繼電保護(hù)09阻抗保護(hù)課件

1、6.1 距離保護(hù)的原理及組成元件距離保護(hù)的原理及組成元件電流保護(hù)對(duì)于容量大、電壓高和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，難于滿足電網(wǎng)對(duì)保護(hù)電流保護(hù)對(duì)于容量大、電壓高和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，難于滿足電網(wǎng)對(duì)保護(hù)的要求。一般只適用于的要求。一般只適用于35kv及以下電壓等級(jí)的配電網(wǎng)。及以下電壓等級(jí)的配電網(wǎng)。對(duì)于對(duì)于110kv及以上電壓等級(jí)的復(fù)雜電網(wǎng)，必須采用性能更加完善的保護(hù)及以上電壓等級(jí)的復(fù)雜電網(wǎng)，必須采用性能更加完善的保護(hù)裝置，距離保護(hù)就是適應(yīng)這種要求的一種保護(hù)原理。裝置，距離保護(hù)就是適應(yīng)這種要求的一種保護(hù)原理。距離保護(hù)：反應(yīng)保護(hù)安裝地點(diǎn)至故障點(diǎn)之間阻抗的大?。淳嚯x距離的距離保護(hù)：反應(yīng)保護(hù)安裝地點(diǎn)至故障點(diǎn)之間阻抗的大小

2、（即距離距離的遠(yuǎn)近），以判斷故障是否發(fā)生在被保護(hù)區(qū)內(nèi)為原則的一種保護(hù)裝置。遠(yuǎn)近），以判斷故障是否發(fā)生在被保護(hù)區(qū)內(nèi)為原則的一種保護(hù)裝置。主要元件為距離繼電器，可根據(jù)其端子上所加的電壓和電流測(cè)知保護(hù)安主要元件為距離繼電器，可根據(jù)其端子上所加的電壓和電流測(cè)知保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)間的阻抗值。距離保護(hù)保護(hù)范圍通常用整定阻抗裝處至故障點(diǎn)間的阻抗值。距離保護(hù)保護(hù)范圍通常用整定阻抗 的大的大小來實(shí)現(xiàn)。小來實(shí)現(xiàn)。operZ 正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)安裝處測(cè)量到的阻抗為負(fù)荷阻抗正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)安裝處測(cè)量到的阻抗為負(fù)荷阻抗 ，即，即LmmmZIUZ mUmImZ被保護(hù)線路母線的相電壓，測(cè)量電壓；被保護(hù)線路母線的相電壓，測(cè)量電壓；

3、被保護(hù)線路的電流，測(cè)量電流；被保護(hù)線路的電流，測(cè)量電流； 測(cè)量電壓與測(cè)量電流之比，測(cè)量阻抗。測(cè)量電壓與測(cè)量電流之比，測(cè)量阻抗。LZ 在被保護(hù)線路任一點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)安裝處的測(cè)量電壓為在被保護(hù)線路任一點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)安裝處的測(cè)量電壓為 ，測(cè)量，測(cè)量電流為故障電流電流為故障電流 ，這時(shí)的測(cè)量阻抗為保護(hù)安裝處到短路點(diǎn)的短路阻抗，這時(shí)的測(cè)量阻抗為保護(hù)安裝處到短路點(diǎn)的短路阻抗 ，kmUU kIkZP1161176.1 距離保護(hù)的原理及組成元件距離保護(hù)的原理及組成元件主要元件為距離繼電器，可根據(jù)其端子上所加的電壓和電流測(cè)知保護(hù)安主要元件為距離繼電器，可根據(jù)其端子上所加的電壓和電流測(cè)知保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)

4、間的阻抗值。距離保護(hù)保護(hù)范圍通常用整定阻抗裝處至故障點(diǎn)間的阻抗值。距離保護(hù)保護(hù)范圍通常用整定阻抗 的大的大小來實(shí)現(xiàn)。小來實(shí)現(xiàn)。 正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)安裝處測(cè)量到的阻抗為負(fù)荷阻抗正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)安裝處測(cè)量到的阻抗為負(fù)荷阻抗 ，即，即mUmImZ被保護(hù)線路母線的相電壓，測(cè)量電壓；被保護(hù)線路母線的相電壓，測(cè)量電壓；被保護(hù)線路的電流，測(cè)量電流；被保護(hù)線路的電流，測(cè)量電流； 測(cè)量電壓與測(cè)量電流之比，測(cè)量阻抗。測(cè)量電壓與測(cè)量電流之比，測(cè)量阻抗。LZ 在被保護(hù)線路任一點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)安裝處的測(cè)量電壓為在被保護(hù)線路任一點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)安裝處的測(cè)量電壓為 ，測(cè)量，測(cè)量電流為故障電流電流為故障電流 ，這時(shí)的測(cè)量阻抗為

