)誤判斷，這種情況下也應(yīng)該將保護(hù)閉鎖，以防止出現(xiàn)不必要的誤動(dòng)。以防止出現(xiàn)不必要的誤動(dòng)。 5 5配合邏輯部分配合邏輯部分 用來(lái)實(shí)現(xiàn)距離保護(hù)各個(gè)部分之間的邏輯配合以及三段式保用來(lái)實(shí)現(xiàn)距離保護(hù)各個(gè)部分之間的邏輯配合以及三段式

24、保護(hù)中各段之間的時(shí)限配合。護(hù)中各段之間的時(shí)限配合。6 6出口部分出口部分 包括跳閘出口和信號(hào)出口，在保護(hù)動(dòng)作時(shí)接通跳閘回路并包括跳閘出口和信號(hào)出口，在保護(hù)動(dòng)作時(shí)接通跳閘回路并發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。阻抗繼電器主要作用就是在系統(tǒng)發(fā)生短路故阻抗繼電器主要作用就是在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，通過(guò)測(cè)量故障環(huán)路上的測(cè)量阻抗障時(shí)，通過(guò)測(cè)量故障環(huán)路上的測(cè)量阻抗Zm，并，并將它與整定阻抗將它與整定阻抗Zset進(jìn)行比較，以確定故障所處進(jìn)行比較，以確定故障所處的區(qū)段，從而決定保護(hù)是否動(dòng)作。的區(qū)段，從而決定保護(hù)是否動(dòng)作。將阻抗繼電器的測(cè)將阻抗繼電器的測(cè)量阻抗畫(huà)在復(fù)平面量阻抗畫(huà)在復(fù)平面上上,線路的始端線路的始端B位

25、于坐位于坐標(biāo)的原點(diǎn)，正方向的測(cè)標(biāo)的原點(diǎn)，正方向的測(cè)量阻抗在第一象限量阻抗在第一象限,反方反方mZ向測(cè)量阻抗在第三象限，正方向線路測(cè)量阻抗向測(cè)量阻抗在第三象限，正方向線路測(cè)量阻抗與與R軸之間的角度為線路軸之間的角度為線路BC的阻抗角，對(duì)的阻抗角，對(duì)保護(hù)保護(hù)的距離的距離段段 距離距離段阻抗段阻抗繼電器的起動(dòng)特性就應(yīng)包括以內(nèi)的阻繼電器的起動(dòng)特性就應(yīng)包括以內(nèi)的阻抗線段在內(nèi)抗線段在內(nèi),可用陰影線來(lái)表示。可用陰影線來(lái)表示。ksetrelBCZKZrelBCKZRjxBCZBCkZmAsetZ實(shí)際上，阻抗繼電器的保護(hù)范圍不能是一實(shí)際上，阻抗繼電器的保護(hù)范圍不能是一條直線，即具有直線形動(dòng)作特性的繼電器是不條直

26、線，即具有直線形動(dòng)作特性的繼電器是不能用的，考慮到故障點(diǎn)過(guò)渡電阻的影響及互感能用的，考慮到故障點(diǎn)過(guò)渡電阻的影響及互感器角度誤差的影響，測(cè)量阻抗將不會(huì)落在器角度誤差的影響，測(cè)量阻抗將不會(huì)落在整定阻抗的直線上。整定阻抗的直線上。mZRjxBCZBCkZkRgZm為保證區(qū)內(nèi)故障情況下測(cè)量元件可靠動(dòng)作，在為保證區(qū)內(nèi)故障情況下測(cè)量元件可靠動(dòng)作，在復(fù)復(fù)阻抗平面上，動(dòng)作范圍應(yīng)該是一個(gè)包括阻抗平面上，動(dòng)作范圍應(yīng)該是一個(gè)包括Z Zsetset對(duì)對(duì)應(yīng)線段的區(qū)域。應(yīng)線段的區(qū)域。如圓形區(qū)域、四邊形區(qū)域、蘋(píng)果形區(qū)域、橄欖如圓形區(qū)域、四邊形區(qū)域、蘋(píng)果形區(qū)域、橄欖形區(qū)域等。形區(qū)域等。當(dāng)測(cè)量阻抗當(dāng)測(cè)量阻抗Z Zm m落在這樣

