第二章_距離保護(hù)

1、中國(guó)電力出版社第一節(jié) 距離保護(hù)的基本原理（理解）第二節(jié) 單相式阻抗繼電器的動(dòng)作特性及構(gòu)成原理（本章重點(diǎn)，掌握）第三節(jié) 阻抗繼電器的接線方式第五節(jié) 距離保護(hù)的震蕩閉鎖（理解）第六節(jié) 距離保護(hù)電壓回路的斷線閉鎖（理解）第七節(jié) 影響距離保護(hù)正確動(dòng)作的因素（掌握）中國(guó)電力出版社本章講述了距離保護(hù)的基本工作原理主要組成元件及動(dòng)作時(shí)限，重點(diǎn)講述了單相式阻抗繼電器的構(gòu)成原理及其動(dòng)作特性。應(yīng)用幅值比較原理和相位比較原理在復(fù)平面上分析單相式阻抗繼電器的動(dòng)作特性，以及用這兩種原理構(gòu)成各種單相式阻抗繼電器的方法。本章講述了相間短路保護(hù)的基本接線方式及方向阻抗繼電器產(chǎn)生死區(qū)的原因，消除死區(qū)的措施及引入極化電壓。分析了

2、過(guò)渡電阻、分支電流、系統(tǒng)振蕩、電壓回路斷線對(duì)測(cè)量阻抗的影響。中國(guó)電力出版社1、要求了解距離保護(hù)的工作原理，主要組成元件及動(dòng)作時(shí)限特性2、重點(diǎn)掌握下述內(nèi)容：（1）常用阻抗繼電器名稱、特點(diǎn)及動(dòng)作參數(shù)（動(dòng)作阻抗、返回阻抗、測(cè)量阻抗和整定阻抗）的基本概念。（2）熟練掌握用幅值比較原理和相位比較原理，在復(fù)平面上分析單相阻抗繼電器的動(dòng)態(tài)特性。以及用這兩種原理構(gòu)成常用單相式阻抗繼電器的方法。（3）掌握阻抗繼電器用于相間短路的基本接線方式；用于接地保護(hù)的基本接線方式。（4）掌握方向阻抗繼電器產(chǎn)生死區(qū)原因及消除死區(qū)的措施，并了解由于引入極化電壓對(duì)阻抗繼電器暫態(tài)特性的影響。（5）了解過(guò)渡電阻、電力系統(tǒng)振蕩、電壓回

3、路斷線，分支電流對(duì)距離保護(hù)工作的影響及其防止措施。（6）熟練掌握三段式距離保護(hù)的整定計(jì)算。中國(guó)電力出版社第一節(jié)第一節(jié) 一、一、 1、使用 電流保護(hù)，其整定值選擇、保護(hù)范圍隨電網(wǎng)接線方式和系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化而變化 。對(duì)長(zhǎng)距離、重負(fù)荷線路，由于線路的最大負(fù)荷電流可能與線路末端短路時(shí)的短路電流相差甚微，采用過(guò)電流保護(hù)，其靈敏性也常常不能滿足要求。在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的35KV高壓電網(wǎng)中，應(yīng)采用性能更加完善的保護(hù)裝置，距離保護(hù)就是其中的一種。中國(guó)電力出版社2.距離保護(hù)距離保護(hù)：是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處之間的距離，是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處之間的距離，并根據(jù)該距離的大小確定動(dòng)作時(shí)限的一種繼電保護(hù)裝置。并根據(jù)該距離的

4、大小確定動(dòng)作時(shí)限的一種繼電保護(hù)裝置。測(cè)量保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)的距離，實(shí)際上是測(cè)量保護(hù)安裝測(cè)量保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)的距離，實(shí)際上是測(cè)量保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)之間的阻抗。處至故障點(diǎn)之間的阻抗。 該阻抗為保護(hù)安裝處的電壓與電流的比值，即該阻抗為保護(hù)安裝處的電壓與電流的比值，即 保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限是距離（或阻抗）的函數(shù)。即保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限是距離（或阻抗）的函數(shù)。即 1tf Z lmmmIUZ2K中國(guó)電力出版社二、距離保護(hù)的時(shí)限特性二、距離保護(hù)的時(shí)限特性距離保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間距離保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間t t與保護(hù)安裝處到故障點(diǎn)之間的距離與保護(hù)安裝處到故障點(diǎn)之間的距離l l的關(guān)系稱為距離保的關(guān)系稱為距離保護(hù)的時(shí)限特性，目前

5、獲得廣泛應(yīng)用的是三階梯型時(shí)限特性。護(hù)的時(shí)限特性，目前獲得廣泛應(yīng)用的是三階梯型時(shí)限特性。tKWL2WL1ZAB+ZKZKABCttt中國(guó)電力出版社1.起動(dòng)元件起動(dòng)元件:2.阻抗測(cè)量元件阻抗測(cè)量元件:3.時(shí)間元件時(shí)間元件 ：其主要作用是在發(fā)生故障的瞬間起動(dòng)整套保護(hù)。其主要作用是在發(fā)生故障的瞬間起動(dòng)整套保護(hù)。采用的是過(guò)電流繼電器或者低阻抗繼電器或負(fù)序電流繼電器采用的是過(guò)電流繼電器或者低阻抗繼電器或負(fù)序電流繼電器。 作用是測(cè)量短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離（即測(cè)量阻抗），作用是測(cè)量短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離（即測(cè)量阻抗），、段采用帶有方向性的方向阻抗繼電器。段采用帶有方向性的方向阻抗繼電器。段采用帶有偏移特性

6、的段采用帶有偏移特性的阻抗繼電器阻抗繼電器作用是根據(jù)預(yù)定的時(shí)限特性確定動(dòng)作的時(shí)限，以保證保作用是根據(jù)預(yù)定的時(shí)限特性確定動(dòng)作的時(shí)限，以保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性，一般采用時(shí)間繼電器。護(hù)動(dòng)作的選擇性，一般采用時(shí)間繼電器。 起動(dòng)IZIIZIIIZIIItIIt1&出口5.出口元件出口元件 ：保護(hù)裝置動(dòng)作后由出口執(zhí)行元件去跳閘并且發(fā)出保護(hù)動(dòng)作信號(hào)。：保護(hù)裝置動(dòng)作后由出口執(zhí)行元件去跳閘并且發(fā)出保護(hù)動(dòng)作信號(hào)。4、邏輯回路：邏輯回路的作用是對(duì)啟動(dòng)、測(cè)量回路送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行分析判斷，作、邏輯回路：邏輯回路的作用是對(duì)啟動(dòng)、測(cè)量回路送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行分析判斷，作 出正確的跳閘決定。出正確的跳閘決定。中國(guó)電力出版社三段

7、式距離保護(hù) I段段： 保護(hù)區(qū)為本線路全長(zhǎng)的80%-85%瞬時(shí)動(dòng)作于本線路出口斷路器； II段段：保護(hù)區(qū)為本線路全長(zhǎng)，t=0.5s 動(dòng)作于本線路出口斷路器； III段段：躲最小負(fù)荷阻抗最小負(fù)荷阻抗，階梯時(shí)限特性，延時(shí)動(dòng)作于本線路出口斷路器I、II段為主保護(hù)，III段為后備保護(hù)中國(guó)電力出版社第二節(jié)第二節(jié) 阻抗繼電器阻抗繼電器 一、阻抗繼電器的動(dòng)作特性一、阻抗繼電器的動(dòng)作特性單相式阻抗繼電器是指加入繼電器只有一個(gè)電壓?jiǎn)蜗嗍阶杩估^電器是指加入繼電器只有一個(gè)電壓 （可以是相電壓或線電壓（可以是相電壓或線電壓) Um和一個(gè)電流和一個(gè)電流 Im（可以是相電流或兩相電流差（可以是相電流或兩相電流差) 的阻抗繼

