阻抗繼電器的動作特性

1、授課教師：徐明授課教師：徐明一、單相式圓特性阻抗繼電器一、單相式圓特性阻抗繼電器 1.1.全阻抗繼電器全阻抗繼電器比幅阻抗動作方程為：比幅阻抗動作方程為：setKsetK90arg90ZZZZKsetKset90arg270ZZZZ比相阻抗動作方程為：比相阻抗動作方程為：或或Kset| |ZZ相應(yīng)的電壓形式動作方程為：相應(yīng)的電壓形式動作方程為： oKsetKKsetKosetKK90UZIUZIarg90ZIU2 2、偏移特性繼電器、偏移特性繼電器 是以整定阻抗是以整定阻抗 的的中點為圓心，中點為圓心， 以以 大小的一半為半徑的圓，其中圓內(nèi)大小的一半為半徑的圓，其中圓內(nèi)為動作區(qū)。為動作區(qū)。se

2、t1set2ZZset1set2ZZ比幅阻抗動作方程為：比幅阻抗動作方程為：set1set2set1set2K| |22ZZZZZ比相阻抗動作方程為：比相阻抗動作方程為：Kset2set1K90arg90ZZZZ相應(yīng)的電壓形式動作方程為：相應(yīng)的電壓形式動作方程為： oKset1Kset2KKoset2set1Kset2set1KK90UZIZIUarg902ZZI2ZZIU3.3.方向阻抗繼電器方向阻抗繼電器 是以整定阻抗為直徑的圓，是以整定阻抗為直徑的圓，或者說是以整定阻抗的中點為圓或者說是以整定阻抗的中點為圓心，整定阻抗大小的一半為半徑心，整定阻抗大小的一半為半徑的圓。的圓。 繼電器的比幅

3、阻抗動作方程繼電器的比幅阻抗動作方程為：為：setsetK| |22ZZZ 比相阻抗動作方程為：比相阻抗動作方程為：setKKsetKK90arg9090arg270ZZZZZZ或相應(yīng)的電壓形式動作方程為：相應(yīng)的電壓形式動作方程為：oKsetKKoUZIU2709090UUZIarg902ZI2ZIUoKKsetKosetKsetKK或二、直線特性阻抗繼電器二、直線特性阻抗繼電器 1.1.電抗繼電器電抗繼電器直線特性阻抗繼電器的動作特性如直線特性阻抗繼電器的動作特性如圖，圖中直線陰影側(cè)為動作區(qū)。則該圖，圖中直線陰影側(cè)為動作區(qū)。則該繼電器的阻抗形式比相動作方程為：繼電器的阻抗形式比相動作方程為：

4、 180argsetKZZR電壓形式動作方程為：電壓形式動作方程為：180argsetKKKZIURI2.2.四邊形阻抗繼電器四邊形阻抗繼電器 電力系統(tǒng)廣泛采用四邊形阻電力系統(tǒng)廣泛采用四邊形阻抗繼電器來提高抗過渡電阻的能抗繼電器來提高抗過渡電阻的能力，四邊形內(nèi)部為動作區(qū)。力，四邊形內(nèi)部為動作區(qū)。setZ整定阻抗整定阻抗 按照三段式整定原整定按照三段式整定原整定 整定阻抗整定阻抗 按照小于最小負荷阻按照小于最小負荷阻抗抗 的電阻分量整定。的電阻分量整定。setRL.minZ為保證被保護線路金屬性短路故障時可靠動作，一般取為保證被保護線路金屬性短路故障時可靠動作，一般取15-30。1防止保護區(qū)末端

5、經(jīng)過過渡電阻短路時可能出現(xiàn)的超范圍動防止保護區(qū)末端經(jīng)過過渡電阻短路時可能出現(xiàn)的超范圍動作（超越），一般取作（超越），一般取7-157-1523在雙電源線路上，考慮到經(jīng)過過渡電阻短路時，線路始端在雙電源線路上，考慮到經(jīng)過過渡電阻短路時，線路始端故障時的附加測量阻抗比末端故障時小，所以該角度小于故障時的附加測量阻抗比末端故障時小，所以該角度小于線路阻抗角，一般取線路阻抗角，一般取6060當線路出口經(jīng)過過渡電阻短路時，測量阻抗可能呈現(xiàn)容性，當線路出口經(jīng)過過渡電阻短路時，測量阻抗可能呈現(xiàn)容性，為保證可靠動作，一般為保證可靠動作，一般304四邊形阻抗繼電器的阻抗形式比相動作方程為四邊形阻抗繼電器的阻抗形

6、式比相動作方程為4K1arg90Z2Kset2180arg()360ZZ3Kset3arg()180ZR折線折線AOCAOC：線段線段ABAB：線段線段BCBC：將三式進行邏輯與，就是四邊形阻抗繼電器的動作方程。將三式進行邏輯與，就是四邊形阻抗繼電器的動作方程。三、阻抗繼電器的實現(xiàn)三、阻抗繼電器的實現(xiàn)阻抗繼電器實際上是比較兩個電壓量的大小或相位關(guān)系。阻抗繼電器實際上是比較兩個電壓量的大小或相位關(guān)系。 將動作方程的兩個電壓分為工作電壓將動作方程的兩個電壓分為工作電壓 與極化電與極化電壓壓 。在方向阻抗繼電器比幅方程中，。在方向阻抗繼電器比幅方程中， ， ，繼電器的動作方程為：，繼電器的動作方程為

