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第3章 電網(wǎng)的距離保護(hù),第一節(jié) 距離保護(hù)的基本原理 基本工作原理 距離保護(hù)的時(shí)限特性 距離保護(hù)的主要組成元件 第二節(jié) 阻抗繼電器 阻抗繼電器的基本原則 利用復(fù)數(shù)平面分析圓或直線特性阻抗繼電器 具有四邊形特性的阻抗繼電器,第三節(jié) 阻抗繼電器的接線方式 對(duì)接線方式的基本要求 相間短路阻抗繼電器的 接線方式 接地短路阻抗繼電器的接線方式 第四節(jié) 距離保護(hù)的整定計(jì)算 距離保護(hù)的整定計(jì)算原則 對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià) 第五節(jié) 影響距離保護(hù)正確動(dòng)作的因素及其對(duì)策 短路點(diǎn)過(guò)渡電阻對(duì)距離保護(hù)的影響 電力系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響及振蕩閉鎖回路,3.1.1 基本工作原理,3. 1 距離保護(hù)的基本原理,電流、電壓保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)，但它們的靈敏性受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響較大，特別是在重負(fù)荷、長(zhǎng)距離、電壓等級(jí)高的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，很難滿(mǎn)足選擇性、靈敏性以及快速切除故障的要求，為此，必須采用性能更加完善的保護(hù)裝置，因而就引入了“距離保護(hù)”。距離保護(hù)是反映故障點(diǎn)至保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的距離（或阻抗），并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)間的一種保護(hù)裝置。該裝置的主要元件為距離（阻抗）繼電器，它可根據(jù)其端子上所加的電壓和電流測(cè)知保護(hù)安裝處至短路點(diǎn)間的阻抗值，此阻抗稱(chēng)為阻抗繼電器的測(cè)量阻抗。其主要特點(diǎn)是：短路點(diǎn)距離保護(hù)安裝點(diǎn)越近，其測(cè)量阻抗越??；相反地，短路點(diǎn)距離保護(hù)安裝點(diǎn)越遠(yuǎn)，其測(cè)量阻抗越大，動(dòng)作時(shí)間就越長(zhǎng)。這樣就可保證有選擇地切除故障線路。,圖3.1 距離保護(hù)的基本原理,3.1.2 距離保護(hù)的時(shí)限特性,距離保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與保護(hù)安裝地點(diǎn)至短路點(diǎn)之間距離的關(guān)系 ，稱(chēng)為距離保護(hù)的時(shí)限特性。為了滿(mǎn)足速動(dòng)性、選擇性和靈敏性的要求，目前廣泛應(yīng)用具有三段動(dòng)作范圍的階梯型時(shí)限特性，如圖3.1(b)所示，并分別稱(chēng)為距離保護(hù)的、段。 距離保護(hù)的第段是瞬時(shí)動(dòng)作的，t1是保護(hù)本身的固有動(dòng)作時(shí)間。對(duì)保護(hù)1的第段整定值應(yīng)為：,距離段整定值的選擇是相似于限時(shí)電流速斷的，即應(yīng)使其不超出下一條線路距離段的保護(hù)范圍，同時(shí)帶有高出一個(gè)t的時(shí)限，以保證選擇性。 距離段與段的聯(lián)合工作構(gòu)成本線路的主保護(hù)。 為了作為相鄰線路保護(hù)裝置和斷路器拒絕動(dòng)作的后備保護(hù)，同時(shí)也作為距離、段的后備保護(hù)，還應(yīng)該裝設(shè)距離保護(hù)第段。,對(duì)于距離段整定值的考慮是與過(guò)電流保護(hù)相似的，其啟動(dòng)阻抗要按躲開(kāi)正常運(yùn)行時(shí)的最小負(fù)荷阻抗來(lái)選擇，而動(dòng)作時(shí)限則應(yīng)根據(jù)前述電流保護(hù)的原則，使其比距離段保護(hù)范圍內(nèi)其他各保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限高一個(gè)t。,3.1.3 距離保護(hù)的主要組成元件,圖3.2 三段式距離保護(hù)的原理框圖,啟動(dòng)回路 啟動(dòng)回路主要由啟動(dòng)元件組成。啟動(dòng)元件可由過(guò)電流繼電器、低阻抗繼電器或反應(yīng)于負(fù)序和零序電流的繼電器構(gòu)成。具體選用哪一種，應(yīng)由被保護(hù)線路的情況確定。 測(cè)量回路 測(cè)量回路的段和段由阻抗繼電器 組成，而第段由測(cè)量阻抗繼電器 組成。測(cè)量回路是測(cè)量短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離，用以判斷故障處于哪一段保護(hù)范圍。 邏輯回路 邏輯回路主要由門(mén)電路和時(shí)間電路組成。門(mén)電路包括與門(mén)和或門(mén)，時(shí)間電路主要由 兩個(gè)時(shí)間繼電器構(gòu)成。時(shí)間繼電器的主要作用是按照故障點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)的遠(yuǎn)近，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。 其他部分 輔助相電流元件：接于相電流，作為輔助啟動(dòng)元件之用。重合閘后加速回路：瞬時(shí)加速段或段。執(zhí)行元件：出口、信號(hào)、切換等其他功能。