8、電器，加入繼的阻抗繼電器，加入繼電器的電壓與電流比值稱為繼電器的測(cè)量阻抗。電器的電壓與電流比值稱為繼電器的測(cè)量阻抗。作用：是測(cè)量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的阻抗（距離），并與整定值進(jìn)行比作用：是測(cè)量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的阻抗（距離），并與整定值進(jìn)行比較，以確定保護(hù)是否動(dòng)作。較，以確定保護(hù)是否動(dòng)作。 保護(hù)的啟動(dòng)阻抗為：保護(hù)的啟動(dòng)阻抗為：NPIopZZ85. 0mmmIUZMN1mZ2P3TVTAmImU中國(guó)電力出版社TVTANPTVTANPNTANPTVNmmmnnZnnIUnInUIUZ85. 0NPZ當(dāng)線路正方向當(dāng)線路正方向0.85 處發(fā)生短路時(shí)，阻抗繼電器的測(cè)量阻抗為：處發(fā)生短路時(shí)，阻抗繼電

9、器的測(cè)量阻抗為： MN1mZ2P3TVTAmImUI段阻抗繼電器的整定值為段阻抗繼電器的整定值為TVTAopIsetnnZZ中國(guó)電力出版社反方向短路時(shí)：測(cè)量阻抗在第三象限。如果測(cè)量阻抗的相量，落在反方向短路時(shí)：測(cè)量阻抗在第三象限。如果測(cè)量阻抗的相量，落在向量以內(nèi)，則阻抗繼電器動(dòng)作；反之，阻抗繼電器不動(dòng)作向量以內(nèi)，則阻抗繼電器動(dòng)作；反之，阻抗繼電器不動(dòng)作。 正方向短路時(shí)：測(cè)量阻抗在第一象限，正向測(cè)量阻抗正方向短路時(shí)：測(cè)量阻抗在第一象限，正向測(cè)量阻抗Zm與與R軸的夾角為軸的夾角為線路的阻抗角線路的阻抗角 L；IsetZ123MRPjXIsetZ1.由于過(guò)渡電阻及互感器誤差的影響，測(cè)量阻抗由于過(guò)渡電

10、阻及互感器誤差的影響，測(cè)量阻抗可能偏離可能偏離Zset的方向的方向2.考慮繼電器接線應(yīng)盡量簡(jiǎn)化并且便于制造和調(diào)試，考慮繼電器接線應(yīng)盡量簡(jiǎn)化并且便于制造和調(diào)試，阻抗繼電器的動(dòng)作特性應(yīng)該是包含阻抗繼電器的動(dòng)作特性應(yīng)該是包含Zset在內(nèi)的簡(jiǎn)單在內(nèi)的簡(jiǎn)單圖形。圖形。中國(guó)電力出版社二、阻抗繼電器的構(gòu)成方法二、阻抗繼電器的構(gòu)成方法（一）全阻抗繼電器（一）全阻抗繼電器 特性特性：全阻抗繼電器的動(dòng)作特性是以保護(hù)安裝點(diǎn)為圓心、全阻抗繼電器的動(dòng)作特性是以保護(hù)安裝點(diǎn)為圓心、以整定阻抗以整定阻抗Zset為半徑所作的一個(gè)圓。為半徑所作的一個(gè)圓。圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，圓圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，圓外為非動(dòng)作區(qū)，圓周是動(dòng)作邊界。外為非動(dòng)作區(qū)，

11、圓周是動(dòng)作邊界。 特點(diǎn)特點(diǎn)：動(dòng)作無(wú)方向性；動(dòng)作無(wú)方向性；起動(dòng)阻抗起動(dòng)阻抗= =整定阻抗整定阻抗 oRjXsetZmZ1中國(guó)電力出版社1.比幅式全阻抗繼電器比幅式全阻抗繼電器oRjXsetZmZ1setmmsetmZIUZZ動(dòng)作方程動(dòng)作方程中國(guó)電力出版社90arg27090arg270setmmsetmmsetmsetmZIUZIUZZZZ2.比相式全阻抗繼電器比相式全阻抗繼電器oRjXsetZsetmZZ 1setmZZ 中國(guó)電力出版社TVTAmImU1UZIsetm2U動(dòng)作量：制動(dòng)量：setmZIU1mUU2全阻抗繼電器交流回路的原理接線全阻抗繼電器交流回路的原理接線 中國(guó)電力出版社TVTA

12、mImUsetmZIXUTURYUsetmmxZIUUsetmmYZIUU動(dòng)作量：制動(dòng)量：中國(guó)電力出版社方向阻抗繼電器的特性圓是個(gè)以整方向阻抗繼電器的特性圓是個(gè)以整定阻抗為直徑而通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)圓定阻抗為直徑而通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)圓 ，圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，圓外為制動(dòng)區(qū)。當(dāng)圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，圓外為制動(dòng)區(qū)。當(dāng)正方向短路時(shí)，測(cè)量阻抗正方向短路時(shí)，測(cè)量阻抗ZmZm 在第在第I I象象限，如故障在保護(hù)范圍內(nèi)，限，如故障在保護(hù)范圍內(nèi)，Z Zm m 落在落在園內(nèi)，繼電器動(dòng)作。反向短路，測(cè)園內(nèi)，繼電器動(dòng)作。反向短路，測(cè)量阻抗在第三象限，繼電器不動(dòng)作。量阻抗在第三象限，繼電器不動(dòng)作。保護(hù)動(dòng)作具有方向性。保護(hù)動(dòng)作具有方向性。其阻抗動(dòng)作

13、其阻抗動(dòng)作方程為：方程為：)cos(msetsetmZZm（二）方向阻抗繼電器（二）方向阻抗繼電器 方向阻抗繼電器動(dòng)作特性方向阻抗繼電器動(dòng)作特性oRjXsetZsetmZZ mZset中國(guó)電力出版社1 1、方向阻抗繼電器、方向阻抗繼電器n 特點(diǎn)：特點(diǎn)：當(dāng)加入阻抗繼電器的電壓和電流之間的相位為不同當(dāng)加入阻抗繼電器的電壓和電流之間的相位為不同數(shù)值時(shí)，起動(dòng)阻抗就不同。當(dāng)測(cè)量阻抗角數(shù)值時(shí)，起動(dòng)阻抗就不同。當(dāng)測(cè)量阻抗角mm= =setset時(shí)，繼電時(shí)，繼電器的起動(dòng)阻抗最大器的起動(dòng)阻抗最大 。等于園的直徑，此時(shí)，阻抗繼電器的保。等于園的直徑，此時(shí)，阻抗繼電器的保護(hù)范圍最大，工作最靈敏。護(hù)范圍最大，工作最靈

14、敏。 為使繼電器工作在最靈敏狀態(tài)，為使繼電器工作在最靈敏狀態(tài)，應(yīng)調(diào)整整定阻抗角應(yīng)調(diào)整整定阻抗角setset等于線路短路阻抗角等于線路短路阻抗角mm。n 在第三象限無(wú)動(dòng)作區(qū)在第三象限無(wú)動(dòng)作區(qū) setmsetZZZ21211、幅值比較動(dòng)作方程、幅值比較動(dòng)作方程msetmmsetIZUIZ2121動(dòng)作電壓方程動(dòng)作電壓方程: :l對(duì)于對(duì)于 電壓降可以用電抗變換器電壓降可以用電抗變換器UXUX來(lái)獲得來(lái)獲得, ,對(duì)于對(duì)于U Um m 可直接從母線電壓互感器可直接從母線電壓互感器TVTV二次側(cè)獲得。二次側(cè)獲得。msetIZ21中國(guó)電力出版社rUrIAU電電壓壓形形成成回回路路動(dòng)作量 制動(dòng)量整流濾波整流濾波幅

15、值比較回路執(zhí)行執(zhí)行元件元件BUAUAU跳閘跳閘 中國(guó)電力出版社90arg27090arg270setmmmsetmmZIUUZZZ2.比相式方向阻抗繼電器比相式方向阻抗繼電器動(dòng)作方程為動(dòng)作方程為Zset-ZmZset-ZmZset-ZmZmZmZm00090180270中國(guó)電力出版社方向阻抗繼電器交流回路原理接線方向阻抗繼電器交流回路原理接線TVTAmImUsetmZI211UTUR2UsetmZI21mUsetmZIU211setmmZIUU212動(dòng)作量：制動(dòng)量：中國(guó)電力出版社（三）偏移特性阻抗繼電器三）偏移特性阻抗繼電器它是以它是以 為直徑的圓，坐標(biāo)原點(diǎn)在圓內(nèi)，正向整定為直徑的圓，坐標(biāo)原點(diǎn)