5、保護(hù)安裝處到短路點(diǎn)的短路阻抗，這時(shí)的測(cè)量阻抗為保護(hù)安裝處到短路點(diǎn)的短路阻抗 ，kkkmmmZIUIUZ 當(dāng)短路點(diǎn)在保護(hù)范圍內(nèi)，當(dāng)短路點(diǎn)在保護(hù)范圍內(nèi)， ，即，即 時(shí)時(shí),繼電器不動(dòng)作。繼電器不動(dòng)作。mZoperZ mmm,ZIU6.1 距離保護(hù)的原理及組成元件距離保護(hù)的原理及組成元件距離保護(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)安裝處到故障點(diǎn)之與保護(hù)安裝處到故障點(diǎn)之間的距離間的距離 l 的關(guān)系稱為距離保護(hù)的時(shí)限特性。的關(guān)系稱為距離保護(hù)的時(shí)限特性。 距離保護(hù)的第距離保護(hù)的第段是瞬時(shí)動(dòng)作的，段是瞬時(shí)動(dòng)作的， 是保護(hù)本身是保護(hù)本身的固有動(dòng)作時(shí)間。的固有動(dòng)作時(shí)間。 以保護(hù)以保護(hù)1為例，其起動(dòng)阻為例，其起動(dòng)

6、阻抗必須躲開這一點(diǎn)短路時(shí)抗必須躲開這一點(diǎn)短路時(shí)所測(cè)量到的阻抗所測(cè)量到的阻抗 ，即，即 : ?？紤]到阻抗繼電器和電流考慮到阻抗繼電器和電流、電壓互感器的誤差，需、電壓互感器的誤差，需引入可靠系數(shù)引入可靠系數(shù) Krel，取，取(0.80.85)：ItABZABIoper.1ZZ 69)-(6 ZABreloper.1ZK 目前獲得廣泛應(yīng)用的是階目前獲得廣泛應(yīng)用的是階梯型時(shí)限特性，稱為距離梯型時(shí)限特性，稱為距離保護(hù)的保護(hù)的、段。段。ABCP1161176.1 距離保護(hù)的原理及組成元件距離保護(hù)的原理及組成元件 距離保護(hù)的第距離保護(hù)的第段是瞬時(shí)動(dòng)作的，段是瞬時(shí)動(dòng)作的， 是保護(hù)本身是保護(hù)本身的固有動(dòng)作時(shí)間

7、。的固有動(dòng)作時(shí)間。 以保護(hù)以保護(hù)1為例，其起動(dòng)為例，其起動(dòng)阻抗必須躲開這一點(diǎn)短阻抗必須躲開這一點(diǎn)短路時(shí)所測(cè)量到的阻抗路時(shí)所測(cè)量到的阻抗 ，即，即 ?？紤]?？紤]到阻抗繼電器和電流、到阻抗繼電器和電流、電壓互感器的誤差，需電壓互感器的誤差，需引入可靠系數(shù)引入可靠系數(shù) Krel，取，取(0.80.85)：It為了切除本線路末端為了切除本線路末端15%20%范圍以內(nèi)的故障，范圍以內(nèi)的故障，需要設(shè)置距離保護(hù)第需要設(shè)置距離保護(hù)第段。距離段。距離段整定值的選擇段整定值的選擇不超過下一條線路距離不超過下一條線路距離段的保護(hù)范圍，同時(shí)高出段的保護(hù)范圍，同時(shí)高出一個(gè)一個(gè) 的時(shí)限，以保證選擇性。的時(shí)限，以保證選擇性

