繼電保護原理距離保護原理系統在正常運行時，不可能總工作于最大運行方式下，因此當運行方式變小時，電流保護的保護范圍將縮短，靈敏度降低；而距離保護，顧名思義它測量的是短路點至保護安裝處的距離，受系統運行方式影響較小，保護范圍穩定。常用于線路保護。距離保護的具體實現方法是通過測量短路點至保護安裝處的阻抗實現的，因為線路的阻抗成正比于線路長度。在前面的分析中大家已經知道：保護安裝處的電壓等于故障點電壓加上線路壓降，即Ukm=Uk+AU；其中線路壓降AU并不單純是線路阻抗乘以相電流，它等于正、負、零序電流在各序阻抗上的壓降之和，即△U=IK1*X1+IK2*X2+IK0*X0。接下來我們先以A相接地短路故障將保護安裝處母線電壓重新推導一下。因為在發生單相接地短路時，3IO等于故障相電流IKA；同時考慮線路X1=X2則有：UKAM=UKA+IKA1*XLM1+IKA2*XLM2+IKA0*XLM0=UKA+IKA1*XLM1+IKA2*XLM1+IKA0*XLM0+(IKA0*XLM1-IKA0*XLM1)=UKA+XLM1(IKA1+IKA2+IKA0)+IKA0(XLM0-XLM1)=Uka+XLM1*IKA+3Ika0(XLM0-XLM1)*XLM1/3XLM1=Uka+Xlm1*IkA[1+(XLM0-XLM1)/3XLM1]令 K=(Xlm0-XLM1)/3XLM1則有 Ukam=Uka+Ika*Xlm1(1+K)或 Ukam=Uka+Ika*Xlm1(1+K)=Uka+Xlm1(Ika+KIka)=UKa+XLM1(IKA+K3IKA0)同理可得 UKBM=UKB+XLM1(IKB+K3IKB0)UKCM=UKC+XLM1(IKC+K3IKC0)這樣我們就可得到母線電壓計算得一般公式：UK0M=UKO+XLM%+K3I0)該公式適用于任何母線電壓的計算，對于相間電壓，只不過因兩相相減將同相位的零序分量K3IKC0減去了而已。一、接地阻抗繼電器的測量阻抗我們希望，故障時加入阻抗繼電器的電壓、電流測量值zj=uj/ij正好成正比于保護安裝處至短路點的線路阻抗ZLM對于單相接地阻抗繼電器來說，如果按相電壓、相電流方式接線，則故障時繼電器的測量阻抗ZJ=UJ/IJ=ZLM(IK0+K3I0)/Ik0 當金屬性單相接地短路時UK0=0=(1+K)Zlm它不能正確反映保護安裝處至短路點的線路阻抗ZLM那么為了使阻抗繼電器測量阻抗ZJ正好等于保護安裝處至短路點的線路阻抗ZLM我們可以在構成阻抗繼電器上做文章，使ZJ=ZLM(板+K3I0)/(Ik0+K3I0)=Zlm也就是說使繼電器的計算用電壓等于相電壓、計算用電流等于I如+K3I0，KW常規繼電器構成上可以采用ke+K3I0復合濾序器實現，微機保護更簡單，直接KW通過軟件算法實現。ZJ=UJ/(Te+K3I0)的接線方式稱為帶零序電流補償的接地阻抗繼電器。接地KW阻抗保護一般采用該種接線。二、 相間阻抗繼電器的測量阻抗在前面兩相短路的分析中，我們得出：IKabm=2IKAm_UKabm=2IKAm*X1m則有母線處測量阻抗ZJ=2IKAm*X1m/2IKAm=X1m因此對于相間阻抗繼電器來說，如果按相間電壓、對應相間電流方式接線，則故障時繼電器的測量阻抗ZJg=UJg/IJg=2。0*Zlm/2IkO=ZLM能夠正確反映保護安裝處至短路點的線路阻抗ZLMZJ00=UJ.o/IJ00的接線方式稱為相間阻抗繼電器的0。接線，相間距離一般采用該種接線。三、 正、反向短路故障測量阻抗比較假設為金屬性短路，故障點電壓為零規定正方向：電流由母線指向線路為正方向；電壓以電壓升為正方向如下圖示：