16、在圓內(nèi)，正向整定阻抗阻抗 ，偏移第，偏移第III象限的反向阻抗為象限的反向阻抗為 ，圓內(nèi)為動(dòng)作，圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，特性圓半徑為區(qū)，特性圓半徑為 圓心坐標(biāo)為圓心坐標(biāo)為setsetZZsetZsetZsetZ)1 (21)(21)(210setsetsetsetsetZZZZZZ特點(diǎn)：其動(dòng)作特性介于方向特點(diǎn)：其動(dòng)作特性介于方向阻抗繼電器和全阻抗繼電器之間阻抗繼電器和全阻抗繼電器之間其在第三象限的動(dòng)作范圍與其在第三象限的動(dòng)作范圍與偏移率偏移率的大小有關(guān)，一般取的大小有關(guān)，一般取0.10.2.沒(méi)有完全的方向性沒(méi)有完全的方向性中國(guó)電力出版社1.比幅式偏移特性阻抗繼電器比幅式偏移特性阻抗繼電器以電流以電流Im

17、乘以上式兩邊，得出偏移乘以上式兩邊，得出偏移特性阻抗圓繼電器動(dòng)作特性方程為特性阻抗圓繼電器動(dòng)作特性方程為setmsetZZZ)1 (21)121setmsetZZZ)1 (21)121setmsetmmZIZIU)1 (21)1 (21（6-13）（6-12 ）幅值比較形式的動(dòng)作阻抗方程幅值比較形式的動(dòng)作阻抗方程為為 ：mZsetZZ)1 (2100ZZmsetZ中國(guó)電力出版社2、比相式偏移特性阻抗繼電器、比相式偏移特性阻抗繼電器0090arg270setmsetmZZZZsetZZ)1 (2100090arg270setmmsetmmZIUZIUmZ0ZZm中國(guó)電力出版社四、具有多邊形動(dòng)作特

18、性的阻抗繼電器四、具有多邊形動(dòng)作特性的阻抗繼電器 1. 1. 四邊形特性阻抗繼電器的動(dòng)作特性四邊形特性阻抗繼電器的動(dòng)作特性oD RCBA 四邊形以內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，以外為不動(dòng)作區(qū)四邊形以內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，以外為不動(dòng)作區(qū)，即測(cè)量阻抗末端位于四條邊上為動(dòng)作邊界。，即測(cè)量阻抗末端位于四條邊上為動(dòng)作邊界。 中國(guó)電力出版社二、具有多邊形動(dòng)作特性的阻抗繼電器二、具有多邊形動(dòng)作特性的阻抗繼電器 若測(cè)量阻抗落在四邊形以內(nèi)，則阻抗：若測(cè)量阻抗落在四邊形以內(nèi)，則阻抗： ， ， 四個(gè)阻抗中任兩相鄰阻抗之間的最大夾角小于四個(gè)阻抗中任兩相鄰阻抗之間的最大夾角小于180180，要求繼電器，要求繼電器動(dòng)作。若測(cè)量阻抗落在四邊形之外，則

19、阻抗：動(dòng)作。若測(cè)量阻抗落在四邊形之外，則阻抗：ZIZI、Z2Z2、Z3Z3、Z4Z4四個(gè)四個(gè)阻抗中任兩相鄰阻抗之間的最大夾角大于阻抗中任兩相鄰阻抗之間的最大夾角大于180180要求繼電器不動(dòng)作。要求繼電器不動(dòng)作。 rZmZ1ZZZmA2ZZZmB3ZZZmC4ZZZmD中國(guó)電力出版社一一、方向阻抗繼電器的死區(qū)及其消除方法方向阻抗繼電器的死區(qū)及其消除方法 （一）（一）方向阻抗繼電器死區(qū)方向阻抗繼電器死區(qū)msetmmsetIZUIZ2121對(duì)幅值比較的方向阻抗繼電器，其動(dòng)作條件為對(duì)幅值比較的方向阻抗繼電器，其動(dòng)作條件為 對(duì)于相位比較的方向阻抗繼電器，其動(dòng)作條件為對(duì)于相位比較的方向阻抗繼電器，其動(dòng)作

20、條件為 ，無(wú)法進(jìn)行比相，因而繼電器也不動(dòng)作。無(wú)法進(jìn)行比相，因而繼電器也不動(dòng)作。 , , 繼電器不動(dòng)作。繼電器不動(dòng)作。安裝處安裝處第三節(jié)第三節(jié) 方向阻抗繼電器的特殊問(wèn)題方向阻抗繼電器的特殊問(wèn)題發(fā)生此情況的一定范圍，稱為方向阻抗繼電器的死區(qū)。發(fā)生此情況的一定范圍，稱為方向阻抗繼電器的死區(qū)。MN1mZ2P3TVTAmImUK中國(guó)電力出版社 （二）消除方向阻抗繼電器死區(qū)方法（二）消除方向阻抗繼電器死區(qū)方法在幅值比較式方向阻抗繼電器的兩個(gè)比較量中引入相等的插入電壓在幅值比較式方向阻抗繼電器的兩個(gè)比較量中引入相等的插入電壓U Uchch 也叫極化電壓也叫極化電壓UjUj。Uj Uj 和和UchUch應(yīng)滿足

21、以下要求應(yīng)滿足以下要求（1 1）UchUch和和UjUj應(yīng)與應(yīng)與UmUm同相同相（2 2）當(dāng)保護(hù)安裝處出口短路時(shí)，）當(dāng)保護(hù)安裝處出口短路時(shí)， UchUch和和UjUj應(yīng)不為零或能保持一段時(shí)間應(yīng)不為零或能保持一段時(shí)間逐漸衰減到零。逐漸衰減到零。方法一、采用記憶回路（同方法一、采用記憶回路（同KWKW），），主要是保證方向阻抗繼電器在暫態(tài)過(guò)主要是保證方向阻抗繼電器在暫態(tài)過(guò)程中正確動(dòng)作程中正確動(dòng)作。方法二、當(dāng)穩(wěn)態(tài)情況下，靠引入非故障相電壓（引入第三相電壓）消除方法二、當(dāng)穩(wěn)態(tài)情況下，靠引入非故障相電壓（引入第三相電壓）消除兩相短路的死區(qū)。兩相短路的死區(qū)。 中國(guó)電力出版社1、記憶回路：記憶回路： mUI

22、RLCRUutmuJRuu 故障前故障后 在出口短路時(shí)，極化電壓在出口短路時(shí)，極化電壓 在衰減到零之前存在，在衰減到零之前存在， 與與 同相位，故方向阻抗繼電器消除了死區(qū)。同相位，故方向阻抗繼電器消除了死區(qū)。 pUmU中國(guó)電力出版社 對(duì)瞬時(shí)動(dòng)作的距離對(duì)瞬時(shí)動(dòng)作的距離I I段方向阻抗繼電器，采用記憶回路，段方向阻抗繼電器，采用記憶回路，將電壓回路作成是一個(gè)對(duì)將電壓回路作成是一個(gè)對(duì)50HZ50HZ工頻交流的串聯(lián)諧振回路。工頻交流的串聯(lián)諧振回路。 結(jié)論：在電阻結(jié)論：在電阻R R上的壓降上的壓降 與外加電壓同相位，記憶電與外加電壓同相位，記憶電壓壓 Up Up 通過(guò)記憶變壓器與通過(guò)記憶變壓器與 Um

23、Um 同相位。同相位。 RU1.1.記憶回路記憶回路 JpsetIUUZK中國(guó)電力出版社引入記憶電壓以后，幅值比較的動(dòng)邊條件為：引入記憶電壓以后，幅值比較的動(dòng)邊條件為： pmsetmUpmsetUIZUKUIZ2121中國(guó)電力出版社mU122121UUUIZUKUIZpmsetmUpmsetsetmZIPU1U2U 在出口短路時(shí)，極化電壓在出口短路時(shí)，極化電壓 在衰減到零之前存在，在衰減到零之前存在， 與與 同相位，故方向阻抗繼電器消除了死區(qū)。同相位，故方向阻抗繼電器消除了死區(qū)。 pUmU1U2U中國(guó)電力出版社2.2.引入非故障相電壓：引入非故障相電壓：思考：記憶回路只能保證思考：記憶回路只能