,3.2 阻抗繼電器,阻抗繼電器可按以下不同方法分類(lèi)： 根據(jù)其構(gòu)造原理的不同，分為電磁型、感應(yīng)型、整流型、晶體管型、集成電路型和微機(jī)型等。根據(jù)其比較原理的不同，分為幅值比較式和相位比較式兩大類(lèi)。 根據(jù)其輸入量的不同，分為單相式和多相式兩種。 所謂單相式阻抗繼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壓）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。電壓和電流的比值稱(chēng)為繼電器的測(cè)量阻抗Z 。,多相補(bǔ)償式阻抗繼電器是一種多相式繼電器，加入繼電器的是幾個(gè)相的電流和幾個(gè)相的補(bǔ)償后電壓，它的主要優(yōu)點(diǎn)是可反映不同相別組合的相間或接地短路，但由于加入繼電器的不是單一的電壓和電流，因此就不能利用測(cè)量阻抗的概念來(lái)分析它的特性，而必須結(jié)合給定的系統(tǒng)、給定的短路點(diǎn)和給定的故障類(lèi)型對(duì)其動(dòng)作特性進(jìn)行具體分析。,阻抗復(fù)平面分析法是最常用、最簡(jiǎn)捷直觀的方法，它需要經(jīng)過(guò)以下步驟： 阻抗繼電器在阻抗復(fù)平面上的動(dòng)作特性（可從動(dòng)作條件判別式取等號(hào)求得）。繼電器的測(cè)量阻抗Zr沿一定的軌跡變化而使繼電器始終處于臨界動(dòng)作狀態(tài)時(shí)，這一軌跡便稱(chēng)為繼電器的動(dòng)作特性。 求出阻抗繼電器在各種運(yùn)行情況下感受到的阻抗（測(cè)量阻抗Zr）。 按動(dòng)作條件判別式在阻抗平面上分析它們是否滿(mǎn)足該式，從而決定其是否動(dòng)作。 對(duì)于單相式阻抗繼電器，其動(dòng)作特性可用單一變量即繼電器的測(cè)量阻抗Zr的函數(shù)來(lái)分析，并在復(fù)阻抗平面上用一定的曲線來(lái)表示。,圖3.3 在阻抗復(fù)平面上分析阻抗繼電器特性 (a）網(wǎng)絡(luò)接線；(b）被保護(hù)線路的測(cè)量阻抗及動(dòng)作特性,由于阻抗繼電器都是接于電流互感器和電壓互感器的二次側(cè)，其測(cè)量阻抗與系統(tǒng)一次側(cè)的阻抗之間存在下列關(guān)系； 如果保護(hù)裝置的一次側(cè)整定阻抗經(jīng)計(jì)算以后為 ，繼電器的整定阻抗應(yīng)該為：,3.2.1 阻抗繼電器的基本原則,3.2.2 利用復(fù)數(shù)平面分析圓或直線特性阻抗繼電器,(1)全阻抗繼電器 全阻抗繼電器的特性是以B點(diǎn)（繼電器安裝點(diǎn)）為圓心，以整定阻抗為半徑所作的一個(gè)圓，如圖3.4所示。當(dāng)測(cè)量阻抗Zr位于圓內(nèi)時(shí)繼電器動(dòng)作，即圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，圓外為不動(dòng)作區(qū)。當(dāng)測(cè)量阻抗正好位于圓周上時(shí)，繼電器剛好動(dòng)作，對(duì)應(yīng)此時(shí)的阻抗就是繼電器的啟動(dòng)阻抗。由于這種特性是以原點(diǎn)為圓心而作的圓，因此，不論加入繼電器的電壓與電流之間的角度為多大，繼電器的啟動(dòng)阻抗在數(shù)值上都等于整定阻抗。具有這種動(dòng)作特性的繼電器稱(chēng)為全阻抗繼電器，它沒(méi)有方向性。, 幅值比較方式如圖3.4(a）所示，當(dāng)測(cè)量阻抗Zr位于圓內(nèi)時(shí)，繼電器能夠啟動(dòng)，其啟動(dòng)的條件可用阻抗的幅值來(lái)表示，即 式中：Zset 繼電器整定阻抗。 上式兩端乘以電流 ，變成為：, 相位比較方式全阻抗繼電器的動(dòng)作特性如圖3.4(b)所示，當(dāng)測(cè)量阻抗Zr 位于圓周上時(shí)，相量（Zr+Zset）超前于（Zr-Zset）的角度 ，而當(dāng)Zr位于圓內(nèi)時(shí)， ； Zr位于圓外時(shí)， ，如圖3.5(a）和（b）所示。因此，繼電器的啟動(dòng)條件即可表示為： 將兩個(gè)相量均以電流乘之，即可得到可比較其相位的兩個(gè)電壓，繼電器的啟動(dòng)條件可表示為：,圖3.4 全阻抗繼電器的動(dòng)作特性 (a）幅值比較式；(b）相位比較式,圖3.5 相位比較方式分析全阻抗繼電器的動(dòng)作特性 ( a ）測(cè)量阻抗在圓內(nèi)；( b ）測(cè)量阻抗在圓外,一般稱(chēng) 為極化電壓， 為補(bǔ)償電壓。 上述動(dòng)作條件也可表示為： 幅值比較方式與相位比較方式之間的關(guān)系，可以從圖3.4和圖3.5所示幾種情況的分析得出。由平行四邊形和菱形的定則可知，如用比較幅值的兩個(gè)相量組成平行四邊形，則相位比較的兩個(gè)相量就是該平行四邊形的兩個(gè)對(duì)角線，三種情況下的關(guān)系如圖3.6所示。,圖3.6 幅值比較與相位比較之間的關(guān)系,a.當(dāng) 時(shí)，如圖3.6(a)所示，由這兩個(gè)相量組成的平行四邊形是一個(gè)菱形，因此，其兩個(gè)對(duì)角線互相垂直， ，正是繼電器剛好啟動(dòng)的條件。 b.當(dāng) 時(shí)，如圖3.6(b)所示， 之間的角度 ，繼電器能夠動(dòng)作。 c.當(dāng) 時(shí)，如圖3.6(c)所示， 之間的角度 ，繼電器不動(dòng)作。,一般而言，設(shè)以 表示比較幅值的兩個(gè)電壓， 且當(dāng) 時(shí)，繼電器啟動(dòng)；又以 表示比較 相位的兩個(gè)電壓，當(dāng) 時(shí)，繼電器啟動(dòng)， 則它們之間的關(guān)系符合下式：,必須注意： 它只適用于 為同一頻率的正弦交流量； 只適用于相位比較方式動(dòng)作范圍為 和幅值比較方式，且動(dòng)作條件為 的情況； 對(duì)短路暫態(tài)過(guò)程中出現(xiàn)的非周期分量和諧波分量，以上轉(zhuǎn)換關(guān)系顯然是不成立的。因此，不同比較方式構(gòu)成的繼電器受暫態(tài)過(guò)程的影響不同。