27、的動(dòng)作區(qū)域以內(nèi)時(shí)，落在這樣的動(dòng)作區(qū)域以內(nèi)時(shí)，阻阻抗抗測(cè)量元件就動(dòng)作；測(cè)量元件就動(dòng)作；當(dāng)測(cè)量阻抗當(dāng)測(cè)量阻抗Z Zm m落在動(dòng)作區(qū)域以外時(shí)，落在動(dòng)作區(qū)域以外時(shí)，阻抗阻抗測(cè)量測(cè)量元件不動(dòng)作。元件不動(dòng)作。這個(gè)區(qū)域的邊界就是測(cè)量元件的臨界動(dòng)作邊界。這個(gè)區(qū)域的邊界就是測(cè)量元件的臨界動(dòng)作邊界。阻抗元件動(dòng)作區(qū)域的形狀，稱為動(dòng)作特性。阻抗元件動(dòng)作區(qū)域的形狀，稱為動(dòng)作特性。如動(dòng)作區(qū)域?yàn)閳A形時(shí)，稱為圓特性；如動(dòng)作區(qū)域?yàn)閳A形時(shí)，稱為圓特性；動(dòng)作區(qū)域?yàn)樗倪呅螘r(shí)，稱為四邊形特性。動(dòng)作區(qū)域?yàn)樗倪呅螘r(shí)，稱為四邊形特性。阻抗元件的動(dòng)作特性可以用阻抗復(fù)平面上的幾阻抗元件的動(dòng)作特性可以用阻抗復(fù)平面上的幾何圖形來(lái)描述，也可以用復(fù)數(shù)的

28、數(shù)學(xué)方程來(lái)描何圖形來(lái)描述，也可以用復(fù)數(shù)的數(shù)學(xué)方程來(lái)描述，這種方程稱為動(dòng)作方程。述，這種方程稱為動(dòng)作方程。 |A|B| |Zm|Zset|比較器比較器|A| |B|動(dòng)作動(dòng)作TV.mU1I.A.B A:動(dòng)作量動(dòng)作量 B:制動(dòng)量制動(dòng)量.msetIZ.msetAIZ.mBUn動(dòng)作特性為以保護(hù)安裝處為園點(diǎn)，以動(dòng)作特性為以保護(hù)安裝處為園點(diǎn)，以Zset為半徑為半徑所做的圓，其中圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，所做的圓，其中圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，Zset習(xí)慣上使其習(xí)慣上使其與線路的阻抗角一致。與線路的阻抗角一致。RjxZsetkZm1Zm2Zm3當(dāng)當(dāng)Zm1位于園內(nèi)有位于園內(nèi)有|Zm1| |Zset|繼電器不動(dòng)作繼電器不動(dòng)作當(dāng)當(dāng)Zm2位

29、于圓周上時(shí)有位于圓周上時(shí)有|Zm2|=|Zset|繼電器剛好動(dòng)作繼電器剛好動(dòng)作B.C.D.mU.mI比相式比相式.argCD90 動(dòng)作動(dòng)作極化電壓極化電壓：.pmsetmCIZUU補(bǔ)償電壓補(bǔ)償電壓：.msetmDIZUU.msetIZ.msetIZRjxsetZsetZ.setmCZZmZ.setmDZZ .0|arg| |arg|arg|90msetmmsetmsetmsetmI ZUCDI ZUZZZZ| |msetZZ|Zm1|= =|Zset| 時(shí)時(shí) =90=90o o分子分母分子分母同除同除I Im mRjxsetZsetZ.setmCZZmZ.setmDZZ RjxsetZsetZ

30、.setmCZZmZ.setmDZZ |Zm1| |Zset| 時(shí)時(shí) 90 |Zset| 時(shí)時(shí) 9090o o已知構(gòu)成已知構(gòu)成BA,BACBAD.CA B.BAD.AB結(jié)論：結(jié)論：|.A|.B|.A|.A|.B|.B=.C.D 90 .C.D .C.D 平行四邊形法則平行四邊形法則當(dāng)測(cè)量阻抗位于圓內(nèi)時(shí)繼電器動(dòng)作，即圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，當(dāng)測(cè)量阻抗位于圓內(nèi)時(shí)繼電器動(dòng)作，即圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，圓外為不動(dòng)作區(qū)。當(dāng)測(cè)量阻抗正好位于圓周上時(shí)，繼電器剛好動(dòng)作，圓外為不動(dòng)作區(qū)。當(dāng)測(cè)量阻抗正好位于圓周上時(shí)，繼電器剛好動(dòng)作，對(duì)應(yīng)此時(shí)的阻抗就是繼電器的動(dòng)作阻抗。對(duì)應(yīng)此時(shí)的阻抗就是繼電器的動(dòng)作阻抗。mZopZZ setRjXoo

31、pZsetZ全阻抗繼電器的特性以保護(hù)安裝點(diǎn)全阻抗繼電器的特性以保護(hù)安裝點(diǎn)為中心，以整定阻抗為半徑所為中心，以整定阻抗為半徑所作的一個(gè)圓。作的一個(gè)圓。m| |opsetZZ由于這種特性是以原點(diǎn)為圓心而作的圓，因此不論加入繼電器的由于這種特性是以原點(diǎn)為圓心而作的圓，因此不論加入繼電器的電壓電流之間的角度為多大，繼電器的動(dòng)作阻抗在數(shù)值上均等電壓電流之間的角度為多大，繼電器的動(dòng)作阻抗在數(shù)值上均等于整定阻抗。即，具有這種動(dòng)作特性的繼電器稱為全于整定阻抗。即，具有這種動(dòng)作特性的繼電器稱為全阻抗繼電器，它沒(méi)有方向性，全阻抗繼電器可采用兩個(gè)電壓絕對(duì)阻抗繼電器，它沒(méi)有方向性，全阻抗繼電器可采用兩個(gè)電壓絕對(duì)值比較

