電力系統(tǒng)線路保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)講座

電力系統(tǒng)線路保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)講座

§1緒論

§1-1繼電保護(hù)的作用

一、故隙及不正常運(yùn)行狀態(tài)

rIdt危害「故障元件

故障|UI——>I非故障元件

（各種短路）Lf$I用戶

1"電力系統(tǒng)

「過(guò)負(fù)荷

I過(guò)電壓危害「元件不能正常工作

不正常運(yùn)行狀態(tài)|fI—->I長(zhǎng)時(shí)間將損壞設(shè)備

L系統(tǒng)振蕩1-發(fā)展成故障

二、繼電保護(hù)的任務(wù)

廠故障時(shí)：自動(dòng)、快速、有選擇性地切除故障元件

系統(tǒng)事故I保證非故障部分恢復(fù)正常運(yùn)行

L不正常運(yùn)行時(shí)：自動(dòng)、及時(shí)、有選擇地動(dòng)作于信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘

§1-2繼保的基本原理和保護(hù)裝置的組成

一、反應(yīng)系統(tǒng)正常運(yùn)行與故障時(shí)基本參數(shù)的區(qū)別而構(gòu)成的原理（單端測(cè)量）

運(yùn)行參數(shù)：I、U、ZN6

反應(yīng)Itf過(guò)電流保護(hù)

反應(yīng)UI—低電壓保護(hù)

反應(yīng)ZI-低阻抗保護(hù)（距離保護(hù)）

二、反應(yīng)電氣元件內(nèi)部故障與外部故障及正常運(yùn)行時(shí)兩端電流相位和功率方向的差別而

構(gòu)成的原理（雙端測(cè)量）

以A-B線路為例:

規(guī)定電流正方向：由保護(hù)安裝處母線一被保護(hù)線路

1、外部短路時(shí)（及正常運(yùn)行時(shí)）dl點(diǎn)短路:

IdlB(-)UB(+)PB(-)n

|-0=180。

IdlA(+)UA(+)PA(+)

2、內(nèi)部短路時(shí)d2點(diǎn)短路：

Id2B(+)UB(+)PB(+)-i

If0=0°

Id2A(+)UA(+)PA(+)」

3、利用以上差別，構(gòu)成差動(dòng)原理保護(hù)

縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)

相差高頻動(dòng)保護(hù)

方向高頻保護(hù)等

三、保護(hù)裝置的組成部分

輸入信號(hào)-->|測(cè)量|一一|邏輯|-->|執(zhí)行|一一輸出信號(hào)

L整定值

§1-3對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求

一、選擇性：保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小,

以保證系統(tǒng)中的無(wú)故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。

d3點(diǎn)短路：

6動(dòng)作：有選擇性

5再動(dòng)作：無(wú)選擇性

如果6拒動(dòng)，5再動(dòng)作：有選擇性（5作為6的遠(yuǎn)后備保護(hù)）

dl點(diǎn)短路：

1、2動(dòng)作：有選擇性

3、4動(dòng)作：無(wú)選擇性

r本元件主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由前一級(jí)保護(hù)作為后備叫遠(yuǎn)后備.

后備保護(hù)I

L本元件主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本元件的另一套保護(hù)作為后備叫近后備.

二、速動(dòng)性：故障后,為防止并列運(yùn)行的系統(tǒng)失步，減少用戶在電壓降低的情況下工作的

時(shí)間及故障元件損壞程度，應(yīng)盡量地快速切除故障。（快速保護(hù):幾個(gè)工頻周期，微

機(jī)保護(hù)：301ns以下）

三、靈敏性：保護(hù)裝置對(duì)于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。

靈敏系數(shù)K加用以反應(yīng)靈敏度

四、可靠性：不拒動(dòng)、不誤動(dòng)。

§1-4繼電保護(hù)工作特點(diǎn)及其發(fā)展史（略）

§2電網(wǎng)的電流保護(hù)和方向性電流保護(hù)（主要用于35KV及以下線路）

§2-1單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)

一、繼電器介紹

1、繼電器基本概念

繼電器表示符號(hào)：（以過(guò)電流繼電器為例）

0IhjIdz.j?Ij

繼電器的返回系數(shù)：Kh=鬻尊二牛

動(dòng)作量Idz.j

動(dòng)作量：使繼電器剛好動(dòng)作的電氣量的值

返P1量：使繼電器剛好返回的電氣量的值

繼電特性：無(wú)論起動(dòng)或返回，繼電器的動(dòng)作都是明確干脆的，不會(huì)停留在某個(gè)中間

位置，這種特性稱為“繼電特性”

過(guò)量繼電器：反映電氣量上升而動(dòng)作的繼電器（例如過(guò)電流繼電器），其Kh〈l

低量繼電器：反映電氣量下降而動(dòng)作的繼電器（例如低電壓繼電器），其kh>l

2、集成電路型過(guò)電流繼電器（晶體管型：略）

3ms延時(shí)：防止干擾信號(hào)引起的誤動(dòng)（保證31ns的穩(wěn)定持續(xù)時(shí)間）

121ns展寬：使輸出動(dòng)作信號(hào)展成連續(xù)高電平。

3、軟繼電器

在微機(jī)保護(hù)中已不存在物理繼電器的概念，完全是由軟件（算法）構(gòu)成的邏輯繼電器。

二、電流速斷保護(hù)（電流I段）

電流速斷保護(hù)：瞬時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù)