,于是，已知 時(shí)，可以直接求出 ；反之，如已知 ，也可以利用上式求出 。 由此可見(jiàn)，幅值比較原理與相位比較原理之間具有互換性。,方向阻抗繼電器的特性是以整定阻抗Zset為直徑而通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一個(gè)圓，如圖3.7所示，圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，圓外為不動(dòng)作區(qū)。當(dāng)加入繼電器的電壓和電流之間的相位差為不同數(shù)值時(shí)，此種繼電器的啟動(dòng)阻抗也將隨之改變。當(dāng)電壓和電流之間的相位差等于整定阻抗的阻抗角時(shí)，繼電器的啟動(dòng)阻抗達(dá)到最大，等于圓的直徑，此時(shí)，阻抗繼電器的保護(hù)范圍最大，工作最靈敏。因此，這個(gè)角稱(chēng)為繼電器的最大靈敏角，用 表示。當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)， （為被保護(hù)線路的阻抗角），因此，應(yīng)該調(diào)整繼電器的最大靈敏角，使 ，以便繼電器工作在最靈敏的條件下。,(2) 方向阻抗繼電器,圖3. 7 方向阻抗繼電器的動(dòng)作特性 ( a ）幅值比較式的分析；( b ）相位比較式的分析,當(dāng)反方向發(fā)生短路時(shí)，測(cè)量阻抗Zr 位于第三象限，繼電器不能動(dòng)作，因此，它本身就具有方向性，故稱(chēng)之為方向阻抗繼電器。方向阻抗繼電器也可由幅值比較或相位比較的方式構(gòu)成，現(xiàn)分別討論如下： 用幅值比較方式分析： 等式兩端均以電流乘之，即變?yōu)閮蓚€(gè)電壓的幅值的比較：, 用相位比較方式分析，如圖3.7(b)所示，當(dāng)Zr位于圓周上時(shí)，阻抗Zr與(ZrZset）之間的相位差為90度，類(lèi)似于對(duì)全阻抗繼電器的分析，同樣可以證明， 是繼電器能夠啟動(dòng)的條件。 將Zr 與（ZrZset）均以電流乘之，即可得到比較相位的兩個(gè)電壓分別為： 稱(chēng)為極化電壓， 稱(chēng)為補(bǔ)償電壓。,偏移特性阻抗繼電器的特性是當(dāng)正方向的整定阻抗為Zset時(shí)，同時(shí)，向反方向偏移一個(gè) ，繼電器的動(dòng)作特性如圖3.8 所示，圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，圓外為不動(dòng)作區(qū)。圓的直徑為 ，圓心的坐標(biāo)為 ，圓的半徑為：,(3) 偏移特性的阻抗繼電器,圖3.8 具有偏移特性的阻抗繼電器 (a）幅值比較式的分析；(b）相位比較式的分析, 用幅值比較方式分析，如圖3.8(a)所示，繼電器能夠啟動(dòng)的條件為： 或等式兩端均以電流乘之，即變?yōu)槿缦聝蓚€(gè)電壓的幅值的比較： 用相位比較方式的分析，如圖3.8(b)所示，當(dāng)Zr位于圓周上時(shí)，相量 之間的相位差為 ，同樣可以證明， 也是繼電器能夠啟動(dòng)的條件。,將 均以電流乘之，即可得到用以比較其相位的兩個(gè)電壓為, Zr: 繼電器的測(cè)量阻抗，由加入繼電器中電壓Ur 與電流Ir 的比值確定， Zset: 繼電器的整定阻抗，一般取繼電器安裝點(diǎn)到保護(hù)范圍末端的線路阻抗作為整定阻抗。對(duì)全阻抗繼電器而言，就是圓的半徑；對(duì)方向阻抗繼電器而言，就是在最大靈敏角方向上的圓的直徑；而對(duì)偏移特性阻抗繼電器，則是最大靈敏角方向上由原點(diǎn)到圓周上的長(zhǎng)度。 Zop.r: 繼電器的啟動(dòng)阻抗，它表示當(dāng)繼電器剛好動(dòng)作時(shí)，加入繼電器中電壓Ur與電流Ir的比值，除全阻抗繼電器以外， Zop.r是隨著 的不同而改變的，,（4） 功率方向繼電器,繼電器能夠動(dòng)作的條件可表示為： 兩個(gè)電壓的幅值的比較 相位比較方式來(lái)分析功率方向繼電器的特性：只要 之間的角度位于 之間，就是它能夠動(dòng)作的條件。 為在最大靈敏角的方向上任取的兩個(gè)相量。,相位比較的兩個(gè)電壓為：,圖3.9 功率方向繼電器的動(dòng)作特性,（5） 具有直線特性的繼電器,圖3.10 具有直線特性的繼電器,幅值比較，繼電器能夠啟動(dòng)的條件為： 電壓幅值比較為 ： 比較其相位的兩個(gè)電壓為,以上分析中均采用動(dòng)作的角度范圍為 ，在復(fù)數(shù)平面上獲得的是圓或直線的特性。如果使動(dòng)作范圍小 于 ，例如采用 ，則圓特性 的方向阻抗繼電器將變成透鏡形特性的阻抗繼電器，如圖3.11 (a)所示。而直線特性的功率方向繼電器的動(dòng)作范圍則變?yōu)橐粋€(gè)小于 的折線，如圖3.11(b)所示。,（6） 動(dòng)作角度范圍變化對(duì)繼電器特性的影響,圖3.11 時(shí)的動(dòng)作特性 ( a ）方向阻抗繼電器；( b ）功率方向繼電器,各種圓或直線特性的繼電器均可用極化電壓 與補(bǔ)償電壓 進(jìn)行比相而構(gòu)成。 當(dāng)保護(hù)范圍外部故障時(shí)， ，則 同相位； 當(dāng)保護(hù)范圍末端故障時(shí)， ，則 ，繼電器應(yīng)處于臨界動(dòng)作的條件； 當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)， ，則 相位差 。,(7) 繼電器的極化電壓和補(bǔ)償電壓,為了判別 相位的變化，必須有一個(gè)參考相量作為基準(zhǔn)，這就是所采用的極化電壓 ，可以認(rèn)為不同特性的阻抗繼電器的區(qū)別只是在于所選的極化電壓 不同。 當(dāng)以母線電壓 作為極化量時(shí)，可得到具有方向性的圓特性（圖3.7）阻抗繼電器或直線特性的功率方向（圖3.9）繼電器。