32、或兩個(gè)電壓相位比較的方式構(gòu)成。值比較或兩個(gè)電壓相位比較的方式構(gòu)成。比幅式比幅式| |msetmZZI兩端同乘mmmI ZU比相式比相式msetmmsetCI ZUAI ZetmmmsDI ZUBU|arg| 90msetmmsetmI ZUI ZUB B：制動(dòng)量制動(dòng)量A A：動(dòng)作量動(dòng)作量.| |mmsetUIZ極化電壓極化電壓補(bǔ)償電壓補(bǔ)償電壓 為了使阻抗繼電器具有方向性，我們?cè)O(shè)計(jì)出為了使阻抗繼電器具有方向性，我們?cè)O(shè)計(jì)出一種方向阻抗繼電器一種方向阻抗繼電器:其特性是以整定阻抗為直徑而通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一其特性是以整定阻抗為直徑而通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一個(gè)圓，圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，而圓外為不動(dòng)作區(qū)。個(gè)圓，圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)

33、，而圓外為不動(dòng)作區(qū)。當(dāng)加入繼電器的和之間的相位差為不同當(dāng)加入繼電器的和之間的相位差為不同數(shù)值時(shí)，繼電器的起動(dòng)阻抗也將隨之改變。數(shù)值時(shí)，繼電器的起動(dòng)阻抗也將隨之改變。當(dāng)?shù)扔诘淖杩菇菚r(shí)，繼電器的起動(dòng)阻抗為最當(dāng)?shù)扔诘淖杩菇菚r(shí)，繼電器的起動(dòng)阻抗為最大，等于圓的直徑，此時(shí)，阻抗繼電器保護(hù)范圍最大，大，等于圓的直徑，此時(shí)，阻抗繼電器保護(hù)范圍最大，工作最靈敏，這個(gè)角度稱為繼電器的最大靈敏角，用工作最靈敏，這個(gè)角度稱為繼電器的最大靈敏角，用表示。表示。setZsetZmImUmopZmsen| |Zset/2| |Zset/2ZsetRjXo 方向阻抗特性圓方向阻抗特性圓半徑：半徑： | |Zset/2| |

34、11| |22msetsetZZZ動(dòng)作方程：動(dòng)作方程：Zm2Zm3圓心：圓心： Zset/2211| |22msetsetZZZ當(dāng)當(dāng)Zm2位于圓內(nèi)時(shí)有位于圓內(nèi)時(shí)有 繼電器動(dòng)作繼電器動(dòng)作 當(dāng)當(dāng)Zm3位于圓外時(shí)有位于圓外時(shí)有 繼電器不動(dòng)作繼電器不動(dòng)作 311| |22msetsetZZZZm1111| |22msetsetZZZ當(dāng)當(dāng)Zm1位于圓周上時(shí)有位于圓周上時(shí)有 繼電器剛好動(dòng)作繼電器剛好動(dòng)作 由動(dòng)作方程可推出絕對(duì)值由動(dòng)作方程可推出絕對(duì)值比較式電氣動(dòng)作方程比較式電氣動(dòng)作方程11| |22msetsetZZZ幅值比較式的動(dòng)作方程：幅值比較式的動(dòng)作方程：.11| |22mmsetmsetUI ZI

35、Z比幅式設(shè)計(jì)：比幅式設(shè)計(jì)：.12setAZ.12msetBZZ.12msetAI Z.12mmsetBUI Z比相式設(shè)計(jì)：比相式設(shè)計(jì)：.pmCUU.msetmDI ZUU極化電壓極化電壓補(bǔ)償電壓補(bǔ)償電壓相位比較式方程：相位比較式方程：.|arg|mmsetmUI ZU90 方向阻抗繼電器總結(jié)：方向阻抗繼電器總結(jié)：具有明確的方向性，不會(huì)誤動(dòng)。具有明確的方向性，不會(huì)誤動(dòng)。躲開(kāi)過(guò)渡電阻的能力差，過(guò)渡電阻躲開(kāi)過(guò)渡電阻的能力差，過(guò)渡電阻rg稍大一點(diǎn)，稍大一點(diǎn)，方向阻抗繼電器便不起作用。方向阻抗繼電器便不起作用。理論上過(guò)原點(diǎn)，實(shí)際上由于電路設(shè)計(jì)有門(mén)坎值，理論上過(guò)原點(diǎn)，實(shí)際上由于電路設(shè)計(jì)有門(mén)坎值，低于門(mén)坎值

