距離保護【測量阻抗】計算原理

1、距離保護【測量阻抗】計算原理距離保護是輸電線路的重要保護原理之一，零序補償系數(shù)K是理解測量阻抗的關鍵，本文介紹距離保護中測量阻抗的計算原理。1零序補償系數(shù)先說一個結論：接地阻抗 Z = U/(I + 3I0*K)其中 K 為零序補償系數(shù)，且 K = (Z0 - Z1)/3Z1推導過程如下（根據(jù)正負零序分解）：U = U1 + U2 + U0= I1*Z1 + I2*Z2 + I0*Z0= Z1(I1 + I2) + I0*Z0  （輸電線路 Z1 = Z2 ）= Z1(I - I0) + I0*Z0  （電流滿足 I1 + I2 + I0 = I）= Z1*I + I0*(

2、Z0 - Z1)= Z1(I + 3I0*(Z0 - Z1)/3Z1)= Z1(I + 3I0*K)推導過程雖不復雜，但并不易直觀理解，思考幾個小問題：1) 零序補償系數(shù) K 的作用是什么？2) Z0 - Z1 的物理含義是什么？3) Z0、Z1和線路本身的阻抗是什么關系？4) Z0 和 Z1 哪個數(shù)值更大一些？2自阻抗、互阻抗1) 自阻抗 Zs線路本身除了有電阻R，還有感抗X。導線電流I產生磁通并在導線上感應出電勢E，E與I的比值就是感抗X。導線的自阻抗：Zs = R + jX2) 互阻抗 Zm兩平行導線1和2，導線2電流I2與導線1交鏈磁通21而產生感應電勢，等效為互阻抗Zm。導線1的電壓

3、降：U1 = I1*Zs + I2*Zm3三相電壓降假定三相線路完全對稱，各相自阻抗均為Zs，各相間互阻抗均為Zm。以A相導線為例，導線上壓降：Ua = Ia*Zs + Ib*Zm + Ic*Zm= Ia*(Zs - Zm) + (Ia + Ib + Ic)*Zm= Ia*(Zs - Zm) + 3I0*ZmB、C相有類似結論，可得三相電壓示意圖：4Z1、Z2、Z0 與 Zs、Zm當通入三相正序或負序電流時，Ia + Ib + Ic = 0。U  = (Zs - Zm)*I，故有：Z1 = Z2 = Zs - Zm當通入三相零序電流時，Ia = Ib = Ic = I0。U 

4、0;= (Zs + 2Zm)*I，故有：Z0 = Zs + 2Zm上述兩式聯(lián)立，易得：Z0 - Z1 = 3Zm注意：Z0 - Z1 體現(xiàn)了線路之間的互感Zm，且Z0 > Z1。據(jù)此，得到三相電壓示意圖：5接地阻抗與相間阻抗1) 接地阻抗Z U = I*Z1 + I0*(Z0 - Z1)= Z1(I + 3I0*(Z0 - Z1)/3Z1)= Z1(I + 3I0*K)其中 K = (Z0 - Z1)/3Z1，故有：Z = U / (I + 3I0*K)注意：電壓U與電流I的比值并不等于線路正序阻抗Z1，當I補償了3I0*K之后，測量阻抗Z等于線路正序阻抗Z1。2) 相間阻抗 Z Um = Im*Z1 + I0*(Z0 - Z1)Un = In*Z1 + I0*(Z0 - Z1)上面兩公式相減，剔除了零序電流I0產生的電壓降：Um - Un = (Im - In)Z1，故有：Z = U / I6進一步的思索l 若考慮架空地線對輸電線路的互感