8、。t t 引入可靠系數(shù)引入可靠系數(shù) ，則保，則保護(hù)護(hù)1 的的II段起動(dòng)阻抗為：段起動(dòng)阻抗為：relK70)-(6 )Z(Zoper.2bABreloper.1 KZK距離距離段和段和段的聯(lián)合工段的聯(lián)合工作構(gòu)成本線路的主保護(hù)。作構(gòu)成本線路的主保護(hù)。ABZABIoper.1ZZ 69)-(6 ZABreloper.1ZK 距離距離段作后備保護(hù)。段作后備保護(hù)。P116117ABC6.1 距離保護(hù)的原理及組成元件距離保護(hù)的原理及組成元件跳閘7645ZZZtt起動(dòng)元件方向元件出口元件12381.起動(dòng)元件起動(dòng)元件:2.方向元件方向元件:3.距離元件：距離元件：4.時(shí)間元件時(shí)間元件 ： 其主要作用是其主要作

9、用是在發(fā)生故障的瞬間起動(dòng)整套保護(hù)。采用在發(fā)生故障的瞬間起動(dòng)整套保護(hù)。采用的是過電流繼電器或者阻抗繼電器。的是過電流繼電器或者阻抗繼電器。 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），采用阻抗繼電器。采用阻抗繼電器。作用是保證保護(hù)動(dòng)作的方向性。采用單獨(dú)的方向繼電器，作用是保證保護(hù)動(dòng)作的方向性。采用單獨(dú)的方向繼電器，或方向元件和阻抗元件相結(jié)合?；蚍较蛟妥杩乖嘟Y(jié)合。作用是根據(jù)預(yù)作用是根據(jù)預(yù)定的時(shí)限特性定的時(shí)限特性確定動(dòng)作的時(shí)確定動(dòng)作的時(shí)限，以保證保限，以保證保護(hù)動(dòng)作的選擇護(hù)動(dòng)作的選擇性，一般采用性，一般采用時(shí)間繼電器。時(shí)間繼電器。 方向

10、元件方向元件5.出口執(zhí)行元件出口執(zhí)行元件 ：P1161176.2 阻抗繼電器阻抗繼電器阻抗繼電器是距離保護(hù)裝置的核心元件，其主要作用是測(cè)量短路點(diǎn)到保護(hù)安阻抗繼電器是距離保護(hù)裝置的核心元件，其主要作用是測(cè)量短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的距離，并與整定阻抗值進(jìn)行比較，以確定保護(hù)是否應(yīng)該動(dòng)作。阻裝處之間的距離，并與整定阻抗值進(jìn)行比較，以確定保護(hù)是否應(yīng)該動(dòng)作。阻抗繼電器按其構(gòu)成方式可分為抗繼電器按其構(gòu)成方式可分為單相式單相式和和多相補(bǔ)償式多相補(bǔ)償式。單相式阻抗繼電器是指加入繼電器的只有一個(gè)電壓?jiǎn)蜗嗍阶杩估^電器是指加入繼電器的只有一個(gè)電壓 (可以是相電壓或線電可以是相電壓或線電壓壓)和一個(gè)電流和一個(gè)電流 （可

11、以是相電流或兩相電流之差）的阻抗繼電器。（可以是相電流或兩相電流之差）的阻抗繼電器。 和和 的比值稱為繼電器的測(cè)量阻抗的比值稱為繼電器的測(cè)量阻抗 。由于。由于 = ，所以可以利用復(fù)，所以可以利用復(fù)數(shù)平面來分析這種繼電器的動(dòng)作特性，并用一定的幾何圖形把它表示出來。數(shù)平面來分析這種繼電器的動(dòng)作特性，并用一定的幾何圖形把它表示出來。 mUmImUmImZmZjXR 1)-(6 mmmIUZ 85% 85. 0ZNPoperZ TATVNPTATVNPNTANPTVNnnZnnIUnInU85.0 mmmIUZ K當(dāng)正方向當(dāng)正方向K處短路：處短路：I段保護(hù)起動(dòng)阻抗：段保護(hù)起動(dòng)阻抗：I段保護(hù)整定阻抗：段

12、保護(hù)整定阻抗：TATVopersetZ Znn P1171286.2 阻抗繼電器阻抗繼電器單相式阻抗繼電器是指加入繼電器的只有一個(gè)電壓?jiǎn)蜗嗍阶杩估^電器是指加入繼電器的只有一個(gè)電壓 (可以是相電壓或線電可以是相電壓或線電壓壓)和一個(gè)電流和一個(gè)電流 （可以是相電流或兩相電流之差）的阻抗繼電器。（可以是相電流或兩相電流之差）的阻抗繼電器。 和和 的比值稱為繼電器的測(cè)量阻抗的比值稱為繼電器的測(cè)量阻抗 。由于。由于 = ，所以可以利用復(fù)，所以可以利用復(fù)數(shù)平面來分析這種繼電器的動(dòng)作特性，并用一定的幾何圖形把它表示出來。數(shù)平面來分析這種繼電器的動(dòng)作特性，并用一定的幾何圖形把它表示出來。 mUmImUmImZ