36、電路不動(dòng)作，出口附近有死區(qū)。低于門(mén)坎值電路不動(dòng)作，出口附近有死區(qū)。比相式比相式所以方向阻抗繼電器有一定的死區(qū)，在越接近所以方向阻抗繼電器有一定的死區(qū)，在越接近出口處短路時(shí)越該動(dòng)作而它反而不動(dòng)作。出口處短路時(shí)越該動(dòng)作而它反而不動(dòng)作。.mCU.msetmDI ZU其中一個(gè)量其中一個(gè)量 為為“0”，（在保護(hù)安裝出口處短路（在保護(hù)安裝出口處短路時(shí)）無(wú)法比較相角。時(shí)）無(wú)法比較相角。.mURjx1setZ2setZ0ZmZ0mZZ其特性是當(dāng)正方向的整定阻抗為其特性是當(dāng)正方向的整定阻抗為 時(shí)，同時(shí)反方向整時(shí)，同時(shí)反方向整定阻抗定阻抗 ，圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，而圓外為不動(dòng)作區(qū)。，圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，而圓外為不動(dòng)作區(qū)。12|

37、setsetZZ1setZ0121()2setsetZZZ121211|()|22msetsetsetsetZZZZZ2setZ其動(dòng)作方程為：其動(dòng)作方程為：圓心坐標(biāo)為：圓心坐標(biāo)為：圓的直徑為：圓的直徑為：121()2setsetZZ比幅式：比幅式：zdJZIA)1(21.zdJJZIUB)1(21.比相式：比相式：zdJJZIUC.zdJJZIUD.121211|()|22msetsetsetsetZZZZZ其阻抗絕對(duì)值比較動(dòng)作方程為：其阻抗絕對(duì)值比較動(dòng)作方程為： 偏移阻抗特性圓偏移阻抗特性圓Zzd2Zzd1RjXoZJ為提高躲開(kāi)過(guò)渡電阻的能力，進(jìn)一步改進(jìn)偏移阻抗特性有兩個(gè)整定阻抗，即正方向整

38、定阻抗Zzd1和反方向整定阻抗Zzd2 圓心位于 處，半徑為 。 121()2zdzdZZ121()2zdzdZZ圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，圓外為非動(dòng)作區(qū)，當(dāng)測(cè)量阻抗圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，圓外為非動(dòng)作區(qū)，當(dāng)測(cè)量阻抗正好落在圓周上時(shí)，阻抗元件臨界動(dòng)作。正好落在圓周上時(shí)，阻抗元件臨界動(dòng)作。 Zzd1-ZJ1Zzd2Zzd1RjXo 偏移阻抗特性圓偏移阻抗特性圓ZJ1ZJ1-Zzd2Zzd1-ZJ2ZJ2-Zzd2ZJ2)(21)(212121zdzdzdzdJZZZZZ比幅式：ozdJJzdoZZZZ90arg9021比相式：當(dāng)測(cè)量阻抗ZJ落在圓內(nèi)或圓周上時(shí)，ZJ末端到圓心的距離一定小于或等于圓的半徑，而當(dāng)測(cè)量阻抗Z

39、J落在圓外時(shí)，ZJ末端到圓心的距離一定大于圓的半徑，所以測(cè)量元件的動(dòng)作條件可以表示為： 總結(jié)：偏移阻抗繼電器克服了方向繼電器的死區(qū)，總結(jié)：偏移阻抗繼電器克服了方向繼電器的死區(qū)，但在背后近距離范圍內(nèi)短路時(shí)會(huì)誤動(dòng)作。但在背后近距離范圍內(nèi)短路時(shí)會(huì)誤動(dòng)作。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 沒(méi)有死區(qū)沒(méi)有死區(qū)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 有一部分誤動(dòng)區(qū)有一部分誤動(dòng)區(qū) （或（或 Zzd1=Zzd2 ）全阻抗繼電器）全阻抗繼電器 （或（或 Zzd2=0 ） 方向阻抗繼電器方向阻抗繼電器 一般取一般取0.10.2，不能做距離，不能做距離I段的測(cè)量元件。段的測(cè)量元件。10 其靜態(tài)特性為方向阻抗繼電器，而在動(dòng)態(tài)時(shí)其特性會(huì)其靜態(tài)特性為方向阻抗繼電器，而

40、在動(dòng)態(tài)時(shí)其特性會(huì)隨故障位置改變，在正前方發(fā)生故障時(shí)，它具有偏移阻抗隨故障位置改變，在正前方發(fā)生故障時(shí)，它具有偏移阻抗繼電器的特性，在反方向發(fā)生故障時(shí)，其動(dòng)作特性圓位于繼電器的特性，在反方向發(fā)生故障時(shí)，其動(dòng)作特性圓位于第一象限（它的動(dòng)作圓跳到上面去了第一象限（它的動(dòng)作圓跳到上面去了, ,稱為上拋圓），現(xiàn)稱為上拋圓），現(xiàn)在在在在220220kVkV和和500500kVkV以上電壓等級(jí)均采用此種阻抗繼電器。以上電壓等級(jí)均采用此種阻抗繼電器。總結(jié)：總結(jié)： ：繼電器的測(cè)量阻抗繼電器的測(cè)量阻抗 ：繼電器的整定阻抗，即在線路阻抗角方向上：繼電器的整定阻抗，即在線路阻抗角方向上能使繼電器動(dòng)作的最大阻抗。（全阻