24、保證方向阻抗繼電器在暫態(tài)過(guò)程中方向阻抗繼電器在暫態(tài)過(guò)程中正確動(dòng)作，但它的作用時(shí)間有正確動(dòng)作，但它的作用時(shí)間有限。限。解決方法：引入非故障相電壓。解決方法：引入非故障相電壓。 第三相電壓為第三相電壓為C C相，它通過(guò)相，它通過(guò)高阻值的電阻高阻值的電阻R R接到記憶回路中接到記憶回路中 CrCr和和RrRr的連接點(diǎn)上。的連接點(diǎn)上。 正常時(shí)正常時(shí) ：電壓：電壓 較高且較高且L L、C C處于工頻諧振狀態(tài)，而處于工頻諧振狀態(tài)，而R Rh h值又值又很大，第三相電壓很大，第三相電壓 基本上不起作用?；旧喜黄鹱饔?。 ABUCU中國(guó)電力出版社當(dāng)系統(tǒng)中當(dāng)系統(tǒng)中ABAB相發(fā)生突然短路時(shí)：相發(fā)生突然短路時(shí)： h

25、ACLChACRLRLCLRCRUjXjXRRUIRjXIjXjXRjXII)(AChLLRcRPURXjXI jRIUUbEaE)(mabUEbUaUPRUUcEACU中國(guó)電力出版社結(jié)論：電阻結(jié)論：電阻R R上電壓降超前上電壓降超前 9090，即極化電壓與故障，即極化電壓與故障前電壓前電壓 同相位。因此，當(dāng)保護(hù)安裝處出口兩同相位。因此，當(dāng)保護(hù)安裝處出口兩相短路時(shí)，第三相電壓可以保證方向阻抗繼電器正相短路時(shí)，第三相電壓可以保證方向阻抗繼電器正確動(dòng)作，即能消除死區(qū)。確動(dòng)作，即能消除死區(qū)。ACURUbEaE)(mabUEbUaUPRUUcEACU中國(guó)電力出版社二、極化電壓的引入對(duì)方向阻抗繼電器動(dòng)作

26、特性的影響二、極化電壓的引入對(duì)方向阻抗繼電器動(dòng)作特性的影響（一）方向阻抗繼電器的穩(wěn)態(tài)特性（一）方向阻抗繼電器的穩(wěn)態(tài)特性1.比相式方向阻抗繼電器比相式方向阻抗繼電器0090arg270setmmPZIUU在穩(wěn)態(tài)情況下在穩(wěn)態(tài)情況下Up與與Um同相位，引入極化電壓不改方向阻抗繼電器的穩(wěn)態(tài)特性。同相位，引入極化電壓不改方向阻抗繼電器的穩(wěn)態(tài)特性。當(dāng)保護(hù)安裝處發(fā)生金屬性短路時(shí)，由于當(dāng)保護(hù)安裝處發(fā)生金屬性短路時(shí)，由于Um=0，而，而Up不為零并可維持一段時(shí)間，不為零并可維持一段時(shí)間，所以繼電器仍然可以保持和有所以繼電器仍然可以保持和有Um時(shí)完全相同的動(dòng)作特性。因?yàn)闃O化電壓時(shí)完全相同的動(dòng)作特性。因?yàn)闃O化電壓U

27、p為為比相電路提供了一個(gè)相位參考的依據(jù)，使方向阻抗繼電器能夠判別故障的方向，起了方比相電路提供了一個(gè)相位參考的依據(jù)，使方向阻抗繼電器能夠判別故障的方向，起了方向極化的作用，所以稱其為極化電壓。向極化的作用，所以稱其為極化電壓。中國(guó)電力出版社02121|UZIUnZIsetmmTsetm實(shí)際動(dòng)作條件：比幅式方向阻抗繼電器mTsetmmKoperInUZIUZ0.02121UZIUnZIsetmmTsetm假設(shè)上式中各向量均為同相位，假設(shè)上式中各向量均為同相位，則上列方程可寫為則上列方程可寫為0UZIUnsetmmToRjXsetZsetmZZmZ中國(guó)電力出版社考慮考慮U U0 0的影響后，給出的

28、影響后，給出Z Zop.kop.k=f(I=f(Im m) )的關(guān)系曲線如下圖所示。的關(guān)系曲線如下圖所示。 當(dāng)加入繼電器的電流較小時(shí)，繼電器的動(dòng)作阻抗將下當(dāng)加入繼電器的電流較小時(shí)，繼電器的動(dòng)作阻抗將下降，使阻抗繼電器的實(shí)際保護(hù)范圍縮短。為了把動(dòng)作阻抗降，使阻抗繼電器的實(shí)際保護(hù)范圍縮短。為了把動(dòng)作阻抗的誤差限制在一定的范圍內(nèi)，規(guī)定了加入阻抗元件的電流的誤差限制在一定的范圍內(nèi)，規(guī)定了加入阻抗元件的電流必須使保護(hù)范圍誤差不超過(guò)必須使保護(hù)范圍誤差不超過(guò)10%10%，即精工電流。，即精工電流。 三、阻抗繼電器的精工電流三、阻抗繼電器的精工電流acImIoperKZsetZsetZ9.0中國(guó)電力出版社精工

29、電流：就是當(dāng)精工電流：就是當(dāng) 時(shí)，繼電器的動(dòng)作阻時(shí)，繼電器的動(dòng)作阻抗抗 ，即比整定阻抗縮小了，即比整定阻抗縮小了10%10%。 三、阻抗繼電器的精工電流三、阻抗繼電器的精工電流acmIIsetkopZZ9 . 0 因此，當(dāng)因此，當(dāng) 時(shí)，就可以保證起動(dòng)阻抗的誤時(shí)，就可以保證起動(dòng)阻抗的誤差在差在10%10%以內(nèi)，而這個(gè)誤差在選擇可靠系數(shù)時(shí)，已經(jīng)被考以內(nèi)，而這個(gè)誤差在選擇可靠系數(shù)時(shí)，已經(jīng)被考慮進(jìn)去了。慮進(jìn)去了。 acmII op rZsetZ0.9setZrIminopImaxacIminacI中國(guó)電力出版社引入精確工作電流的意義引入精確工作電流的意義： 1 1、它是用來(lái)衡量繼電器動(dòng)作阻抗與整定阻抗

30、之間、它是用來(lái)衡量繼電器動(dòng)作阻抗與整定阻抗之間的誤差是否滿足的誤差是否滿足10%10%的要求的要求 2 2、當(dāng)加入阻抗繼電器的電流大于精工電流，說(shuō)明、當(dāng)加入阻抗繼電器的電流大于精工電流，說(shuō)明阻抗繼電器的誤差在阻抗繼電器的誤差在10%10%之內(nèi)之內(nèi) 3 3、為了減小阻抗繼電器的誤差，精工電流越小越、為了減小阻抗繼電器的誤差，精工電流越小越好。好。中國(guó)電力出版社第三節(jié)第三節(jié) 阻抗繼電器的接線方式阻抗繼電器的接線方式 一、對(duì)距離保護(hù)接線方式的要求及接線種類一、對(duì)距離保護(hù)接線方式的要求及接線種類 根據(jù)距離保護(hù)的工作原理，加入繼電器的電壓和電根據(jù)距離保護(hù)的工作原理，加入繼電器的電壓和電流應(yīng)滿足如下要求：