當(dāng)保護(hù)安裝處出口短路時(shí)， ，繼電器將因失去極化電壓而不能動(dòng)作，從而出現(xiàn)電壓死區(qū)；, 當(dāng)以電流 作為極化量時(shí)，可得到動(dòng)作特性為包括原點(diǎn)在內(nèi)的各種直線，如圖3.10所示，這些直線特性的繼電器沒(méi)有方向性，在反方向短路時(shí)均能夠動(dòng)作； 當(dāng)以 的復(fù)合電壓（例如 ）作為極化量時(shí)，則得到偏移特性的阻抗繼電器，而偏移的程度則取決于 ，即 所占的比重。,繼電器的動(dòng)作特性在復(fù)數(shù)阻抗平面上可以是各種形狀的四邊形，四邊形以?xún)?nèi)為繼電器的動(dòng)作區(qū)，四邊形以外為不動(dòng)作區(qū)，如圖3.12所示。圖中折線A-O-C這段特性廣泛采用動(dòng)作范圍小于180度的功率方向繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖3.11（b）所示。直線AB是一個(gè)電抗型繼電器的特性曲線，通常使其特性曲線下傾 ，以防區(qū)外故障時(shí)出現(xiàn)超越，引起誤動(dòng)，如圖3.10(c）所示。直線BC屬電阻型繼電器特性，它與R 軸的夾角通常取為70度，可參照?qǐng)D3. 10(b）的方法構(gòu)成。將上述三個(gè)特性的繼電器組成與門(mén)輸出，即可獲得圖3.12的四邊形特性。,3.2.3 具有四邊形特性的阻抗繼電器,圖3. 12 四邊形阻抗繼電器,在上述三個(gè)電壓中，當(dāng)任何兩個(gè)相鄰電壓之間的相位差均小于180 度時(shí)動(dòng)作，而大于180度則不動(dòng)作，即可滿(mǎn)足以上分析的要求。,圖3.13 對(duì)兩個(gè)邊折線的分析 (a）折線的構(gòu)成；(b) Zr 位于動(dòng)作范圍內(nèi)； (c) Zr 位于動(dòng)作范圍外,圖3. 14 連續(xù)式相位比較回路原理接線圖, 在無(wú)輸入信號(hào)時(shí)，V1導(dǎo)通，由R2、C1和穩(wěn)壓管Vdz組成的延時(shí)（20ms）回路不能啟動(dòng)，V2截止，輸出電壓為E，表示繼電器不動(dòng)作，圖中所繪三極管的工作狀態(tài)即屬這種情況。 當(dāng) 之間的相位關(guān)系符合繼電器應(yīng)該啟動(dòng)的條件時(shí)，如圖3.15(a)所示，在工頻一個(gè)周期的任何時(shí)間內(nèi)三個(gè)電壓的瞬時(shí)值中，至少總有一個(gè)是負(fù)的。因此，通過(guò)二極管Vd1-Vd3 所組成的或門(mén)，使a點(diǎn)電位始終為負(fù)，三極管V1截止，C1通過(guò)R2充電，經(jīng)20ms 延時(shí)以后，穩(wěn)壓管Vdz 擊穿，V2導(dǎo)通，輸出電壓變?yōu)?V，即表示繼電器動(dòng)作。, 當(dāng) 之間的相位關(guān)系屬于繼電器不應(yīng)該動(dòng)作的條件時(shí)，如圖3.15(b)所示，在工頻一個(gè)周期的時(shí)間里，總有某一段時(shí)間t 是三個(gè)電壓的瞬時(shí)值同時(shí)為正，也就是電壓波形為負(fù)的連續(xù)性出現(xiàn)了間斷，在這個(gè)間斷的時(shí)間里，V1 就要導(dǎo)通，20ms延時(shí)回路立即返回，V2就不能導(dǎo)通。由于在每個(gè)工頻周期中均將出現(xiàn)一次V1導(dǎo)通的情況，故V2也就永遠(yuǎn)不能導(dǎo)通。 將折線A-O-C的特性與折線A-B-C的特性組成與門(mén)，當(dāng)測(cè)量阻抗同時(shí)位于兩組折線以?xún)?nèi)時(shí)，與門(mén)有輸出，即表示繼電器動(dòng)作。,圖3.15 連續(xù)式相位比較回路工作原理的分析 (a）內(nèi)部故障；(b）外部故障,3.3 阻抗繼電器的接線方式,3.3.1 對(duì)接線方式的基本要求, 繼電器的測(cè)量阻抗正比于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的距離； 繼電器的測(cè)量阻抗應(yīng)與故障類(lèi)型無(wú)關(guān)，也就是保護(hù)范圍不隨故障類(lèi)型而變化。,表3。1,3.3.2 相間短路阻抗繼電器的 接線方式,（1） 三相短路,設(shè)短路點(diǎn)至保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng) km ，線路每千米的正序阻抗為Z1歐姆，則保護(hù)安裝地點(diǎn)的電壓應(yīng)為：,圖3.16 三相短路時(shí)測(cè)量阻抗的分析,(2) 兩相短路 繼電器Zr的測(cè)量阻抗為,圖3.17 A 、B 兩相短路時(shí)測(cè)量阻抗的分析,（3） 中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的兩相接地短路,圖3.18 A 、B 兩相接地短路時(shí)測(cè)量阻抗的分析,設(shè)用Z1表示輸電線每千米的自感阻抗，Zm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： 繼電器r1的測(cè)量阻抗為,在單相接地時(shí)，只有故障相的電壓降低，電流增大，而任何相間電壓都是很高的，因此，應(yīng)該將故障相的電壓和電流加入繼電器中。將故障點(diǎn)的電壓和電流分解為對(duì)稱(chēng)分量 保護(hù)安裝地點(diǎn)母線上各對(duì)稱(chēng)分量的電壓,3.3.3 接地短路阻抗繼電器的接線方式,保護(hù)安裝地點(diǎn)母線上的A 相電壓 繼電器的測(cè)量阻抗為 繼電器不能準(zhǔn)確地測(cè)量從短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的阻抗，因此，不能采用。,為了使繼電器的測(cè)量阻抗在單相接地時(shí)不受零序電流的影響，根據(jù)以上分析的結(jié)果，就應(yīng)該給阻抗繼電器加入如下的電壓和電流： 一般可近似認(rèn)為零序阻抗角和正序阻抗角相等，因而k是一個(gè)實(shí)數(shù)。