41、抗繼電器：圓的半徑；能使繼電器動(dòng)作的最大阻抗。（全阻抗繼電器：圓的半徑；方向阻抗繼電器：最大靈敏度角方向上圓的直徑；偏移阻方向阻抗繼電器：最大靈敏度角方向上圓的直徑；偏移阻抗繼電器：在最大靈敏度角方向上由原點(diǎn)到圓周的長(zhǎng)度）抗繼電器：在最大靈敏度角方向上由原點(diǎn)到圓周的長(zhǎng)度） ：繼電器的起動(dòng)阻抗即能使繼電器剛好動(dòng)作繼電器的起動(dòng)阻抗即能使繼電器剛好動(dòng)作的阻抗。（除全阻抗繼電器外，的阻抗。（除全阻抗繼電器外， 隨著隨著 的不同而改的不同而改變）變） ：距離保護(hù)的動(dòng)作阻抗，即從保護(hù)安裝處到保：距離保護(hù)的動(dòng)作阻抗，即從保護(hù)安裝處到保護(hù)范圍末端的線路阻抗。護(hù)范圍末端的線路阻抗。.JJJIUZ JZzdZJd

42、zZJdzZJdzZ.JJJIUZ 由于由于U（B）nyIBCnlU（B）IBCnlnydZnlny其中其中U（B） 一次側(cè)電壓，即母線一次側(cè)電壓，即母線B B的電壓的電壓IBC 一次電流，即線路一次電流，即線路BCBC中的電流中的電流ny 電壓互感器變比電壓互感器變比nl 電流互感器變比電流互感器變比Zzd = Zdz則則nlny比幅式：比幅式：|JU|zdJZI ZdJZI.TV.JU1I.A.B比相式：比相式：.90arg90JzdJJzdJI ZUI ZU .C.DZdJZI.JU.JIZdJZI.復(fù)阻抗復(fù)阻抗Zzd怎樣構(gòu)成？怎樣構(gòu)成？.JzdJCIZU.JzdJDIZU比幅式：比幅式

43、：zdJZIA.21.21JzdJUZIB|21|21|.zdJJzdJZIUZITURRTVTA*12IJK I12IJK IJUAUBUIJ 絕對(duì)值比較的電壓形成絕對(duì)值比較的電壓形成 絕絕對(duì)對(duì)值值比比較較回回路路TURRTVTA*12IJK I12IJK IUJK UAUBUK KI I: :電流電抗器轉(zhuǎn)移電抗電流電抗器轉(zhuǎn)移電抗K KU U: :電壓電抗器轉(zhuǎn)移電抗電壓電抗器轉(zhuǎn)移電抗1122IJUJIJK IK UK I兩側(cè)同除以兩側(cè)同除以并令并令UJK IIzdUKZK.11| |22JzdJJzdI ZUI Z方向阻抗特性方向阻抗特性 改變線匝數(shù)可以改變改變線匝數(shù)可以改變K KI I，

44、K KU U從而選擇從而選擇Z Zzdzd，通過(guò)通過(guò)R R選擇相位選擇相位KU=nTAnTVnTM比相式：比相式：.JU.C .JU.zdJZI.D.90arg90JJzdJUI ZU TURRTVTAJU.C.D.zdJZIJU.90arg270JJJzdUUI Z或 相位比較的電壓形成相位比較的電壓形成 相相位位比比較較回回路路TURRTVTAJIIKJUUKJUUKCUDUCIJUJUK IK UDUJUK U90arg90ooIJUJUJK IK UK U1、均壓法、均壓法JR1R2UaUbUabab.A.B作為執(zhí)行元件的繼電器作為執(zhí)行元件的繼電器J接于兩個(gè)電壓之差上接于兩個(gè)電壓之差上

45、反應(yīng)于反應(yīng)于Ua- Ub=Uab而動(dòng)作。而動(dòng)作。.A.B將將 整流后接于電阻整流后接于電阻R1， R1兩端電壓為兩端電壓為Ua。將將 整流后接于電阻整流后接于電阻R2， R2兩端電壓為兩端電壓為Ub。2、環(huán)流法、環(huán)流法JR1R2.A.BIaIbIa-Ib執(zhí)行元件反應(yīng)于執(zhí)行元件反應(yīng)于 和和 整流后的電流之差整流后的電流之差I(lǐng)a-Ib而動(dòng)作。而動(dòng)作。.A.B1 1、測(cè)量瞬時(shí)值同時(shí)為正的與門(mén)比相回路、測(cè)量瞬時(shí)值同時(shí)為正的與門(mén)比相回路2 2、測(cè)量瞬時(shí)值為一正一負(fù)的異或門(mén)比相回路、測(cè)量瞬時(shí)值為一正一負(fù)的異或門(mén)比相回路3 3、脈沖式比相回路、脈沖式比相回路根據(jù)距離保護(hù)的工作原理，加入繼電器的電壓根據(jù)距離保