1、正方向短路故障測量阻抗:ZJ=UJ/IJ=ZLM2、反方向短路故障測量阻抗：ZJ=UJ/IJ=—ZLM由上式可以看出：在特定的正方向下，測量阻抗具有明顯的方向性;也就是說正向故障實際上是由保護裝置背側電源作用的結果；而反向故障是由對側電源作用的結果。四、距離保護的實現方法不論是常規保護還是微機保護為了實現對一次設備的保護，首先要按照我們的意愿確定一個固定的動作特性（相對應有一個動作方程），若計算出的測量阻抗ZJ落在動作特性內部，繼電器就動作。阻抗繼電器一般應包含兩個量1）補償電壓或工作電壓工作電壓Uop工作電壓Uop=Uj—IjZzd通過這個等式可以看出，ijzzd實際上是保護安裝處至整定點的壓降。那么母線電壓減去保護安裝處至整定點的壓降實際上就是整定點的電壓。即保護范圍末端的電壓。現在我們結合下圖來看一下工作電壓保護范圍末端的電壓。現在我們結合下圖來看一下工作電壓uop在正向區內、正向區外及反方向故障時同測量電壓馬測量的相位關系。在正向區內K1點發生短路，Z<ZZD則UOP=U—TZZD=—T(ZZD—Z)J i\D *OPJJi\D Ji\D JUJ=TJZJ一 UOP與Uj反向；在正向區外K2點發生短路，Zj>Zzd則Uop=UjTjZzd=Ij（Zj—Zzd）u*一 UOP與Uj同向；在反方向K3點發生短路，Zj>Zzd則Uop=UjTjZzd=Tj（Zj+Zzd）ULjZjUOP與Uj同向；所以可以通過比較UOP與馬的相位關系來判斷區內、區外及反向故障。只要是按動作方程實現的距離保護就一定含有工作電壓這一項。極化電壓是與工作電壓比較的參考電壓，選用不同的極化電壓可以獲得不同的動作特性。例如：選用g為極化電壓可構成方向阻抗繼電器、選用UJ+IJZZD為極化電壓可構成全阻抗繼電器、選用IjRZd為極化電壓可構成電抗性阻抗繼電器、選用ijxZd為極化電壓可構成電阻性阻抗繼電器等等。下面我來介紹一下方向阻抗繼電器的動作特性：其動作方程為 I1/2ZZDINIZJ—1/2ZZdI （絕對值比較方程）或 90o<arg（ZJ—ZZd）/Zj<270o （相位比較方程）這兩個方程對應同一個動作特性，又是如何等效互換的呢？是根據平行四邊形法則實現的互換。大家看一下下面的四個圖形:由圖可看出：C=B—A；D=B+A當|A|=|B|，且B超前A時，argC/D=90o；當|A|=|B|，且A超前B時，argC/D=270o；當|A|>|B|，且B超前A時，argC/D>90o；當|A|>|B|，且A超前B時，argC/D<270o；根據上面的關系式就可以將絕對值比較方程等效轉換為相位比較方程:IAINIBI 可轉換為 90oWarg(B-A)/(B+A)W270o根據動作方程可繪出方向阻抗繼電器的動作特性，大家都知道以圓的直徑為斜邊交于圓周上的三角形必定是直角三角形。那么根據相位比較方程可知，若測量阻抗落于圓周上，剛好是臨界動作狀態。動作特性如下圖示：方宜墮抗別作箱色莒在實際應用中，若采用阻抗形式動作方程需要計算出測量阻抗值向量；所以在構成繼電器的過程中，常常采用電壓形式動作方程，即動作方程上下同乘測量電流Ij乘轉換為電壓形式動作方程：gOoWargiq—IJZZD）/UJW270o構成單相接地阻抗繼電器時，測量電流IJ=IK0+K3I0構成相間阻抗繼電器時，測量電流Ij=IK。.五、距離保護應用中的相關輔助措施：1、 測量阻抗ZJ=Uj/Ij，那么當因某種原因電壓斷線時，阻抗繼電器將會誤動作，故必須采取電壓斷線閉鎖措施，當發生電壓斷線時閉鎖保護。通常采用電壓互感器二次電壓與開口三角電壓比較實現。微機保護采用軟件算法實現（例如：啟動元件不動作的情況下，三相向量和大于8V；或絕對值和小于額定電壓的一半且斷路器在運行位置等等）2、 當系統振蕩時，振蕩中心的電壓降低、電流升高；那么處于振蕩中心的阻抗繼電器因感受到的測量阻抗降低，所以也必須采取振蕩閉鎖措施，當發生振蕩時閉鎖保護。并遵循振蕩不消失，閉鎖不解除的原則。通常引入正序元件，負、零序電