繼電器的測(cè)量阻抗即是：,（1） 距離保護(hù)第段的整定 一般按躲開(kāi)下一條線路出口處短路的原則來(lái)確定，按式(3.1）和式（3.2 ）計(jì)算，在一般線路上，可靠系數(shù)取0.8。 （2） 距離保護(hù)第段的整定 如圖3. 19所示，應(yīng)按以下兩點(diǎn)原則來(lái)確定： 與相鄰線距離保護(hù)第段相配合，參照式（3.3 ）的原則，并考慮分支系數(shù)的影響，可采用下式進(jìn)行計(jì)算： 式中，可靠系數(shù)Krel一般采用0.8; Kb 應(yīng)采用當(dāng)保護(hù)1第I段末端短路時(shí)，可能出現(xiàn)的最小數(shù)值。,3.4 距離保護(hù)的整定計(jì)算,3.4.1 距離保護(hù)的整定計(jì)算原則,例如，在圖3. 19 所示具有助增電流的影響時(shí)，在K 點(diǎn)短路時(shí)變電所A 距離保護(hù)2 的測(cè)量阻抗為：,由于分支系數(shù)的存在，與無(wú)分支的情況相比，將使保護(hù)2處的測(cè)量阻抗變化。, 躲開(kāi)線路末端變電所變壓器低壓側(cè)出口處(圖3.19中K1點(diǎn)）短路時(shí)的阻抗值，設(shè)變壓器的阻抗為ZT，則啟動(dòng)阻抗應(yīng)整定為： 式中，與變壓器配合時(shí)的可靠系數(shù)，考慮到ZT的誤差較大，一般采用Krel=0.7；分支系數(shù)則應(yīng)采用當(dāng)K點(diǎn)短路時(shí)可能出現(xiàn)的最小數(shù)值。計(jì)算后，應(yīng)取以上兩式中數(shù)值較小的一個(gè)。此時(shí)，距離段的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)與相鄰線路的段相配合，一般取為0.5s。 校驗(yàn)距離段在本線路末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)。由于是反應(yīng)于數(shù)值下降而動(dòng)作，其靈敏系數(shù)為：,對(duì)于距離段，在本線路末端短路時(shí)，靈敏系數(shù)為： 一般要求 。當(dāng)校驗(yàn)靈敏系數(shù)不能滿(mǎn)足要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步延伸保護(hù)范圍，使之與下一條線路的距離段配合，時(shí)限整定為1-1.2s，考慮原則與限時(shí)電流速斷保護(hù)相同。,圖3.19 選擇整定阻抗的網(wǎng)絡(luò)接線,當(dāng)?shù)诙尾捎米杩估^電器時(shí)，其啟動(dòng)阻抗一般按躲開(kāi)最小負(fù)荷阻抗來(lái)整定， 式中，可靠系數(shù)Krel、自啟動(dòng)系數(shù)Kst和返回系數(shù)Kre均為大于1 的數(shù)值。繼電器的啟動(dòng)阻抗為：,( 3 ）距離保護(hù)第段的整定,當(dāng)距離保護(hù)第段采用全阻抗繼電器時(shí)，由于它的啟動(dòng)阻抗與角度無(wú)關(guān)，因此，以式（3.40）的計(jì)算結(jié)果為半徑作圓，此圓即為它的動(dòng)作特性，如圖3.20中的圓1所示。如果保護(hù)第段采用方向阻抗繼電器，在整定其動(dòng)作特性圓時(shí)，尚需考慮其啟動(dòng)阻抗隨角度變化關(guān)系，以及正常運(yùn)行時(shí)負(fù)荷潮流和功率因數(shù)的變化，以確定適當(dāng)?shù)臄?shù)值。例如，選擇繼電器的 ，則圓的直徑即段整定阻抗為：,圖3. 20 第段啟動(dòng)阻抗的整定,圖3. 21 復(fù)合特性的阻抗繼電器,距離段作為遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，其靈敏系數(shù)應(yīng)按相鄰元件末端短路的條件來(lái)校驗(yàn)，并考慮分支系數(shù)為最大的運(yùn)行方式；當(dāng)作為近后備保護(hù)時(shí)，則按本線路末端短路的條件來(lái)校驗(yàn)。 近后備： 遠(yuǎn)后備：,( 4 ）阻抗繼電器的精確工作電流的校驗(yàn),所謂精確工作電流，就是指當(dāng)繼電器的輸入電流等于精確工作電流時(shí)，繼電器的啟動(dòng)阻抗等于0.9倍的整定阻抗，即比整定阻抗值縮小了10%。在距離保護(hù)的整定計(jì)算中，應(yīng)分別按各段保護(hù)范圍末端短路電流校驗(yàn)各段阻抗繼電器的精確工作電流，按照要求，此最小短路電流與繼電器精確工作電流之比應(yīng)為1.5以上。,3.4.2 對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià), 根據(jù)距離保護(hù)的工作原理，它可以在多電源的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中保證動(dòng)作的選擇性。 距離段是瞬時(shí)動(dòng)作的，但是它只能保護(hù)線路全長(zhǎng)80一85%，因此，兩端合起來(lái)就使得在30一40的線路長(zhǎng)度內(nèi)的故障不能從兩端瞬時(shí)切除，在一端須經(jīng)0.5s的延時(shí)才能切除。在220kV及以上電壓的網(wǎng)絡(luò)中，有時(shí)候這不能滿(mǎn)足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的要求，因而，不能作為主保護(hù)來(lái)應(yīng)用。 由于阻抗繼電器同時(shí)反應(yīng)于電壓的降低和電流的增大而動(dòng)作，因此，距離保護(hù)較電流、電壓保護(hù)具有較高的靈敏度。此外，距離段的保護(hù)范圍不受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響，其他兩段受到的影響也比較小，因此，保護(hù)范圍比較穩(wěn)定。 