46、護(hù)的工作原理，加入繼電器的電壓 和和電流電流 應(yīng)滿足以下要求：應(yīng)滿足以下要求：.JU.JI繼電器的測(cè)量阻抗正比于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間繼電器的測(cè)量阻抗正比于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的距離。的距離。2、繼電器的測(cè)量阻抗應(yīng)與故障類(lèi)型無(wú)關(guān)，即保護(hù)范圍繼電器的測(cè)量阻抗應(yīng)與故障類(lèi)型無(wú)關(guān)，即保護(hù)范圍不隨故障類(lèi)型而變化。不隨故障類(lèi)型而變化。1cos設(shè)設(shè) ，當(dāng)阻抗繼電器加入的電壓和電流為，當(dāng)阻抗繼電器加入的電壓和電流為 和和 時(shí)，稱為時(shí)，稱為“0接線接線”；ABU.BAII .AU.BU.CU.AI.CI.BI.ABII30時(shí)的向量圖時(shí)的向量圖1cos.ABUBCU.AI當(dāng)阻抗繼電器加入的電壓當(dāng)阻抗繼電器加入的

47、電壓和電流為和電流為 和和 時(shí)，稱時(shí)，稱為為“90接線接線”等。等。ABU.BI當(dāng)阻抗繼電器加入的電壓當(dāng)阻抗繼電器加入的電壓和電流為和電流為 和和 時(shí)，時(shí)，稱為稱為“-30接線接線”；ABU.AI當(dāng)阻抗繼電器加入的電壓和電流為當(dāng)阻抗繼電器加入的電壓和電流為 和和 時(shí)，稱為時(shí)，稱為“+30接線接線”；.BI.BCU繼電器編號(hào)繼電器編號(hào)ZKJ1ZKJ2ZKJ3相AB相BC相CA.BAJABUUU.BAJABIII.CBJBCUUU.ACJCAUUU.CBJBCIII.ACJCAIII(設(shè)短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)的距離為設(shè)短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)的距離為 km，線路每線路每km的正序阻抗為的正序阻抗為 )1

48、zAB相：相：.1.AAIzU.1.BBIzU.111()ABABABABUUUI zI zIIz.11.()ABABJABABABUUzIIZzIIII同理：同理：1JBCZz1JCAZz同時(shí)能夠正確反應(yīng)線路上的正序阻抗，三個(gè)反映同時(shí)能夠正確反應(yīng)線路上的正序阻抗，三個(gè)反映相間短路的阻抗繼電器均能動(dòng)作。相間短路的阻抗繼電器均能動(dòng)作。1、三相短路、三相短路.AI.BI.CIBC相：相：)(.1.1.1.CBCBBCIIzIzIzU2、兩相短路（假設(shè)為、兩相短路（假設(shè)為B、C兩相短路）兩相短路）ABC.BI.CI.BCUd1z 1z .11.()BCBCJBCBCBCUzIIZzIIIBCBC相繼

49、電器能夠正確反相繼電器能夠正確反應(yīng)線路上的正序阻抗，應(yīng)線路上的正序阻抗，繼電器能動(dòng)作。繼電器能動(dòng)作。AB相：相：)(23)(211.zzEzzEIssBCB212)()3(|zIEUBAB2121.)()(3|zzzIIUZsBAABJAB.1BBBdUI z lU.1CCCdUI z lU.BdCdUU.AAAdEUU.BE.CE.ABU.CdU.BdU.CU.BU其中其中, 為為短路點(diǎn)各相電壓。短路點(diǎn)各相電壓。、.AdU、.BdU.CdUAB相不能正確反應(yīng)故障點(diǎn)處的正序阻抗，但不相不能正確反應(yīng)故障點(diǎn)處的正序阻抗，但不應(yīng)該誤動(dòng)，因?yàn)閼?yīng)該誤動(dòng)，因?yàn)閨ZJAB|遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于|Zdz|，同理同

50、理|ZJCA|遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于|Zdz|也不會(huì)動(dòng)作。也不會(huì)動(dòng)作。因此，兩相短路時(shí)，只有其中一個(gè)繼電器動(dòng)作。因此，兩相短路時(shí)，只有其中一個(gè)繼電器動(dòng)作。（可靠性降低）（可靠性降低）3、兩相接地短路（假設(shè)為、兩相接地短路（假設(shè)為A、B兩相接地短路）兩相接地短路）(1,1)ABKABCd：互感MZ它與兩相短路不同，地中有電流流回，所以它與兩相短路不同，地中有電流流回，所以.BAII把把A相和相和B相看成兩個(gè)相看成兩個(gè)“導(dǎo)線導(dǎo)線地地”的送電線路并有互感的送電線路并有互感耦合在一起，假設(shè)用耦合在一起，假設(shè)用ZL表示輸電線每表示輸電線每km的自感阻抗，的自感阻抗，ZM表示每表示每km的互感阻抗，則保護(hù)安裝點(diǎn)