13、mZjXR 1)-(6 mmmIUZ 85% 85. 0ZNPoperZ TATVNPTATVNPNTANPTVNnnZnnIUnInU85.0 mmmIUZ K當(dāng)正方向當(dāng)正方向K處短路：處短路：I段保護(hù)起動(dòng)阻抗：段保護(hù)起動(dòng)阻抗：I段保護(hù)整定阻抗：段保護(hù)整定阻抗：TATVopersetZ Znn 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軸的夾角為線軸的夾角為線路的阻抗角路的阻抗角 L； L反方向短路時(shí)：測(cè)量阻抗將在第三象限。反方向短路時(shí)：測(cè)量阻抗將在第三象限。 如果測(cè)量阻抗落在如果測(cè)量阻抗落在相量以內(nèi)，則阻抗繼電器動(dòng)作；反之，不動(dòng)作

14、。相量以內(nèi)，則阻抗繼電器動(dòng)作；反之，不動(dòng)作。 IsetZ為一個(gè)圓，為一個(gè)圓，圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，圓外為非動(dòng)作區(qū)圓外為非動(dòng)作區(qū)。全阻抗特性圓全阻抗特性圓方向阻抗特性圓方向阻抗特性圓偏移偏移特性特性阻抗阻抗圓圓P1186.2 阻抗繼電器阻抗繼電器 比幅式全阻抗繼電器的動(dòng)作條件為：比幅式全阻抗繼電器的動(dòng)作條件為： （1）比幅式全阻抗繼電器）比幅式全阻抗繼電器3)-(6 setmZZ 4)-(6 msetmmmIZIZU 或或圓內(nèi)圓內(nèi) 動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)圓外非圓外非動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū) Zsetoper.KZ 起動(dòng)阻抗：起動(dòng)阻抗：兩個(gè)電壓幅值比較兩個(gè)電壓幅值比較 比幅式全阻抗繼電器交流回路的原理接線比幅式全阻

15、抗繼電器交流回路的原理接線 TV二次值二次值可利用可利用電抗變壓器電抗變壓器獲得獲得 mU調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)T的二次電壓，的二次電壓， 比幅式全阻抗繼電器均壓式幅值比較回路比幅式全阻抗繼電器均壓式幅值比較回路 執(zhí)行執(zhí)行元件元件 baUU可改變阻抗繼電器的整定值?？筛淖冏杩估^電器的整定值。 P124圖圖6-9(a)P125圖圖6-11P119P119圓內(nèi)圓內(nèi) 動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)圓外非圓外非動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū) Zsetoper.KZ 起動(dòng)阻抗：起動(dòng)阻抗：（2）比相式全阻抗繼電器）比相式全阻抗繼電器5)-(6 90arg27000 setmsetmZZZZ090 比幅式全阻抗繼電器的起動(dòng)條件為：比幅式全阻抗繼電器的起動(dòng)條

16、件為： 即比較即比較阻抗相量阻抗相量(Zm+Zset)和和(Zm-Zset) 的相位關(guān)系的相位關(guān)系：090 090 對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)于Zm超前超前Zset ，此時(shí)，此時(shí)為負(fù)值為負(fù)值上式亦可寫成：上式亦可寫成：6)-(6 90arg27000 setmmsetmmZIUZIUP119P124圖圖6-9(b)msetmXUZIU msetmYUZIU 比相比相式交式交流回流回路路三極管相位三極管相位比較回路比較回路6)-(6 90arg9000 msetmmsetmUZIUZI時(shí)時(shí)：090 或或3V0 0 ONON00OFF充電充電2 P126圖圖6-12P126圖圖6-13P120P120（1）比幅式

