第九講電網(wǎng)距離保護(hù)

1、第九講第九講 距離保護(hù)及阻抗繼電器距離保護(hù)及阻抗繼電器 主要內(nèi)容主要內(nèi)容1 1、了解阻抗繼電器的結(jié)構(gòu)、工作原理和動(dòng)作特性、了解阻抗繼電器的結(jié)構(gòu)、工作原理和動(dòng)作特性2 2、掌握距離保護(hù)的時(shí)限特性、掌握距離保護(hù)的時(shí)限特性3 3、掌握動(dòng)作阻抗、測(cè)量阻抗、整定阻抗、最靈敏、掌握動(dòng)作阻抗、測(cè)量阻抗、整定阻抗、最靈敏角等概念。角等概念。一、距離保護(hù)的基本原理一、距離保護(hù)的基本原理 距離保護(hù)就是反應(yīng)短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的距離保護(hù)就是反應(yīng)短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的距離（阻抗），根據(jù)該距離的遠(yuǎn)近，確定保護(hù)的動(dòng)作距離（阻抗），根據(jù)該距離的遠(yuǎn)近，確定保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。時(shí)間。二、距離保護(hù)的時(shí)限特性二、距離保護(hù)的時(shí)限

2、特性 距離保護(hù)的基本原理距離保護(hù)的基本原理 三段式距離保護(hù)的原理框圖三段式距離保護(hù)的原理框圖(1)(1)起動(dòng)回路起動(dòng)回路(2)(2)測(cè)量回路測(cè)量回路( (Z Z, ,Z Z, ,Z Z) )(3)(3)邏輯回路邏輯回路(4)(4)其他部分其他部分 按動(dòng)作特性分：全阻抗繼電器、方向阻抗繼電按動(dòng)作特性分：全阻抗繼電器、方向阻抗繼電器、偏移特性阻抗繼電器、多邊形阻抗繼電器等器、偏移特性阻抗繼電器、多邊形阻抗繼電器等 按構(gòu)成原理分：感應(yīng)型、整流型、晶體管型、按構(gòu)成原理分：感應(yīng)型、整流型、晶體管型、集成電路型集成電路型 按加入的電壓和電流的相數(shù)分：有單相式和多相式按加入的電壓和電流的相數(shù)分：有單相式和多

3、相式按被比較兩個(gè)電壓的方式分：有相比較和幅值比較按被比較兩個(gè)電壓的方式分：有相比較和幅值比較 在阻抗復(fù)平面上分析阻抗繼電器特性在阻抗復(fù)平面上分析阻抗繼電器特性(a)(a)網(wǎng)絡(luò)接線網(wǎng)絡(luò)接線 (b)(b)被保護(hù)線路的測(cè)量阻抗及動(dòng)作特性被保護(hù)線路的測(cè)量阻抗及動(dòng)作特性 (2)(2)阻抗繼電器的分析方法阻抗繼電器的分析方法3 3、利用復(fù)數(shù)平面分析阻抗繼電器的特性、利用復(fù)數(shù)平面分析阻抗繼電器的特性 (1)(1)全阻抗繼電器全阻抗繼電器2 2、測(cè)量阻抗、測(cè)量阻抗測(cè)量阻抗：加入阻抗繼電器的測(cè)量阻抗：加入阻抗繼電器的電壓和電流的比值電壓和電流的比值整定阻抗：以線路全長(zhǎng)的（整定阻抗：以線路全長(zhǎng)的（80-8580-

4、85）% %的阻抗，其的阻抗，其阻抗角為線路的阻抗角阻抗角為線路的阻抗角 全阻抗繼電器的動(dòng)作特性全阻抗繼電器的動(dòng)作特性(a)(a)幅值比較式幅值比較式 (b)(b)相位比較式相位比較式 相位比較方式分析全阻抗繼電器的動(dòng)作特性相位比較方式分析全阻抗繼電器的動(dòng)作特性(a)(a)測(cè)量阻抗在圓內(nèi)測(cè)量阻抗在圓內(nèi) (b)(b)測(cè)量阻抗在圓外測(cè)量阻抗在圓外 ( (c)c)Z Zr r超前于超前于Z Zsetset時(shí)的向量關(guān)系時(shí)的向量關(guān)系 (2)(2)方向阻抗繼電器方向阻抗繼電器方向阻抗繼電器的動(dòng)作特性方向阻抗繼電器的動(dòng)作特性(a)(a)幅值比較式的分析幅值比較式的分析 (b)(b)相位比較式的分析相位比較式