51、的故障相電壓為：的互感阻抗，則保護(hù)安裝點(diǎn)的故障相電壓為：MBLAAZIZIU.MALBBZIZIU.1.()()()ABABLMJABLMABABUIIZZZZZzIIII：自感LZ.LMMAABMLMBCCMMMZZZUIUZZZIUIZZZ.0120.20121.0122211111AAAABBBBCCCCIIIIIIIIIaaIIIIIIaa.BAMBLCMUIZIZIZ.AALBMCMUIZIZIZ.CAMBMCLUIZIZIZ.0120.20121.0122211111AAAABBBBCCCCUUUUUUUUUaaUUUUUUaa1.0.221.222111111111311AABB

52、CCUUUUaaUaaUUUUaaaa.00.11.22.00.11.220000200000000LMLMLMZIZZZUIUZZIIZIUIZZ電力系統(tǒng)中任何元件只要在電力系統(tǒng)中任何元件只要在A、B、C坐標(biāo)系中各相坐標(biāo)系中各相ZL相相等等,各相各相ZM相等相等,則在則在0、1、2坐標(biāo)系中必然有坐標(biāo)系中必然有Z1=Z2Z0上式表明各序分量之間的互阻上式表明各序分量之間的互阻抗為零抗為零, ,各序分量相互獨(dú)立各序分量相互獨(dú)立12LMZZZZ02LMZZZZKJ4ZKJ5ZKJ6：A：B：CAJAUU.BJBUU.CJCUU.0.3IKIIAJA.0.3IKIIBJB.0.3IKIICJC當(dāng)當(dāng)A

53、相發(fā)生接地短路時(shí)：相發(fā)生接地短路時(shí)：在母線處在母線處.1111dUUI z.2222221ddUUI zUI z.0000dUUI z.120AUUUU單相接地短路單相接地短路 故障點(diǎn)故障點(diǎn)A相電壓相電壓 接線方式（由于有零序分量，各繼電器引入零序補(bǔ)償量）接線方式（由于有零序分量，各繼電器引入零序補(bǔ)償量）(1)AK.1200AddddUUUU對(duì)輸電線路對(duì)輸電線路z2=z1， 表示保護(hù)安裝點(diǎn)的正序電壓、負(fù)序電壓、表示保護(hù)安裝點(diǎn)的正序電壓、負(fù)序電壓、零序電壓；零序電壓； 為短路點(diǎn)處的正序電壓、負(fù)序電壓、零序電為短路點(diǎn)處的正序電壓、負(fù)序電壓、零序電壓。壓。.0.2.1UUU、.0.2.1dddUUU

54、、保護(hù)安裝處：保護(hù)安裝處：)(.0.2.1IIIIAdddAUUUzIzIzIUUUU2.1.0.1.21.10.0.2.1.0.)0(2.1.0.dddUUU.010.1)(IzzIzA33)(.0110.1IzzzIzA3.0.1IKIzA1.0.0.1.3)3(zIKIIKIzIUZAAJAJAJAB、C相的電壓、電流接近正常電壓、電流，故相的電壓、電流接近正常電壓、電流，故B、C相不會(huì)誤動(dòng)。相不會(huì)誤動(dòng)。z0-z1取 K=3z1接線方式接線方式接地距離保護(hù)接線方式接地距離保護(hù)接線方式相間距離保護(hù)接線方式相間距離保護(hù)接線方式A相相B相相C相相AB相相BC相相CA相相單單 相相接接地地+ 兩

55、兩相相接接地地AB+BC+CA 兩兩相相不不接接地地AB+BC+CA 三三相相ABC“+”表示能正確反應(yīng)故障距離；表示能正確反應(yīng)故障距離；“”表示不能正確反應(yīng)故障距表示不能正確反應(yīng)故障距離離 故障類(lèi)型故障類(lèi)型.AU.03AIK I.ABU.ABII.BU.03BIK I.03CIK I.CU.BCU.BCII.CAII.CAU當(dāng)在保護(hù)安裝地點(diǎn)正方向出口處發(fā)生相間短路時(shí)故障線路當(dāng)在保護(hù)安裝地點(diǎn)正方向出口處發(fā)生相間短路時(shí)故障線路的殘余電壓將降低為零，三相短路時(shí)，的殘余電壓將降低為零，三相短路時(shí)，AB相短路時(shí)，相短路時(shí)， ；此時(shí)，任何具有方向性的繼電器因；此時(shí)，任何具有方向性的繼電器因加入的電壓為零