31、流應(yīng)滿足如下要求： 1 1、繼電器的測(cè)量阻抗、繼電器的測(cè)量阻抗應(yīng)能準(zhǔn)確判斷故障地點(diǎn)應(yīng)能準(zhǔn)確判斷故障地點(diǎn)，即與，即與故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離成正比故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離成正比。 2 2、繼電器的測(cè)量阻抗、繼電器的測(cè)量阻抗應(yīng)與故障類型應(yīng)與故障類型無(wú)關(guān)，即保護(hù)范圍不無(wú)關(guān)，即保護(hù)范圍不隨故障類型而變化。隨故障類型而變化。 中國(guó)電力出版社 阻抗繼電器常用的接線方式有四類，如下表所示。表中阻抗繼電器常用的接線方式有四類，如下表所示。表中“”表示按相間電壓或相電流差，表示按相間電壓或相電流差，“Y”Y”表示按相電壓或相電流。、表示按相電壓或相電流。、接線方式；、接線方式；、接線方式接線方式 ；、反應(yīng)接地故

32、障的接線方；、反應(yīng)接地故障的接線方式。式。中國(guó)電力出版社 設(shè)短路點(diǎn)至保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的距離為設(shè)短路點(diǎn)至保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng) L千米，線路每千米，線路每千米的正序阻抗為千米的正序阻抗為Z Z1 1 ，則保護(hù)安裝地點(diǎn)的電壓應(yīng)為：，則保護(hù)安裝地點(diǎn)的電壓應(yīng)為： 此時(shí)，此時(shí)，KI1KI1阻抗繼電器的測(cè)量阻抗為阻抗繼電器的測(cè)量阻抗為 結(jié)論：在三相短路時(shí)，三個(gè)結(jié)論：在三相短路時(shí)，三個(gè)繼電器的測(cè)量阻抗均等于短繼電器的測(cè)量阻抗均等于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的正序阻抗，三個(gè)繼電器均能正序阻抗，三個(gè)繼電器均能正確動(dòng)作。正確動(dòng)作。 lZIIlZIlZIUUUBABABAAB111)(（一

33、）三相短路（一）三相短路當(dāng)功率因數(shù)等于當(dāng)功率因數(shù)等于1 時(shí)，接入繼電器的電壓時(shí)，接入繼電器的電壓 與電流的夾角為與電流的夾角為0 0，采用線電壓，采用線電壓和兩相電流差的接線方式，為反應(yīng)各種相間故障，在和兩相電流差的接線方式，為反應(yīng)各種相間故障，在B、C、A相各相各接入一只阻抗繼電器接入一只阻抗繼電器。A B CAIBICIZl)3(KlZIIUZBAABKI1)3(1 .中國(guó)電力出版社（二）二相短路（二）二相短路: : CCKBBBKAAACBAEUUlZIUUlZIUIII110) 2(KABCAIBICIZllZIEUlZIUlZIEIIUZlZIEUlZIEUlZIIIUZlZIIlZ

34、IIIIUZACKAAKAACACCAKIBCKBBCKBBCBBCKIBABABAABKI111)2(3 .111)2(2 .11)2(1 .)()(設(shè)設(shè)AB兩相短路，對(duì)兩相短路，對(duì)K而言而言中國(guó)電力出版社結(jié)論：與三相短路時(shí)的測(cè)量阻抗相同。因此，結(jié)論：與三相短路時(shí)的測(cè)量阻抗相同。因此，KI1能正確動(dòng)作。能正確動(dòng)作。KI2、KI3不會(huì)動(dòng)作。不會(huì)動(dòng)作。 同理，在同理，在BCBC或或CACA兩相短路時(shí)，相應(yīng)地分別有兩相短路時(shí)，相應(yīng)地分別有KI2KI2和和KI3KI3能準(zhǔn)確測(cè)量而正確動(dòng)作。能準(zhǔn)確測(cè)量而正確動(dòng)作。 中國(guó)電力出版社( (三三) )中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中兩相接地短路中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中兩相接

35、地短路 設(shè)故障發(fā)生在設(shè)故障發(fā)生在ABAB相，相， 。設(shè)。設(shè)Z ZL L表示每千米的自感表示每千米的自感阻抗，阻抗，Z ZM M表示每千米的互感阻抗，則保護(hù)安裝地點(diǎn)的故障表示每千米的互感阻抗，則保護(hù)安裝地點(diǎn)的故障相電壓應(yīng)為：相電壓應(yīng)為：BAIIAALBMBBLAMUI Z LI Z LUI Z LI Z L 2ABK中國(guó)電力出版社繼電器的測(cè)量阻抗為繼電器的測(cè)量阻抗為 ： 其值與三相短路時(shí)相同，保其值與三相短路時(shí)相同，保護(hù)能夠正確的動(dòng)作。護(hù)能夠正確的動(dòng)作。 2ABKlZlZZIIlZZIIIIUZMLBAMLBABAABKI1)1 . 1(1 .)()(00接線方式在各種金屬性相間短路時(shí)，其測(cè)量阻

36、抗接線方式在各種金屬性相間短路時(shí)，其測(cè)量阻抗 都等于保都等于保護(hù)安裝處到故障點(diǎn)之間的線路阻抗，能滿足距離保護(hù)的要求。護(hù)安裝處到故障點(diǎn)之間的線路阻抗，能滿足距離保護(hù)的要求。AALBMBBLAMUI Z LI Z LUI Z LI Z L中國(guó)電力出版社二、反應(yīng)接地短路阻抗繼電器的接線方式二、反應(yīng)接地短路阻抗繼電器的接線方式 單相接地故障時(shí)，單相接地故障時(shí)，應(yīng)將故障相的電壓和電流加入到繼電器中。對(duì)應(yīng)將故障相的電壓和電流加入到繼電器中。對(duì)A A相阻抗繼電器，接入繼電器的電壓相阻抗繼電器，接入繼電器的電壓Um=UUm=UA A, ,電流電流Im=IIm=IA A。LZILZLZLZLZIA101101L

37、ZIKIA10)3(式中式中 稱為零序補(bǔ)償電流，其中稱為零序補(bǔ)償電流，其中 ，為常數(shù)；，為常數(shù)；0IK0113ZZKZlZIlZIlZIIIlZIlZIlZIUUUUAAAAAAAAAA00101021002211021)(中國(guó)電力出版社 接入繼電器的電流接入繼電器的電流 ，則故障相阻抗繼，則故障相阻抗繼電器的測(cè)量阻抗為電器的測(cè)量阻抗為 它能正確地測(cè)量從短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)間的阻抗。它能正確地測(cè)量從短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)間的阻抗。為了反應(yīng)任一相的單相接地短路，接地距離保護(hù)也必須采為了反應(yīng)任一相的單相接地短路，接地距離保護(hù)也必須采用三個(gè)阻抗繼電器。這種具有用三個(gè)阻抗繼電器。這種具有3KI3KI0

38、0補(bǔ)償?shù)南嚯娏鹘泳€方式補(bǔ)償?shù)南嚯娏鹘泳€方式能夠正確反應(yīng)單相接地短路、兩相接地短路和三相短路，能夠正確反應(yīng)單相接地短路、兩相接地短路和三相短路，此時(shí)接于故障相的阻抗繼電器的測(cè)量阻抗均為此時(shí)接于故障相的阻抗繼電器的測(cè)量阻抗均為Z Z1 1L L。 四、反應(yīng)接地短路阻抗繼電器的接線四、反應(yīng)接地短路阻抗繼電器的接線 03 IKIIAmLZIKIUZAAKI10)1(3中國(guó)電力出版社第五節(jié)第五節(jié) 影響距離保護(hù)正確工作的因素影響距離保護(hù)正確工作的因素這里，主要分析過(guò)渡電阻、這里，主要分析過(guò)渡電阻、分支電流、分支電流、電力系統(tǒng)震蕩電力系統(tǒng)震蕩對(duì)對(duì)距離保護(hù)的影響。距離保護(hù)的影響。影響距離保護(hù)正確動(dòng)作的因素主要