由于距離保護(hù)中采用了復(fù)雜的阻抗繼電器和大量的輔助繼電器，再加上各種必要的閉鎖裝置，因此，接線復(fù)雜，可靠性比電流保護(hù)低，這也是它的主要缺點(diǎn)。,3.5.1 短路點(diǎn)過(guò)渡電阻對(duì)距離保護(hù)的影響 （1） 短路點(diǎn)過(guò)渡電阻的性質(zhì) 電弧電阻 目前我國(guó)對(duì)500kV線路接地短路的最大過(guò)渡電阻按300歐估計(jì)，對(duì)于220kV線路，則按100歐估計(jì)。,3.5影響距離保護(hù)正確動(dòng)作的因素及其對(duì)策,圖3.22 架空輸電線路短路時(shí)產(chǎn)生的電弧 ( a ）電弧電阻隨時(shí)間變化曲線； ( b ）經(jīng)電弧短路時(shí)電弧上電流、電壓的波形,(2） 單側(cè)電源線路上過(guò)渡電阻的影響,如圖3.23所示，短路點(diǎn)的過(guò)渡電阻Rg總是使繼電器的測(cè)量阻抗增大，使保護(hù)范圍縮短。由于過(guò)渡電阻對(duì)不同安裝地點(diǎn)的保護(hù)影響不同，因而在某種情況下，可能導(dǎo)致保護(hù)無(wú)選擇性動(dòng)作 。,圖3.23 單側(cè)電源線路經(jīng)過(guò)渡電阻Rg短路的等效圖,圖3.24 過(guò)渡電阻對(duì)不同安裝地點(diǎn)距離保護(hù)影響的分析,(3） 雙側(cè)電源線路上過(guò)渡電阻的影響 在如圖3.25所示的雙側(cè)電源線路上，短路點(diǎn)的過(guò)渡電阻還可能使某些保護(hù)的測(cè)量阻抗減小。,則保護(hù)1和2的測(cè)量阻抗為： 此處， 表示 超前于 的角度。當(dāng) 為正時(shí)，測(cè)量阻抗的 電抗部分增大；而當(dāng) 為負(fù)時(shí)，測(cè)量阻抗的電抗部分減小。在 后一種情況下，也可能引起某些保護(hù)的無(wú)選擇性動(dòng)作。,圖3.25 雙側(cè)電源通過(guò)Rg的接線圖,（4） 過(guò)渡電阻對(duì)不同動(dòng)作特性阻抗元件的影響,一般來(lái)說(shuō)，阻抗繼電器的動(dòng)作特性在+R軸方向所占的面積越大，則受過(guò)渡電阻的影響越小。 目前防止過(guò)渡電阻影響的方法有： 一種方法是根據(jù)圖3.26分析所得的結(jié)論，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。見(jiàn)圖3.27。 另一種方法是利用所謂瞬時(shí)測(cè)量裝置來(lái)固定阻抗繼電器的動(dòng)作。見(jiàn)圖3.28。,圖3.26 過(guò)渡電阻對(duì)不動(dòng)作特性阻抗元件影響的比較 ( a ）網(wǎng)絡(luò)接線；( b）對(duì)影響的比較,圖3.27 可減小過(guò)渡電阻影響的動(dòng)作特性 ( a)多邊形動(dòng)作特性； ( b)既允許有較大過(guò)渡電阻又能防止負(fù)荷 阻抗較小時(shí)誤動(dòng)的動(dòng)作特性； ( c)圓與四邊形組合的動(dòng)作特性,圖3.28 瞬時(shí)測(cè)量裝置的原理接線圖 1 一保護(hù)裝置的啟動(dòng)元件（或第段）; 2 一第段阻抗元件；3 一瞬時(shí)測(cè)量的中間繼電器； 4 一第段時(shí)間元件,3.5.2電力系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響及振蕩閉鎖回路,(1) 電力系統(tǒng)振蕩時(shí)電壓電流的分布 電力系統(tǒng)中由于輸電線路輸送功率過(guò)大，超過(guò)靜穩(wěn)定極限，由于無(wú)功功率不足而引起系統(tǒng)電壓降低，或由于短路故障切除緩慢，或由于非同期自動(dòng)重合閘不成功，這些因素都可能引起系統(tǒng)振蕩。,圖3.29 兩側(cè)電源系統(tǒng)中的振蕩,圖3.29(a）為一兩機(jī)系統(tǒng)接線圖，圖上給出系統(tǒng)和線路的參數(shù)以及電壓電流的假定正方向。如以電勢(shì) 為參考，使其相位角為零，則 。在系統(tǒng)振蕩時(shí)，可認(rèn)為N側(cè)系統(tǒng)等值電勢(shì) 圍 旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)，因而 落后于 之角度占在0360之間變化。,由M側(cè)流向N側(cè)的電流 為：,此電流滯后于電勢(shì)差 的角度為系統(tǒng)總阻抗角 :,在振蕩時(shí)，系統(tǒng)中性點(diǎn)電位仍保持為零，故線路兩側(cè)母線的電壓 和 為：,對(duì)于在系統(tǒng)振蕩狀態(tài)下的電流，仍以圖3.29(a）的兩機(jī)系統(tǒng)為例。式（3.45）為振蕩電流隨振蕩角度 而變化的關(guān)系式。 令 表示兩側(cè)系統(tǒng)電勢(shì)幅值之比，則 或,由此可知，振蕩電流的幅值與相位都與振蕩角度 有關(guān)。只有當(dāng) 恒定不變時(shí)， 和 為常數(shù)，振蕩電流才是純正弦函數(shù)。如圖3.30(a）所示為振蕩電流幅值隨 的變化。當(dāng) 為 的偶數(shù)倍時(shí)，IM最小。當(dāng) 為 的奇數(shù)倍時(shí)，IM最大。,設(shè)以 為參考相量， ，則,圖3.30 電力系統(tǒng)振蕩時(shí)電流電壓的變化,對(duì)于系統(tǒng)各元件的阻抗角皆相同、振蕩角度 =180的特殊情況，系統(tǒng)各點(diǎn)的電壓值可用圖3.30(b）的圖解法求出。因阻抗角都相同，任意兩點(diǎn)間的電壓降正比于兩點(diǎn)間阻抗的大小 在圖3.30(b)中，使線段OM、MN和NO正比于ZM、ZL和ZN。 垂直向上， 垂直向下，兩者相差180。連接 和 端點(diǎn)的直線即為系統(tǒng)各點(diǎn)的電壓分布線。線段Mm和Nn的長(zhǎng)度按電壓標(biāo)尺等于M和N點(diǎn)的電壓 和 。Z為 =180時(shí)系統(tǒng)的振蕩中心，其電壓等于零。其他各點(diǎn)的電壓也可用同樣方法求得。 