56、而不能動(dòng)作，從而出現(xiàn)保護(hù)裝置的電壓加入的電壓為零而不能動(dòng)作，從而出現(xiàn)保護(hù)裝置的電壓“死區(qū)死區(qū)”。故在實(shí)際應(yīng)用中，裝設(shè)記憶回路把故障前的。故在實(shí)際應(yīng)用中，裝設(shè)記憶回路把故障前的 記憶下來(lái)，在故障時(shí)，用記憶電壓記憶下來(lái)，在故障時(shí)，用記憶電壓 來(lái)計(jì)算。來(lái)計(jì)算。0.CABCABUUU0.ABUJU.)0(.JU)0(.JUXC=XL，R5非常大，在穩(wěn)態(tài)時(shí)，非常大，在穩(wěn)態(tài)時(shí)，XC、XL相互抵消，相互抵消，R5相當(dāng)大，相當(dāng)大，等于開(kāi)路，等于開(kāi)路， 。 BCJBCUU.)0(.BCU.BU.CULX.BAUPR.PICX.(0)JBCU5R.5RI.()AU強(qiáng)制分量參考電壓.LI出口處發(fā)生三相短路時(shí)，變成諧

57、振回路，按出口處發(fā)生三相短路時(shí)，變成諧振回路，按50Hz工頻振蕩，逐漸衰減到零，且維持相位工頻振蕩，逐漸衰減到零，且維持相位不變。不變。1、三相短路時(shí)，能夠記憶，由、三相短路時(shí)，能夠記憶，由RP、XC、XL構(gòu)成諧振構(gòu)成諧振回路，回路， 能夠記憶故障前能夠記憶故障前 的相位。的相位。（ ）利用諧振電壓記憶故障前的狀態(tài)，）利用諧振電壓記憶故障前的狀態(tài)，快速響應(yīng)，在記憶時(shí)間內(nèi)完成保護(hù)動(dòng)作。快速響應(yīng)，在記憶時(shí)間內(nèi)完成保護(hù)動(dòng)作。.0ABCUUU.(0)JBCU.BCULLCPPjXIjXRI.)(代入得：將.5PRLIII5.()()PPCRPLI RjXIIjX5.PPRLI RI jX5.LPRPX

58、IjIR.BCU.BU.CULX.BAUPR.PICX.(0)JBCU5R.5RI.()AU強(qiáng)制分量參考電壓.LI2、BC相短路（同時(shí)有強(qiáng)制分量相短路（同時(shí)有強(qiáng)制分量 ）.AU(2)BCK和和 兩點(diǎn)短接兩點(diǎn)短接.BU.CU注意注意X XC C=X=XL L5.5RUIBAR.55)(RPLRCLPLPIRXjIjXjXRjXI5.90 ,PRII超前同相與故障前上產(chǎn)生的壓降在即故障后由BCJBCpPUURI.)0(.AAUE.PI)0(.JBCUBE.CE.5RICU.BU.BAU.5RI與與 同相同相.BAUR R5 5非常大！其它阻抗可忽略非常大！其它阻抗可忽略綜上：綜上：（1）由記憶回路

59、和引入第三相電壓取得的記憶電壓均與）由記憶回路和引入第三相電壓取得的記憶電壓均與故障前電壓同相位。故障前電壓同相位。（2）在記憶作用消失前，靠記憶回路取得的記憶電壓消）在記憶作用消失前，靠記憶回路取得的記憶電壓消除了方向阻抗繼電器的電壓死區(qū)，保證了保護(hù)正方向出口除了方向阻抗繼電器的電壓死區(qū)，保證了保護(hù)正方向出口處短路時(shí)，保護(hù)可靠動(dòng)作，保護(hù)反方向出口短路時(shí)，保護(hù)處短路時(shí)，保護(hù)可靠動(dòng)作，保護(hù)反方向出口短路時(shí)，保護(hù)可靠不動(dòng)作。可靠不動(dòng)作。（3）在記憶作用消失后，靠引入第三相電壓取得的電壓，）在記憶作用消失后，靠引入第三相電壓取得的電壓，一方面可消除保護(hù)正方向出口兩相短路時(shí)的電壓死區(qū)，同一方面可消除保

60、護(hù)正方向出口兩相短路時(shí)的電壓死區(qū)，同時(shí)可防止保護(hù)反方向出口兩相短路時(shí)，保護(hù)可能出現(xiàn)的誤時(shí)可防止保護(hù)反方向出口兩相短路時(shí)，保護(hù)可能出現(xiàn)的誤動(dòng)作。動(dòng)作。當(dāng)采用記憶回路時(shí)，極化電壓當(dāng)采用記憶回路時(shí)，極化電壓 將短時(shí)記憶短路前負(fù)將短時(shí)記憶短路前負(fù)荷狀態(tài)下母線電壓荷狀態(tài)下母線電壓 的相位，因此在短路后的相位，因此在短路后t=0s瞬間的繼瞬間的繼電器動(dòng)作條件為（以電器動(dòng)作條件為（以 為極化電壓）：為極化電壓）：)0(.JBCUfU.fU.90arg90fJzdJUI ZU方向阻抗繼電器比相式方向阻抗繼電器比相式.90arg270fJJzdUUI Z或：或：1、保護(hù)正方向短路時(shí)、保護(hù)正方向短路時(shí) 繼電器的測(cè)