5、的分析 具有偏移特性的阻抗繼電器具有偏移特性的阻抗繼電器 (a)(a)幅值比較式的分析幅值比較式的分析 (b)(b)相位比較式的分析相位比較式的分析 動(dòng)作阻抗：使阻抗繼電器處動(dòng)作阻抗：使阻抗繼電器處在臨界動(dòng)作時(shí)的阻抗稱為動(dòng)作阻在臨界動(dòng)作時(shí)的阻抗稱為動(dòng)作阻抗抗 (4)(4)功率方向繼電器功率方向繼電器 (5)(5)具有多邊形特性的阻抗繼電器具有多邊形特性的阻抗繼電器五、阻抗繼電器的構(gòu)成五、阻抗繼電器的構(gòu)成設(shè)：被比較穩(wěn)定兩個(gè)電壓為設(shè)：被比較穩(wěn)定兩個(gè)電壓為U U1 1、U U2 2，mmIKUKU211mmIKUKU432比較比較U U1 1、U U2 2兩個(gè)電壓的幅值或相位就得到各種特性的阻兩個(gè)電

6、壓的幅值或相位就得到各種特性的阻抗繼電器抗繼電器( (一一) )比幅式阻抗繼電器比幅式阻抗繼電器K K1 1、K K3 3電壓比例系數(shù)電壓比例系數(shù)K K2 2、K K4 4具有阻抗量綱的比例系數(shù)具有阻抗量綱的比例系數(shù)mmAIKUKU21mmBIKUKU43動(dòng)作條件：動(dòng)作條件：BAUU1.1.當(dāng)當(dāng)K K1 1=0=0時(shí)時(shí)mmmIKUKIK4323432KKIUKKmm若若K K2 2=K=K4 4=K=KI I其動(dòng)作特性是以其動(dòng)作特性是以K K4 4/K/K3 3為圓心，以為圓心，以K K2 2/K/K3 3為半徑的園為半徑的園33KKIUKKImmI為方向阻抗繼電器為方向阻抗繼電器K K4 4

7、KK2 2，為上拋園；，為上拋園；K K4 4KK2 2，為偏移特性阻抗園。，為偏移特性阻抗園。mmUmmUIKUKIKUK422.2.當(dāng)當(dāng)K K1 1=K=K3 3=K=Ku u時(shí)時(shí)UmUmKKZKKZ42令令1 .2setUZKK2 .4setUZKK2 .1 .setmsetmZZZZ其動(dòng)作特性為其動(dòng)作特性為Z Zset.1set.1與與Z Zset.2set.2末端連線的垂直平末端連線的垂直平分線，分線，Z Zset.2set.2側(cè)為動(dòng)作區(qū)。側(cè)為動(dòng)作區(qū)。當(dāng)當(dāng)Z Zset.1set.1=-Z=-Zset.2set.2時(shí)，為功率方向繼電器時(shí)，為功率方向繼電器當(dāng)當(dāng)Z Zset.2set.2=

8、0=0，Z Zset.1set.1=R=R時(shí)，為純電阻特性時(shí)，為純電阻特性當(dāng)當(dāng)Z Zset.2set.2=0=0，Z Zset.1set.1=X=X時(shí)，為純電抗特性時(shí)，為純電抗特性（二）比相式阻抗繼電器（二）比相式阻抗繼電器mmCIKUKU21mmDIKUKU43動(dòng)作條件：動(dòng)作條件：21argDCUU3431214321KKIUKKKIUKIKUKIKUKUUmmmmmmmmDC342 .121 .,KKZKKZIUZsetsetmmm2 .1 .31SETmsetmDCZZZZKKUU令令令令DCUUarg22 .1 .1argsetmsetmZZZZ22 .1 .1argsetmsetmZ