圖3.30(c）為M、N和Z點(diǎn)電壓幅值隨 變化的典型曲線。對(duì)于系統(tǒng)各部分阻抗角不同的一般情況，也可用類(lèi)似的圖解法進(jìn)行分析。,(2）電力系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響,圖3.31 分析系統(tǒng)振蕩用的系統(tǒng)接線圖,此處， 代表系統(tǒng)總的縱向正序阻抗。 M點(diǎn)的母線電壓為： 因此，安裝于M點(diǎn)阻抗繼電器的測(cè)量阻抗為：,當(dāng)系統(tǒng)振蕩時(shí)，按式（3.45) ，振蕩電流為：,將此繼電器測(cè)量阻抗隨 變化的關(guān)系，畫(huà)在保護(hù)安裝地點(diǎn)上，當(dāng)全系統(tǒng)所有阻抗角相同時(shí)，即可由圖3.32證明 將在 的垂直平分線 上移動(dòng)。,在近似計(jì)算中，假定h=1，系統(tǒng)和線路的阻抗角相同，則繼電器測(cè)量阻抗隨 的變化關(guān)系為：,繪制此軌跡的方法是：先從M點(diǎn)沿MN方向作出相量 ， 然后再?gòu)钠涠它c(diǎn)作出相量 ，在不同的 角度時(shí)，此相量可能滯后或超前于相量 ，其計(jì)算結(jié)果如表3.2所示。將后一相量的端點(diǎn)與 M連接即得 。,圖3. 32 系統(tǒng)振蕩時(shí)測(cè)量阻抗的變化,表3.2,當(dāng)m為不同數(shù)值時(shí)，測(cè)量阻抗變化的軌跡應(yīng)是平行于 線的一直線簇，如圖3.33所示，當(dāng)m=1/2時(shí)，直線簇與+jX軸相交，相當(dāng)于圖3.33所分析的情況，此時(shí)，振蕩中心位于保護(hù)范圍的正方向；而當(dāng)m1/2時(shí)，直線簇與+jX軸相交，相當(dāng)于圖3.32所分析的情況，此時(shí)，振蕩中心位于保護(hù)范圍的正方向；而當(dāng)m1/2時(shí)，直線簇則與-jX相交，振蕩中心將位于保護(hù)范圍的反方向。,在系統(tǒng)振蕩時(shí)，為了求出不同安裝地點(diǎn)距離保護(hù)測(cè)量阻抗變化的規(guī)律，在式（3.57）中，可令ZX代替ZM，并假定m= ZX/Z,m為小于1的變數(shù)，則式（3.57）可改寫(xiě)為：,圖3.33 系統(tǒng)振蕩時(shí)，不同安裝地點(diǎn)距離保護(hù)測(cè)量阻抗的變化,當(dāng)兩側(cè)系統(tǒng)的電勢(shì)EMEN，即h1時(shí)，繼電器測(cè)量阻抗的變化將具有更復(fù)雜的形式。按照式（3.56）進(jìn)行分析的結(jié)果表明，此復(fù)雜函數(shù)的軌跡應(yīng)是位于直線 某一側(cè)的一個(gè)圓，如圖3.34所示。當(dāng)h1時(shí)，為位于 上面的圓周l；而當(dāng)hl時(shí)，則為下面的圓周2。在這種情況下，當(dāng) 0時(shí)，由于兩側(cè)電勢(shì)不相等而產(chǎn)生一個(gè)環(huán)流，因此，測(cè)量阻抗不等于,而是一個(gè)位于圓周上的有限數(shù)值。,圖3.34 當(dāng)hl時(shí)測(cè)量阻抗的變化,系統(tǒng)振蕩時(shí)距離保護(hù)所受到的影響分析 如仍以變電所M 處的距離保護(hù)為例，其距離I段啟動(dòng)阻抗整定為0.85ZL，在圖3.35中以長(zhǎng)度MA表示，由此可以繪出各種繼電器的動(dòng)作特性曲線，其中曲線1為方向透鏡電器特性，曲線2為方向阻抗繼電器特性，曲線3為全阻抗繼電器特性。當(dāng)系統(tǒng)振蕩時(shí)，測(cè)量阻抗的變化如圖3.32所示（采用h=1的情況），找出各種動(dòng)作特性與直線 的交點(diǎn)，其所對(duì)應(yīng)的角度為 和 ，則在這兩個(gè)交點(diǎn)的范圍以?xún)?nèi)繼電器的測(cè)量阻抗均位于動(dòng)作特性圓內(nèi)，因此，繼電器就要啟動(dòng)，也就是說(shuō)，在這段范圍內(nèi)，距離保護(hù)受振蕩的影響可能誤動(dòng)作。由圖中可見(jiàn)，在同樣整定值的條件下，全阻抗繼電器受振蕩的影響最大，而透鏡型繼電器所受的影響最小。一般而言，繼電器的動(dòng)作特性在阻抗平面上沿 方向所占的面積越大，受振蕩的影響就越大。,圖3.35 系統(tǒng)振蕩時(shí)M變電所測(cè)量阻抗的變化圖,對(duì)于在系統(tǒng)振蕩時(shí)可能誤動(dòng)作的保護(hù)裝置，應(yīng)該裝設(shè)專(zhuān)門(mén)的振蕩閉鎖回路，以防止系統(tǒng)振蕩時(shí)誤動(dòng)。 電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩和短路時(shí)的主要區(qū)別如下： 振蕩時(shí)，電流和各點(diǎn)電壓的幅值均作周期性變化，只在=180時(shí)才出現(xiàn)最嚴(yán)重的現(xiàn)象；而短路后，短路電流和各點(diǎn)電壓的值，當(dāng)不計(jì)其衰減時(shí)，是不變的。此外，振蕩時(shí)電流和各點(diǎn)電壓幅值的變化速度較慢，而短路時(shí)電流是突然增大，電壓也突然降低，變化速度很快。,(3） 振蕩閉鎖回路, 振蕩時(shí)，任一點(diǎn)電流與電壓之間的相位關(guān)系都隨的變化而改變；而短路時(shí)，電流和電壓之間的相位是不變的。 振蕩時(shí)，三相完全對(duì)稱(chēng)，電力系統(tǒng)中沒(méi)有負(fù)序分量出現(xiàn)；而當(dāng)短路時(shí)，總要長(zhǎng)期（在不對(duì)稱(chēng)短路過(guò)程中）或瞬間（在三相短路開(kāi)始時(shí)）出現(xiàn)負(fù)序分量。 振蕩時(shí)，測(cè)量阻抗的電阻分量變化較大，變化速率取決于振蕩周期；而短路時(shí)，測(cè)時(shí)阻抗的電阻分量雖然因弧光放電而略有變化，但分析計(jì)算表明其電弧電阻變化率遠(yuǎn)小于振蕩所對(duì)應(yīng)的電阻的變化率。