39、有：影響距離保護(hù)正確動(dòng)作的因素主要有：、故障點(diǎn)的過(guò)渡電阻；、故障點(diǎn)的過(guò)渡電阻；、故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處之間的分支電流；、故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處之間的分支電流；、系統(tǒng)震蕩；、系統(tǒng)震蕩；、電壓互感器二次回路斷線；、電壓互感器二次回路斷線；、互感器的誤差、互感器的誤差、串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)挠绊?、串?lián)電容補(bǔ)償?shù)挠绊懼袊?guó)電力出版社一、保護(hù)安裝處和故障點(diǎn)間分支線對(duì)距離保護(hù)影響一、保護(hù)安裝處和故障點(diǎn)間分支線對(duì)距離保護(hù)影響1 1、助增電流的影響、助增電流的影響：KABKABABABABKKmlZIIlZIlZIlZIZ1111KbABlZKlZ11CABIKlBKKIZADDBI中國(guó)電力出版社結(jié)論結(jié)論1 助增電流助增電流I

40、 IDBDB的存在的存在，使，使AB線路線路A側(cè)阻抗繼電器的側(cè)阻抗繼電器的測(cè)量阻抗增大，這意味著其保護(hù)范圍將會(huì)縮短，測(cè)量阻抗增大，這意味著其保護(hù)范圍將會(huì)縮短，相當(dāng)于靈敏度下降相當(dāng)于靈敏度下降 解決解決：在整定計(jì)算中解決，為保證選擇性，應(yīng)引在整定計(jì)算中解決，為保證選擇性，應(yīng)引入小的分支系數(shù)。入小的分支系數(shù)。中國(guó)電力出版社 2 2、外汲電流、外汲電流的影響的影響：KbABlZKlZ11KABKABABABABKKmlZIIlZIlZIlZIZ111111CABIKlBK1KIZAD2KI中國(guó)電力出版社結(jié)論2汲出電流汲出電流I IK2K2的存在的存在，使阻抗繼電器的測(cè)，使阻抗繼電器的測(cè)量阻抗減小，保

41、護(hù)范圍延長(zhǎng)，可能造量阻抗減小，保護(hù)范圍延長(zhǎng)，可能造成保護(hù)無(wú)選擇動(dòng)作。成保護(hù)無(wú)選擇動(dòng)作。 解決解決：在整定計(jì)算中解決，：在整定計(jì)算中解決，為保證選擇性，為保證選擇性，計(jì)算動(dòng)作電流時(shí)引入最小分支系數(shù)計(jì)算動(dòng)作電流時(shí)引入最小分支系數(shù)。中國(guó)電力出版社 二、短路點(diǎn)過(guò)渡電阻對(duì)距離保護(hù)影響二、短路點(diǎn)過(guò)渡電阻對(duì)距離保護(hù)影響1.1.短路點(diǎn)過(guò)渡電阻的特性短路點(diǎn)過(guò)渡電阻的特性 gggIlR1050短路點(diǎn)的過(guò)渡電阻主要是純電阻性的電弧電阻短路點(diǎn)的過(guò)渡電阻主要是純電阻性的電弧電阻RgRg，且，且電弧的長(zhǎng)度和電流的大小都隨時(shí)間而變化，在短路開始瞬電弧的長(zhǎng)度和電流的大小都隨時(shí)間而變化，在短路開始瞬間電弧電流很大，電弧的長(zhǎng)度很

42、短，間電弧電流很大，電弧的長(zhǎng)度很短，RgRg很小。隨著電弧電很小。隨著電弧電流的衰減和電弧長(zhǎng)度的增長(zhǎng)，流的衰減和電弧長(zhǎng)度的增長(zhǎng)，RgRg隨著增大，大約經(jīng)隨著增大，大約經(jīng)0.10.10.150.15秒后，秒后，RgRg劇烈增大。劇烈增大。 中國(guó)電力出版社（二）過(guò)渡電阻對(duì)單側(cè)電源線路的影響（二）過(guò)渡電阻對(duì)單側(cè)電源線路的影響 當(dāng)當(dāng)RgRg較大時(shí)，可能出現(xiàn)較大時(shí)，可能出現(xiàn)Z Zm2m2已超出保護(hù)已超出保護(hù)2 2第第段整定的特性段整定的特性圓范圍，而圓范圍，而Z Zm1m1仍位于保護(hù)仍位于保護(hù)1 1第第段整定的特性圓范圍以內(nèi)。此段整定的特性圓范圍以內(nèi)。此時(shí)保護(hù)時(shí)保護(hù)1 1和保護(hù)和保護(hù)2 2將同時(shí)以第將同

43、時(shí)以第段的時(shí)限動(dòng)作，因而失去了選段的時(shí)限動(dòng)作，因而失去了選擇性。擇性。 保護(hù)保護(hù)2 2的測(cè)量阻抗為的測(cè)量阻抗為 ，gR 保護(hù)保護(hù)1 1的測(cè)量阻抗為的測(cè)量阻抗為 。 gABRZ中國(guó)電力出版社結(jié)論結(jié)論：短路點(diǎn)的過(guò)渡電阻總是使繼電器的測(cè)量阻抗增大，使：短路點(diǎn)的過(guò)渡電阻總是使繼電器的測(cè)量阻抗增大，使保護(hù)范圍縮小，保護(hù)裝置距短路點(diǎn)越近時(shí)，受過(guò)渡電保護(hù)范圍縮小，保護(hù)裝置距短路點(diǎn)越近時(shí)，受過(guò)渡電阻的影響越大，同時(shí)保護(hù)裝置的整定值越小，則相對(duì)阻的影響越大，同時(shí)保護(hù)裝置的整定值越小，則相對(duì)地受過(guò)渡電阻的影響也越大。地受過(guò)渡電阻的影響也越大。 中國(guó)電力出版社 對(duì)于雙側(cè)電源的網(wǎng)絡(luò)，短路點(diǎn)的過(guò)渡電阻可能使對(duì)于雙側(cè)電源

44、的網(wǎng)絡(luò)，短路點(diǎn)的過(guò)渡電阻可能使測(cè)量阻抗增大，也可能使測(cè)量阻抗減小。測(cè)量阻抗增大，也可能使測(cè)量阻抗減小。 保護(hù)保護(hù)1 1和保護(hù)和保護(hù)2 2的測(cè)量阻抗分別為的測(cè)量阻抗分別為 當(dāng)當(dāng) 為正時(shí)，測(cè)量為正時(shí)，測(cè)量阻抗增大，當(dāng)阻抗增大，當(dāng) 為負(fù)時(shí)，為負(fù)時(shí)，測(cè)量阻抗的電抗部分將測(cè)量阻抗的電抗部分將減小。在后一種情況下，減小。在后一種情況下，可能導(dǎo)致保護(hù)無(wú)選擇性可能導(dǎo)致保護(hù)無(wú)選擇性的動(dòng)作。的動(dòng)作。 jgKKgKKKBmeRIIRIIIUZ1112jgKKABKAmeRIIZIUZ111中國(guó)電力出版社 （五）防止和減小過(guò)渡電阻影響的方法（五）防止和減小過(guò)渡電阻影響的方法 1 1）采用能容許較大的過(guò)渡電阻而不致拒動(dòng)

45、的阻抗繼）采用能容許較大的過(guò)渡電阻而不致拒動(dòng)的阻抗繼電器，可防止過(guò)渡電阻對(duì)繼電器工作的影響。電器，可防止過(guò)渡電阻對(duì)繼電器工作的影響。如偏移如偏移特性阻抗繼電器等特性阻抗繼電器等2 2）利用瞬時(shí)測(cè)量回路來(lái)固定阻抗繼電器的動(dòng)作。利用瞬時(shí)測(cè)量回路來(lái)固定阻抗繼電器的動(dòng)作。就是把距離元件的最初動(dòng)作狀態(tài)，通過(guò)起動(dòng)元件的動(dòng)作而固就是把距離元件的最初動(dòng)作狀態(tài)，通過(guò)起動(dòng)元件的動(dòng)作而固定下來(lái)，當(dāng)電弧電阻增大時(shí)，仍以預(yù)定的時(shí)限動(dòng)作跳閘。它定下來(lái)，當(dāng)電弧電阻增大時(shí)，仍以預(yù)定的時(shí)限動(dòng)作跳閘。它通常應(yīng)用于距離保護(hù)第通常應(yīng)用于距離保護(hù)第段。段。 中國(guó)電力出版社 KAIKMKTtZKImUmI中國(guó)電力出版社在短路的初瞬間，在