9、ZZZ作作oaoa=Z=Zset.1set.1,ob=Z,ob=Zset.2set.2其動(dòng)作特性為包圍線段其動(dòng)作特性為包圍線段abab的兩個(gè)圓弧。的兩個(gè)圓弧。一般一般1 1 、2 2是任意的，在直線上，是任意的，在直線上， =180=180，當(dāng)當(dāng)2 21801801 1時(shí)，特性曲線的內(nèi)部為動(dòng)作區(qū)時(shí)，特性曲線的內(nèi)部為動(dòng)作區(qū)當(dāng)當(dāng)1 11801802 2時(shí)，特性曲線的外部為動(dòng)作區(qū)時(shí)，特性曲線的外部為動(dòng)作區(qū)1.1.園特性阻抗繼電器園特性阻抗繼電器當(dāng)當(dāng)2 2- -1 1=180=180時(shí)，動(dòng)作特性為園，時(shí)，動(dòng)作特性為園，abab為弦；為弦；當(dāng)當(dāng)2 2=270 =270 ，1 1= 90= 90時(shí)，動(dòng)作特

10、性是以時(shí)，動(dòng)作特性是以abab為直徑的園；為直徑的園；若令若令K K1 1=K=K3 3，K K2 2=-K=-K4 4, ,則為全阻抗繼電器。則為全阻抗繼電器。若令若令K K1 1=K=K3 3，K K2 2=0,=0,則為方向阻抗繼電器。則為方向阻抗繼電器。2.2.橄欖形特性阻抗繼電器橄欖形特性阻抗繼電器當(dāng)當(dāng)2 2- -1 1 180 180 180時(shí)，時(shí)，且（且（2 2- -1 1）/2= 180/2= 1804.4.圓缺形特性阻抗繼電器圓缺形特性阻抗繼電器1 1= 180= 180令令K K3 3=0=0)(1241421KKZKKIKIKUKUUmmmmDC2411)(argsetm

11、ZZKK令令K K2 2/K/K1 1=-=-Z Zsetset動(dòng)作條件動(dòng)作條件2411)(argsetmZZKKArg(ZArg(Zm m-Z-Zsetset) )就是阻抗平面上矢量就是阻抗平面上矢量Z Zm m-Z-Zsetset與實(shí)軸的夾角與實(shí)軸的夾角5.5.相位限制形特性阻抗繼電器相位限制形特性阻抗繼電器當(dāng)當(dāng)2 2- -1 1= 180= 180時(shí)，時(shí)，其動(dòng)作特性為其動(dòng)作特性為Z Zm m-Z-Zsetset的直線的直線當(dāng)當(dāng) 1 1=180=180， 2 2=360=360為電抗形特性；為電抗形特性；當(dāng)當(dāng) 1 1=90=90， 2 2=270=270為電阻形特性；為電阻形特性；6.6.

12、折線形特性阻抗繼電器折線形特性阻抗繼電器當(dāng)當(dāng)2 2- -1 1180180時(shí)，時(shí)，其動(dòng)作特性為折線形特性其動(dòng)作特性為折線形特性 幅值比較與相位比較之間的關(guān)系幅值比較與相位比較之間的關(guān)系( (a)|a)|Z Zr r|=|=|Z Zsetset|,|,=90=90(b)|(b)|Z Zr r|90(c)|90(c)|Z Zr r|Z Zsetset|,|,9090 若幅值比較的兩個(gè)量為平行四邊形的兩條邊，若幅值比較的兩個(gè)量為平行四邊形的兩條邊，相比較的兩個(gè)量則為平行四邊形的兩條對(duì)角線。相比較的兩個(gè)量則為平行四邊形的兩條對(duì)角線。作業(yè)及思考題作業(yè)及思考題1 1、請(qǐng)說明測(cè)量阻抗、整定阻抗、模擬阻抗、動(dòng)作阻抗、請(qǐng)說明測(cè)量阻抗、整定阻抗、模擬阻抗、動(dòng)作阻抗、短路阻抗的意義。短路阻抗的意義。2 2、具有園特性的全阻抗繼電器、方向阻抗繼電器、偏、具有