,振蕩閉鎖回路從原理上可分為兩種： 一種是利用負(fù)序分量（或增量）的出現(xiàn)與否來(lái)實(shí)現(xiàn)； 一種是利用電流、電壓或測(cè)量阻抗變化速度的不同來(lái)實(shí)現(xiàn)。 構(gòu)成振蕩閉鎖回路時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足以下基本要求： 系統(tǒng)發(fā)生振蕩而沒(méi)有故障時(shí)，應(yīng)可靠地將保護(hù)閉鎖，且振蕩不停息，閉鎖不應(yīng)解除。 系統(tǒng)發(fā)生各種類(lèi)型的故障（包括轉(zhuǎn)換性故障），保護(hù)應(yīng)不被閉鎖而能可靠地動(dòng)作。 在振蕩的過(guò)程中發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)應(yīng)能正確地動(dòng)作。 先故障而后又發(fā)生振蕩時(shí)，保護(hù)不致無(wú)選擇性的動(dòng)作。,兩種原理的振蕩閉鎖回路舉例簡(jiǎn)介： l）利用負(fù)序（和零序）分量元件啟動(dòng)的振蕩閉鎖回路 負(fù)序電壓過(guò)濾器：用以從三相不對(duì)稱(chēng)電壓中取出其負(fù)序分量的回路稱(chēng)為負(fù)序電壓過(guò)濾器。由兩個(gè)電阻一電容阻抗臂構(gòu)成的負(fù)序電壓過(guò)濾器的原理接線如圖3.36所示。當(dāng)在其輸入為此就必須在考慮過(guò)濾器的接線時(shí)，使正序和零序電壓沒(méi)有輸出。 在三相電壓中，零序電壓大小相等相位相同，因此，在線電壓中沒(méi)有零序電壓分量。在輸入端采用線電壓，就可以消除零序電壓的影響，使它不可能在輸出端出現(xiàn)。 正序分量線電壓 、 、 是沿著順時(shí)針的方向依次落后120。因此，如果能用一個(gè)移相電路，例如，使 向超前方向移動(dòng)30，再使 向滯后方向移動(dòng)30，然后將兩者相加，則輸出電壓就等于零，也就是用此方法能消除正序電壓的影響。,圖3.36 負(fù)序電壓過(guò)濾器原理接線圖,選擇兩臂參數(shù)的關(guān)系為：,則當(dāng)輸入端有正序電壓加入時(shí)，其相量圖如圖3.37(a）所示，在mn端的輸出電壓為：,當(dāng)輸入端有負(fù)序電壓加入時(shí)，其相量圖如圖3.37 (b）所示，由于負(fù)序線電壓的相位關(guān)系和正序電壓相反，因此，在mn端的空載輸出電壓為：,當(dāng)過(guò)濾器輸入端加入三相正序電壓時(shí)，實(shí)際上在輸出端也會(huì)有一個(gè)不平衡電壓 ，的輸出，產(chǎn)生 的原因是由于各元件的實(shí)際阻抗值與計(jì)算值有所偏差，因而不能完全消掉正序電壓的影響。 當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)五次諧波分量的電壓時(shí)，由于它的相位關(guān)系和負(fù)序分量相似，因此，也會(huì)在輸出端有電壓輸出，可能引起保護(hù)裝置的誤動(dòng)作。必要時(shí)可在輸出端加裝五次諧波濾波器以消除其影響。順便指出，根據(jù)對(duì)稱(chēng)分量的基本原理，只要將引入負(fù)序電壓過(guò)濾器的三相端子中的任意兩個(gè)調(diào)換一下，即可得到正序電壓過(guò)濾器。,圖3.37 負(fù)序電壓過(guò)濾器相量圖 (a）加入正序電壓；(b）加入負(fù)序電壓, 負(fù)序電流過(guò)濾器： 用以從三相對(duì)稱(chēng)電流中取出其負(fù)序分量的回路稱(chēng)為負(fù)序電流過(guò)濾器。構(gòu)成負(fù)序電流過(guò)濾器時(shí)，應(yīng)設(shè)法消除正序和零序電流的影響，只輸出與負(fù)序電流成正比的電壓。目前常用的一種負(fù)序電流過(guò)濾器的原理接線如圖3.38所示，主要由電抗互感器DKB和中間變流器LB組成。,DKB的原邊有兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組，分別加入電流 和 ，副邊的開(kāi)路電壓與所加電流成正比，且相位超前電流90，可用 表示。LB的原邊也有兩個(gè)繞組，其中W1加入電流 ，另一個(gè)1/3W1中加入電流 。設(shè)LB的變比為n1，則其副邊電流為 。根據(jù)圖3.37的接線，在mn端子上的輸出電壓可表示為：,圖3.38 負(fù)序電流過(guò)濾器原理接線圖,當(dāng)輸入端加入正序電流時(shí)，其相量圖如圖3.39(a）所示，輸出電壓為：,如果選取參數(shù)為 ，則 也就是可以消除正序電流的影響。,當(dāng)只有零序電流輸人時(shí)，因 ，因此，在DKB和LB原邊的安匝互相抵消，即 。 如果只輸入負(fù)序電流時(shí)，如圖3.39(b）所示，輸出電壓為：,圖3.39 負(fù)序電流過(guò)濾器的相量圖 (a）加入正序電流；(b）加入負(fù)序電流,如果在參數(shù)選擇時(shí)，使 ，則當(dāng)只有正序分量時(shí)，輸出電壓為 只有負(fù)序分量時(shí)，輸出 電壓為 。當(dāng)同時(shí)存在有正序和負(fù)序分量時(shí)，則輸出電壓為： 就是一個(gè) 的復(fù)合電流過(guò)濾器，式中，K1，K2為比例常數(shù)。, 集成電路型對(duì)稱(chēng)分量過(guò)濾器。 利用負(fù)序（或零序）電流增量元件啟動(dòng)的振蕩閉鎖回路：可以利用短路時(shí)出現(xiàn)的負(fù)序或零序電流分量啟動(dòng)振蕩閉鎖回路，也可以利用這些分量的增量或突變量來(lái)完成這一任務(wù)。,圖3.40 產(chǎn)生負(fù)序和零序電流增量原理圖,2）反映測(cè)量阻抗變化速度的振蕩閉鎖回路 在三段式距離保護(hù)中，當(dāng)其I、段采用方向阻抗繼電器，其段采用偏移特性阻抗繼電器時(shí)，如圖3.41所示，根據(jù)其定值的配合，必然存在著ZZZ的關(guān)