7、： opUpU2ZIUsetKop2ZIUUsetKKppopUU 在方向阻抗繼電器比相方程中在方向阻抗繼電器比相方程中 ， ，繼電器的動作方程為：，繼電器的動作方程為：setKKopZI-UUKpUUopopo90UUarg90四、阻抗繼電器的精確工作電流四、阻抗繼電器的精確工作電流 精確工作電流精確工作電流指的是當指的是當 （阻抗繼電（阻抗繼電器電壓與電流夾角為最靈敏角），且動作阻抗器電壓與電流夾角為最靈敏角），且動作阻抗 Z Zactact=0.9Z=0.9Zsetset時，使得繼電器剛好動作的電流。其中的最小時，使得繼電器剛好動作的電流。其中的最小值稱為最小精確工作電流值稱為最小精確工

8、作電流I Iact.minact.min，最大值稱為最大精確工作，最大值稱為最大精確工作電流電流I Iact.maxact.max。 測量阻抗繼電器的精確工作電流方法：測量阻抗繼電器的精確工作電流方法： 是給繼電器加不同的電流，測出使得繼電器剛好動作是給繼電器加不同的電流，測出使得繼電器剛好動作的電壓（電壓與電流夾角為最靈敏角），電壓與電流的比的電壓（電壓與電流夾角為最靈敏角），電壓與電流的比值就是動作阻抗值就是動作阻抗Z Zactact。作出曲線，并取與直線的交點。作出曲線，并取與直線的交點senKKIUarg對應(yīng)的電流值就是精確工作電流。對應(yīng)的電流值就是精確工作電流。 阻抗繼電器的接線方式

9、阻抗繼電器的接線方式是指接入阻抗繼電器的電壓是指接入阻抗繼電器的電壓與電流的相別組合方式。與電流的相別組合方式。 應(yīng)滿足如下要求：應(yīng)滿足如下要求： （1 1）測量阻抗與保護安裝處到故障點的距離成正比，而）測量阻抗與保護安裝處到故障點的距離成正比，而與系統(tǒng)的運行方式無關(guān)。與系統(tǒng)的運行方式無關(guān)。 （2 2）測量阻抗應(yīng)與短路類型無關(guān)，即同一故障點不同類）測量阻抗應(yīng)與短路類型無關(guān)，即同一故障點不同類型的短路故障時的測量阻抗應(yīng)當一樣。型的短路故障時的測量阻抗應(yīng)當一樣。五、阻抗繼電器的接線方式五、阻抗繼電器的接線方式1.1.故障時的測量阻抗故障時的測量阻抗在圖在圖6 61 1中，中，k k點短路時，母線點

10、短路時，母線M M電壓可以表示為：電壓可以表示為： kCkCkCkCMCkBkBkBkBMBkAkAkAkAMAlzIlzIlzIUUlzIlzIlzIUUlzIlzIlzIUU002211002211002211因因z z1 1=z=z2 2 , ,在在A A相單相接地時有三序電流相等，則相單相接地時有三序電流相等，則 kAkAAAkAkAkAMAlzzIlzIIIlzIlzIlzIU)()(1001021002211 kAkAlzIKIlzzzzII1011100)3()33( 在兩相接地故障時，故障相阻抗繼電器的測量阻抗在兩相接地故障時，故障相阻抗繼電器的測量阻抗為短路阻抗為短路阻抗Z

11、Z1 1l lk k。 在在BCBC兩相短路時有兩相短路時有 ， 則則kCkBUUCBIIkCBkCCkBBkCkCkBkBMCMBMBClzIIlzIIlzIIlzIlzIlzIlzIUUU112112122112211)()()()()(2.2.距離保護接線方式距離保護接線方式（1 1）相間距離保護）相間距離保護0 0接線接線0 0接線方式接入的電壓和電流接線方式接入的電壓和電流 KUKIABUBAIIBCUCBIICAUACII阻抗繼電器相別阻抗繼電器相別ABABBCBCCACA（2 2）接地距離保護零序補償接線）接地距離保護零序補償接線 反應(yīng)接地故障的阻抗繼電器接線應(yīng)當以相電壓作為繼電反應(yīng)接地故障的阻抗繼電器接線應(yīng)當以相電壓作為繼電器電壓，以相電流加器電壓，以相電流加 為繼電器電流，此接線方式為繼電器電流，此接線方式稱為零序補償接線。稱為零序補償接線。 零序補償接線方式接入的電壓和電流零序補償接線方式接入的電壓和電流 0AIK3IKUKIAU0AIK3IBU0BIK3ICU0CIK3I阻抗繼電器相別ABC 3 3、阻抗繼電器在各種故障時的動作情況、阻抗繼電器在各種故障時的動作情況 各種故障時阻抗繼電器正確測量的分析各種故障時阻抗繼電器正確測量的分析故障類型故障類型ANANBNBN