46、短路的初瞬間，KAKA及及KIKI均動(dòng)作均動(dòng)作， KMKM、KTKT起動(dòng)，通過(guò)起動(dòng)，通過(guò)KAKA的接的接點(diǎn)及點(diǎn)及KMKM自保持，此后自保持，此后KMKM的動(dòng)作與的動(dòng)作與KIKI無(wú)無(wú)關(guān)，經(jīng)過(guò)關(guān)，經(jīng)過(guò)KTKT的延時(shí)發(fā)出跳閘脈沖。的延時(shí)發(fā)出跳閘脈沖。既使電弧電阻增大，使既使電弧電阻增大，使KIKI返回，保護(hù)仍返回，保護(hù)仍能以預(yù)定的延時(shí)跳閘。能以預(yù)定的延時(shí)跳閘。KI-+KMKAKTKMKMKT圖 6-63 瞬 間 測(cè) 定 裝 置 的 原 理 接 線 圖減小過(guò)渡電阻對(duì)距離保護(hù)影響的措施減小過(guò)渡電阻對(duì)距離保護(hù)影響的措施中國(guó)電力出版社 三、電力系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響三、電力系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響 在電力

47、系統(tǒng)中，由于輸電線路在電力系統(tǒng)中，由于輸電線路 1.1.輸送功率過(guò)大而超過(guò)穩(wěn)定極限、輸送功率過(guò)大而超過(guò)穩(wěn)定極限、 2.2.無(wú)功功率不足而引起系統(tǒng)電壓降低、無(wú)功功率不足而引起系統(tǒng)電壓降低、 3.3.短路故障切除緩慢短路故障切除緩慢 4.4.由于采用非同期自動(dòng)重合閘不成功由于采用非同期自動(dòng)重合閘不成功 都有可能引起系統(tǒng)振蕩。都有可能引起系統(tǒng)振蕩。中國(guó)電力出版社（一）電力系統(tǒng)振蕩時(shí)電流、電壓的分布（一）電力系統(tǒng)振蕩時(shí)電流、電壓的分布 1.系統(tǒng)振蕩時(shí)電流變化的特點(diǎn)系統(tǒng)振蕩時(shí)電流變化的特點(diǎn)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)，設(shè)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)，設(shè) 超前于超前于 的相位角為的相位角為 , , ，且系統(tǒng)中各元件的阻抗角相等，

48、則振蕩電，且系統(tǒng)中各元件的阻抗角相等，則振蕩電流為流為 MENEEEENMZEZEEZZZEEINMSNLSMNMMMNMENEMRMXNRNX1X1RMI中國(guó)電力出版社cos1sinarctancos21)1 ()1 (2hhehhEheEeEEEEEEjMjMjMNMNM2sin21MEEh)(2cos21zjNLMMehhZEZZZEISNLSMSNLSMzRRRXXX arctan中國(guó)電力出版社2sin2ZEIMM=360, ZEIMM/2=180, 0MI結(jié)論：振蕩電流的幅值及相位都與振蕩角有關(guān)，只有振蕩角恒定不變時(shí)，IM和為常數(shù)，振蕩電流才是純正弦函數(shù)，)(2cos21zjNLMM

49、ehhZEZZZEIcos1sinarctanhh中國(guó)電力出版社系統(tǒng)系統(tǒng)M M、N N、Z Z點(diǎn)的電壓分別為：點(diǎn)的電壓分別為： sMMMMZIEUsNMNNZIEUZIEUMMZ21Z Z點(diǎn)位于點(diǎn)位于Z Z /2/2處處。2.2.電力系統(tǒng)振蕩時(shí)電壓的變化特點(diǎn)（電力系統(tǒng)振蕩時(shí)電壓的變化特點(diǎn)（系統(tǒng)阻系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等）抗角和線路阻抗角相等） LMNMMNZIUUU)21）UM,UN、UZ的矢量的末端落在的矢量的末端落在EM-EN直線上直線上3）UZ的矢量最小的矢量最小中國(guó)電力出版社母線母線M M的電壓：的電壓：MjMMMZZeEEU)1 (=0, 90, =180, 270, =360,

50、MMEU MUMMMMZZE2EUU , MUMMEU , MU)1 (jMNMNMeEEEEEE中國(guó)電力出版社 在在Z Z點(diǎn)位于點(diǎn)位于Z Z /2/2處，處，4 4）當(dāng)）當(dāng) =180=180 時(shí)，時(shí)，三相短路三相短路。 因此，繼電保護(hù)裝置必須具備區(qū)別三相短路和系統(tǒng)因此，繼電保護(hù)裝置必須具備區(qū)別三相短路和系統(tǒng)振蕩的能力，才能保證在系統(tǒng)振蕩狀態(tài)下的正確工作。振蕩的能力，才能保證在系統(tǒng)振蕩狀態(tài)下的正確工作。 此點(diǎn)的電氣參數(shù)與什么故障相類似？此點(diǎn)的電氣參數(shù)與什么故障相類似？I IM M=2E/Z=2E/Z 達(dá)最大值，達(dá)最大值，電壓電壓Uz=0Uz=0，ZIEUMMZ21此點(diǎn)稱為系統(tǒng)振蕩中心。此點(diǎn)稱為

51、系統(tǒng)振蕩中心。電壓電壓Uz=0Uz=0，中國(guó)電力出版社2.2.電力系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響電力系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響 M M母線上阻抗繼電器的測(cè)量阻抗為母線上阻抗繼電器的測(cè)量阻抗為應(yīng)用尤拉公式及三角公式，有應(yīng)用尤拉公式及三角公式，有 2jctg12e1jejj sincosSMjSMNMMSMMSMSMMMmZZeZZEEEZIEIZIEIUZ11于是于是 221)21(ctgZjZZZSMMm中國(guó)電力出版社 oMENENUMUMIzNMEEz中國(guó)電力出版社結(jié)論：阻抗繼電器的測(cè)量阻抗將結(jié)論：阻抗繼電器的測(cè)量阻抗將在在Z Z 的垂直平分線的垂直平分線OOOO 上移動(dòng)。上移動(dòng)。 221)21(c

52、tgZjZZZSMMm中國(guó)電力出版社以變電站以變電站M M處的保護(hù)為例處的保護(hù)為例, ,其距離其距離段起動(dòng)阻抗整定為段起動(dòng)阻抗整定為0.85ZL0.85ZL，在下圖中以長(zhǎng)度，在下圖中以長(zhǎng)度MAMA表示，由此可繪出各種繼電器表示，由此可繪出各種繼電器的動(dòng)作特性曲線。的動(dòng)作特性曲線。 結(jié)論：在同樣整定值的條件下全結(jié)論：在同樣整定值的條件下全阻抗繼電器受振蕩的影響阻抗繼電器受振蕩的影響最大，而橢圓繼電器所受最大，而橢圓繼電器所受的影響最小。的影響最小。 2.2.電力系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響電力系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響 中國(guó)電力出版社結(jié)論：結(jié)論：(1)(1)繼電器的動(dòng)作特性在阻抗平繼電器的動(dòng)作特性在阻

53、抗平面沿面沿oooo方向所占的面積越大，受方向所占的面積越大，受振蕩的影響就越大。振蕩的影響就越大。(2)(2)保護(hù)安裝地點(diǎn)越靠近于振蕩保護(hù)安裝地點(diǎn)越靠近于振蕩中心，距離保護(hù)受振蕩的影響越大，中心，距離保護(hù)受振蕩的影響越大，而振蕩中心在保護(hù)范圍以外時(shí)，距而振蕩中心在保護(hù)范圍以外時(shí)，距離保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)。離保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)。 （3 3）當(dāng)保護(hù)的動(dòng)作帶有較大）當(dāng)保護(hù)的動(dòng)作帶有較大的延時(shí)時(shí)，如距離的延時(shí)時(shí)，如距離段，可利用段，可利用延時(shí)躲開振蕩的影響。延時(shí)躲開振蕩的影響。 中國(guó)電力出版社3.3.振蕩閉鎖回路振蕩閉鎖回路 （1a1a）電力系統(tǒng)振蕩和短路時(shí)的主要區(qū)別。）電力系統(tǒng)振蕩和短路時(shí)的主要區(qū)別。 振蕩時(shí)電