17、方向阻抗繼電器）比幅式方向阻抗繼電器 當(dāng)正方向短路時(shí)，測(cè)量阻抗當(dāng)正方向短路時(shí)，測(cè)量阻抗Z Zm m 在第在第I I象限，象限，如故障在保護(hù)范圍內(nèi)，如故障在保護(hù)范圍內(nèi)，Z Zm m 落在園內(nèi)，繼電器動(dòng)落在園內(nèi)，繼電器動(dòng)作。反向短路，測(cè)量阻抗在第三象限，繼電器作。反向短路，測(cè)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。其阻抗動(dòng)作方不動(dòng)作。保護(hù)動(dòng)作具有方向性。其阻抗動(dòng)作方程為：程為：圓內(nèi)圓內(nèi) 動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)圓外非圓外非動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)7)-(6 2121setsetmZZZ 8)-(6 2121 setmsetmmZIZIU 或或P125圖圖6-10(a)setmZIU211 setmmZIUU

18、2比幅式比幅式 交流回路交流回路均壓式幅值比較回路均壓式幅值比較回路 執(zhí)行執(zhí)行元件元件 baUUP125圖圖6-1108(3,4)（2）比相式方向阻抗繼電器）比相式方向阻抗繼電器 比相式方向阻抗繼電器動(dòng)作方程為比相式方向阻抗繼電器動(dòng)作方程為P120圓內(nèi)圓內(nèi) 動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)圓外非動(dòng)作區(qū)圓外非動(dòng)作區(qū)9)-(6 90arg270setmm ZZZ10)-(6 90arg270setmmm ZIUU090 090 090 P125圖圖6-10(b)mXUU msetmYUZIU 比相式交流回路比相式交流回路mUmU10)-(6 90arg90mmsetm UUZI三極管相位三極管相位比較回路比較回路0

19、0 ONON00OFF充電充電P126圖圖6-126.2 阻抗繼電器阻抗繼電器（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整定整定阻抗阻抗偏移阻抗偏移阻抗）偏偏移移率率，其其中中（10: 圓內(nèi)圓內(nèi) 動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)圓外非圓外非動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)setZd)1( 圓圓的的直直徑徑：setZr)1(21 圓圓的的半半徑徑：setZZ)-1(210 圓心坐標(biāo)：圓心坐標(biāo)：繼繼電電器器時(shí)時(shí)，即即為為方方向向功功率率阻阻抗抗0 時(shí)時(shí)，即即為為全全阻阻抗抗繼繼電電器器1 v動(dòng)作特性，圓的直徑為動(dòng)作特性，圓的直徑為 與與 之差。之差。setZset- Z 11)-(6 )1(21set0mZZZ 動(dòng)作條件：

20、動(dòng)作條件：rZZZZset )1(21-0mm在在圓圓周周上上：setZZZZ)1(21-0mm 在在圓圓內(nèi)內(nèi)：setZZZZ)1(21-0mm 在在圓圓外外：12)-(6 )1(21)1(21 setsetmZZZ 或或得比幅表達(dá)式：得比幅表達(dá)式：13)-(6 )1(21)1(21 setZIZIUmsetmm mI 6.2 阻抗繼電器阻抗繼電器（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整定阻抗整定阻抗偏移阻抗偏移阻抗圓內(nèi)圓內(nèi) 動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)圓外圓外 非動(dòng)作區(qū)非動(dòng)作區(qū)0setmsetmm90)-()( 的相位差的相位差與與在圓周上時(shí)：在圓周上時(shí)：當(dāng)當(dāng)ZZZZZ090 14)-(6

21、 90arg270setmsetm ZZZZ動(dòng)作條件：動(dòng)作條件：0090270 得比相表達(dá)式：得比相表達(dá)式：mI 分分式式15)-(6 90arg270setmmsetmm ZIUZIU （1）比幅式直線特性阻抗繼電器）比幅式直線特性阻抗繼電器阻抗圓的半徑為無窮大時(shí)，圓特性變?yōu)橹本€特性，阻抗圓的半徑為無窮大時(shí)，圓特性變?yōu)橹本€特性，整定阻抗整定阻抗動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)非動(dòng)作區(qū)非動(dòng)作區(qū)測(cè)量阻抗測(cè)量阻抗等腰等腰 三角形三角形起動(dòng)條件為起動(dòng)條件為16)-(6 2msetmZZZ （1）比幅式直線特性阻抗繼電器）比幅式直線特性阻抗繼電器整定阻抗整定阻抗動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)非動(dòng)作區(qū)非動(dòng)作區(qū)測(cè)量阻抗測(cè)量阻抗阻抗圓的半徑為無