54、流和各電壓幅值的變化速度較慢振蕩時(shí)電流和各電壓幅值的變化速度較慢, ,而短路時(shí)電而短路時(shí)電流是突然增大流是突然增大, ,電壓也突然降低。電壓也突然降低。 振蕩時(shí)電流和各點(diǎn)電壓幅值均作周期變化，各點(diǎn)電振蕩時(shí)電流和各點(diǎn)電壓幅值均作周期變化，各點(diǎn)電壓與電流之間的相位角也作周期變化。壓與電流之間的相位角也作周期變化。 振蕩時(shí)三相完全對(duì)稱振蕩時(shí)三相完全對(duì)稱, ,電力系統(tǒng)中不會(huì)出現(xiàn)負(fù)序分量；電力系統(tǒng)中不會(huì)出現(xiàn)負(fù)序分量；而短路時(shí)而短路時(shí), ,總要長(zhǎng)期總要長(zhǎng)期( (在不對(duì)稱短路過(guò)程中在不對(duì)稱短路過(guò)程中) )或瞬間或瞬間( (在三相在三相短路開始時(shí)短路開始時(shí)) )出現(xiàn)負(fù)序分量。出現(xiàn)負(fù)序分量。 中國(guó)電力出版社 （

55、2 2）對(duì)振蕩閉鎖回路的要求）對(duì)振蕩閉鎖回路的要求 系統(tǒng)振蕩而沒(méi)故障時(shí)系統(tǒng)振蕩而沒(méi)故障時(shí), ,應(yīng)可靠將保護(hù)閉鎖。應(yīng)可靠將保護(hù)閉鎖。 系統(tǒng)發(fā)生各種類型故障系統(tǒng)發(fā)生各種類型故障, ,保護(hù)不應(yīng)被閉鎖。保護(hù)不應(yīng)被閉鎖。 在振蕩過(guò)程中發(fā)生故障時(shí)在振蕩過(guò)程中發(fā)生故障時(shí), ,保護(hù)應(yīng)能正確動(dòng)作保護(hù)應(yīng)能正確動(dòng)作。 先故障先故障, ,且故障發(fā)生在保護(hù)范圍之外且故障發(fā)生在保護(hù)范圍之外, ,而后振蕩而后振蕩, ,保護(hù)不保護(hù)不能無(wú)選擇性動(dòng)作。能無(wú)選擇性動(dòng)作。 3.3.振蕩閉鎖回路振蕩閉鎖回路 中國(guó)電力出版社（3 3）利用負(fù)序）利用負(fù)序( (和零序和零序) )分量起動(dòng)的振蕩閉鎖回路分量起動(dòng)的振蕩閉鎖回路 負(fù)序電壓濾過(guò)器負(fù)

56、序電壓濾過(guò)器 負(fù)序電壓濾過(guò)器負(fù)序電壓濾過(guò)器: :從三相不對(duì)稱電壓中取出其負(fù)序從三相不對(duì)稱電壓中取出其負(fù)序分量的回路。目前廣泛應(yīng)用的是阻容雙臂式負(fù)序電壓濾分量的回路。目前廣泛應(yīng)用的是阻容雙臂式負(fù)序電壓濾過(guò)器，其參數(shù)關(guān)系為：過(guò)器，其參數(shù)關(guān)系為： 2211R3XX3R ,中國(guó)電力出版社當(dāng)輸入端加入電壓時(shí)當(dāng)輸入端加入電壓時(shí), , 在在m-nm-n端的輸出電壓為端的輸出電壓為2X1RmnUUU 30j1bc30j1abeU23eU232211XI jRI 222bc111abXjXRUjRjXRU j3U3j3U3bcab 負(fù)序電壓濾過(guò)器負(fù)序電壓濾過(guò)器 中國(guó)電力出版社當(dāng)輸入端只有正序電壓加入當(dāng)輸入端只有

57、正序電壓加入時(shí)時(shí), , 0eU23eU23UUU30j1bc30j1ab2X1Rmn 在在m-nm-n端的空載輸出電壓為端的空載輸出電壓為X2U6030R2Uab1IIbc1R1UX1Uobc1UUca1ab1U負(fù)序電壓濾過(guò)器負(fù)序電壓濾過(guò)器 中國(guó)電力出版社 當(dāng)輸入端有負(fù)序電壓加入時(shí)當(dāng)輸入端有負(fù)序電壓加入時(shí), 2X1R2mnUUU 在在m-nm-n端的空載輸出電壓為端的空載輸出電壓為UR1Iab2bc2IR2UmnU306030obc2Uca2UUab2UX1X2U負(fù)序電壓濾過(guò)器負(fù)序電壓濾過(guò)器 30j2bc30j2abeU23eU23 60j2abeU23 30j2aeU351.中國(guó)電力出版社負(fù)

58、序電流濾過(guò)器負(fù)序電流濾過(guò)器 負(fù)序電流濾過(guò)器負(fù)序電流濾過(guò)器: :從三相不對(duì)稱電流中取出其負(fù)序分量的回路。從三相不對(duì)稱電流中取出其負(fù)序分量的回路。目前常用的一種由電抗變壓器目前常用的一種由電抗變壓器TXTX和電流變換器和電流變換器TATA組成。組成。其中電抗變壓輸出為其中電抗變壓輸出為電流變換器的變比為電流變換器的變比為在電阻在電阻R R上的壓降為上的壓降為在在m-nm-n端子上的輸出電壓為端子上的輸出電壓為)(cbKkIIjzU12WWn RIIna)(10)()(cbkamnIIjZRIInU01中國(guó)電力出版社 當(dāng)輸入端加入正序電流時(shí)，輸出電壓為：當(dāng)輸入端加入正序電流時(shí)，輸出電壓為： )()(

59、kacbkamnZnRIIIjZRInU3111111 當(dāng)選取參數(shù)為當(dāng)選取參數(shù)為 ，則，則kznR301mnUb1IoI a1c1II b1Ic1- =j zkna1I ( - I b1I ) c1 負(fù)序電流濾過(guò)器負(fù)序電流濾過(guò)器 中國(guó)電力出版社 當(dāng)只有零序電流輸入時(shí)當(dāng)只有零序電流輸入時(shí) , ,在在TXTX和和TATA原邊的安匝互相抵消。原邊的安匝互相抵消。 01mnU負(fù)序電流濾過(guò)器負(fù)序電流濾過(guò)器 中國(guó)電力出版社Ic2Ib2oa2Ib2I-c2InIa2R kjzIb2-(Ic2)當(dāng)只輸入負(fù)序電流時(shí)，負(fù)序電流濾過(guò)器的輸出電壓為當(dāng)只輸入負(fù)序電流時(shí)，負(fù)序電流濾過(guò)器的輸出電壓為 222222)3()(

60、1akacbkamnInRznRIIIjzRInU負(fù)序電流濾過(guò)器負(fù)序電流濾過(guò)器 中國(guó)電力出版社思考：思考： 除了利用負(fù)序分量構(gòu)成振蕩閉鎖回路外，還可以利用除了利用負(fù)序分量構(gòu)成振蕩閉鎖回路外，還可以利用哪些原理構(gòu)成振蕩閉鎖回路？哪些原理構(gòu)成振蕩閉鎖回路？1 1、利用負(fù)序增量、利用負(fù)序增量2 2、利用電氣量變化速度、利用電氣量變化速度中國(guó)電力出版社斷線信號(hào)裝置大都是反應(yīng)于斷線后所出現(xiàn)的零序電壓斷線信號(hào)裝置大都是反應(yīng)于斷線后所出現(xiàn)的零序電壓來(lái)構(gòu)成的，其原理接線如下圖所示。來(lái)構(gòu)成的，其原理接線如下圖所示。 這種反應(yīng)于零序電壓的斷這種反應(yīng)于零序電壓的斷線信號(hào)裝置，在系統(tǒng)中發(fā)線信號(hào)裝置，在系統(tǒng)中發(fā)出接地故障時(shí)也會(huì)