22、窮大時(shí)，圓特性變?yōu)橹本€特性，阻抗圓的半徑為無窮大時(shí)，圓特性變?yōu)橹本€特性，起動(dòng)條件為起動(dòng)條件為16)-(6 2msetmZZZ 兩邊同乘以兩邊同乘以測(cè)量電流得測(cè)量電流得17)-(6 2msetmmUZIU 等腰等腰 三角形三角形（2）比相式直線特性阻抗繼電器）比相式直線特性阻抗繼電器在動(dòng)作區(qū)：在動(dòng)作區(qū)：當(dāng)當(dāng)mZ整定阻抗整定阻抗動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)非動(dòng)作區(qū)非動(dòng)作區(qū)測(cè)量阻抗測(cè)量阻抗00setmset90270)-( 為為的相位差的相位差與與ZZZ起動(dòng)條件為起動(dòng)條件為18)-(6 90arg270setmset ZZZ得比相表達(dá)式：得比相表達(dá)式：mI 分分式式19)-(6 90arg270setmmsetm

23、ZIUZI6.2 阻抗繼電器阻抗繼電器整定阻抗整定阻抗動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)非動(dòng)作區(qū)非動(dòng)作區(qū)測(cè)量阻抗測(cè)量阻抗整定阻抗整定阻抗動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)非動(dòng)作區(qū)非動(dòng)作區(qū)就就變變?yōu)闉殡婋娍箍剐托屠^繼電電器器若若取取,setsetjXZ 6.2 阻抗繼電器阻抗繼電器1、均壓式、均壓式2、環(huán)流式、環(huán)流式1、全阻抗繼電器的比較電壓回路、全阻抗繼電器的比較電壓回路2、方向阻抗繼電器的比較電壓回路、方向阻抗繼電器的比較電壓回路比幅式比幅式比相式比相式比幅式比幅式1、三極管相位比較回路、三極管相位比較回路2、異或門比相回路、異或門比相回路比相式比相式三極管相位三極管相位比較回路比較回路1、三極管相位比較回路、三極管相位比較回路2、異

24、或門比相回路、異或門比相回路6.3 方向方向阻抗繼電器的特殊問題阻抗繼電器的特殊問題對(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)作條件為 ，亦，亦無法進(jìn)行比相，因而繼電器也不動(dòng)作。無法進(jìn)行比相，因而繼電器也不動(dòng)作。 上式變?yōu)樯鲜阶優(yōu)?，此時(shí)被比較的兩個(gè)電壓變?yōu)橄嗟?，理論上處于?dòng)，此時(shí)被比較的兩個(gè)電壓變?yōu)橄嗟?，理論上處于?dòng)作邊界，實(shí)際上，由于繼電器的執(zhí)行元件動(dòng)作需要消耗一定的功率，因此，在這作邊界，實(shí)際上，由于繼電器的執(zhí)行元件動(dòng)作需要消耗一定的功率，因此，在這樣情況下繼電器不動(dòng)作。樣情況下繼電器不動(dòng)作。, 0m U0m U對(duì)幅值比較的方向阻抗繼電器，其動(dòng)作條件為對(duì)

25、幅值比較的方向阻抗繼電器，其動(dòng)作條件為 8)-(6 2121 setmsetmmZIZIU 10)-(6 90arg270setmmm ZIUU 2121 setmsetmZIZI 這種不動(dòng)作的范圍，稱為保護(hù)裝置的這種不動(dòng)作的范圍，稱為保護(hù)裝置的“死區(qū)死區(qū)”?？衫糜洃浕芈泛鸵氲谌嚯妷簻p小和消除死區(qū)?？衫糜洃浕芈泛鸵氲谌嚯妷簻p小和消除死區(qū)。 1、方向阻抗繼電器的死區(qū)、方向阻抗繼電器的死區(qū)a （1）記憶回路）記憶回路 對(duì)瞬時(shí)動(dòng)作的距離對(duì)瞬時(shí)動(dòng)作的距離I段方向阻抗繼電器，在電壓段方向阻抗繼電器，在電壓 的回路中廣泛采用的回路中廣泛采用“記憶記憶回路回路”的接線，即將電壓回路看作是一個(gè)對(duì)的

26、接線，即將電壓回路看作是一個(gè)對(duì)50HZ工頻交流的串聯(lián)諧振回路，工頻交流的串聯(lián)諧振回路，其原理接線圖如圖其原理接線圖如圖6-16a所示，圖中，所示，圖中，C、L 、R 是在原幅值比較的測(cè)量電是在原幅值比較的測(cè)量電壓壓 回路中接入一個(gè)串聯(lián)諧振回路。取回路中接入一個(gè)串聯(lián)諧振回路。取 ，則諧振回路中的電，則諧振回路中的電流流 與外加測(cè)量電壓與外加測(cè)量電壓 同相位，所以在電阻同相位，所以在電阻R上的壓降上的壓降 也與外加電壓也與外加電壓 同相位，記憶電壓同相位，記憶電壓 通過記憶變壓器通過記憶變壓器T與與 同相位。同相位。 mUmUcjLj1uImURUmUjUmU2、消除方向阻抗繼電器的死區(qū)的措施、消

27、除方向阻抗繼電器的死區(qū)的措施 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： 8)-(6 2121 setmsetmmZIZIUjsetmjsetmm2121UZIUZIU m.I圖318 具有記憶的幅值比較的方向阻抗繼電器電壓形成回路TXTjUsetm.21ZIjU TMR.Um.UjRjIjCm.UABjLABsetm.21ZITU圖圖6-16b1U2UmU 在出口短路時(shí)，在出口短路時(shí)， =0，由于諧振回路的儲(chǔ)能作用，記憶電壓，由于諧振回路的儲(chǔ)能作用，記憶電壓 在衰減到在衰減到零之前存在，且與故障前零之前存在，且與故障前 同相位。由于繼電器記錄了故障前的電

28、壓，故方同相位。由于繼電器記錄了故障前的電壓，故方向阻抗繼電器消除了死區(qū)。向阻抗繼電器消除了死區(qū)。mUjUmU記憶回路記憶回路記憶變壓器記憶變壓器中間變壓器中間變壓器電抗變壓器電抗變壓器TVTA 引入記憶電壓以后，幅值比較的動(dòng)邊條件為： (3-41) 在出口短路時(shí)， =0，由于諧振回路的儲(chǔ)能作用，記憶電壓 在衰減到零之前存在，且與故障前 同相位。由于繼電器記錄了故障前的電壓，故方向阻抗繼電器消除了死區(qū)。 2引入第三相電壓 記憶回路只能保證方向阻抗繼電器在暫態(tài)過程中正確動(dòng)作，但它的作用時(shí)間有限。為了克服這一缺點(diǎn)，再引入非故障相電壓。圖3-19（a）所示為在方向阻抗繼電器中引入第三相電壓，并將第三

29、相電壓和記憶回路并用的方案。由圖3-19（a）可見，第三相電壓為C相，它通過高阻值的電阻R接到記憶回路中 和 的連接點(diǎn)上。正常時(shí) ，由于 電壓較高且 、 處于工頻諧振狀態(tài)，而R值又很大，使作用jsetmmjsetm2121UZIUUZImUjUmUjCjLABUjLjC 在 上的電流主要來自 且是電阻性的，第三相電壓 基本上不起作用。當(dāng)系統(tǒng)中AB相發(fā)生突然短路時(shí)， 突然為零,此時(shí)記憶回路發(fā)揮了作用，使繼電器得到一個(gè)和故障 前 相位相同的極化 電壓，但它將逐漸衰減到零，這時(shí)第三相電壓的作用表現(xiàn)出來，圖3-19（b）為圖3-19(a)在保護(hù)出口AB兩相短路時(shí),記憶電壓消失后的等值電路。電阻R中的電流 與 同相位,因?yàn)殡娮鑂的數(shù)值遠(yuǎn)大于 的值,而 在 、 支路中的分流為 在電阻 上的壓降 jRABUCUABUyUjURIACUjjj/)1(LjcjRRIjRjCjLjRLjcjjLjRcjRjxIjxjxRjxIIjRLjRjcjRXI jRIU 從向量圖3-19（c）中可以看出， 超 前近 ，電阻 上電壓降 超前 cjIRI90jRRU圖 3 19 引 入 第 三 相 電 壓 產(chǎn) 生 極 化 電 壓 的 工 作 原 理（a）原理圖；（b）短路后的等值電路；（c）相量分析jRjCm.UABj.U Tj.UjLCRj.Uj.UTk.UjRjCjL.RI(a)(