1、整定計(jì)算原則

（1）、短路特性分析:

E

Id=—ZdQ)t-IdI

ZEZy+Zd

曲線max：系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路情況

曲線min：系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路情況

（線路上某點(diǎn)的兩相短路電流為該點(diǎn)三相短路電流的與倍）

（2）、動(dòng)作電流整定

原則：按躲開(kāi)下一條線路出口（始端）短路時(shí)流過(guò)本保護(hù)的最大短路電流來(lái)整定。

（以保證選擇性）

rdz.1>I⑶d.B.maxfdz.1=Kk'?I⑶d.B.max

rdz.2>I'3>d.c.maxVdz.2=KkJ?T'd.c.max

可靠系數(shù)Kk'=1.2-1.3

（3）、靈敏性校驗(yàn)

該保護(hù)不能保護(hù)本線路全長(zhǎng)，故用保護(hù)范圍來(lái)衡量

6nax：最大保護(hù)范圍；Zmin：最小保護(hù)范圍

校驗(yàn)保護(hù)范圍：（Emin/L）?100%>15%?20%

當(dāng)保護(hù)范圍不滿足要求時(shí)，可采用電壓電流聯(lián)鎖速斷

2、電流速斷保護(hù)的評(píng)價(jià)

優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單可靠，動(dòng)作迅速

缺點(diǎn)：不能保護(hù)本線路全長(zhǎng)，直接受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，受線路長(zhǎng)度的影響。

三、限時(shí)電流速斷保護(hù)（電流II段）

限時(shí)電流速斷保護(hù)：以較小的動(dòng)作時(shí)限切除本線路全線范圍內(nèi)的故障。

1、動(dòng)作電流的整定

保護(hù)范圍延伸到下一條線路，但不超出下一條線路速斷保護(hù)最大保護(hù)范圍的末端。

（與下條線路的速斷保護(hù)配合）

原則：躲開(kāi)下條線路速斷的最大保護(hù)范圍末端短路時(shí)，流過(guò)本保護(hù)的最大短路電流。

r,dz.1=Kk〃?I'dz.2可靠系數(shù)Kk〃=1.1-1.2

2、動(dòng)作時(shí)限的選擇

為保證本線路限時(shí)速斷與下條線路速斷的保護(hù)范圍重疊區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)的動(dòng)作選擇

性，動(dòng)作時(shí)限按下式配合:

=t，2+At

時(shí)差A(yù)t：0.35s?0.6s一般取0.5s

3、保護(hù)裝置靈敏性的校驗(yàn)

對(duì)于過(guò)量保護(hù)：

保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí)的故障參數(shù)的計(jì)算值

靈敏系數(shù)：Kim=----------------------------------------------------------------------

保護(hù)裝置的動(dòng)作參數(shù)

電流保護(hù)的故障參數(shù)計(jì)算值:系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下被保護(hù)線路末端發(fā)生兩相短路時(shí),

流過(guò)保護(hù)安裝處的最小短路電流，

對(duì)保護(hù)2的限時(shí)電流速斷：K￡m=要求：K加>1.3?1.5

r'dz..2

若Rm不滿足要求，可繼續(xù)延伸保護(hù)范圍使得：

I〃dz.1二Kk〃-F'dz.2（與下條線路的限時(shí)速斷保護(hù)配合）

同時(shí)進(jìn)一步提高時(shí)限：

=t〃2+At（保證重疊區(qū)內(nèi)故障的動(dòng)作選擇性）

四、定時(shí)限過(guò)流保護(hù)（電流HI段）

1、動(dòng)作電流的整定原則

按躲開(kāi)流過(guò)保護(hù)的最大負(fù)荷電流來(lái)整定：I〃'dz>If.max

實(shí)際整定原則：考慮到外部故障切除后，電壓恢復(fù)時(shí)電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)過(guò)程中，保護(hù)

要能可靠地返回。

則：I〃'h>Izq.max=Kzq,If.max（自啟動(dòng)系數(shù)Kzq>1）

又：I〃'h=Kh?I〃'dz（返回系數(shù)Kh<1）

T〃，Kzq-If.max

Kh

取可靠系數(shù)Kk:1.15-1.25

T?,,_Kk?Kzq（f.max

Kh

2、按選擇性要求確定過(guò)流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限

為保證動(dòng)作選擇性，動(dòng)作時(shí)限按階梯原則整定

t〃’1=MAX(t〃'2,t〃'3,t〃'4)+At

對(duì)定時(shí)限過(guò)流保護(hù)，當(dāng)故障越靠近電源端時(shí)，此時(shí)短路電流Id越大,但過(guò)流保護(hù)的

動(dòng)作時(shí)限反而越長(zhǎng)------缺點(diǎn)

/.定時(shí)限過(guò)流保護(hù)一般作為后備保護(hù)，但在電網(wǎng)的終端可以作為主保護(hù)。

3、過(guò)流保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn)

(1)、作為本線路主保護(hù)或近后備時(shí)

按本線路末端的最小短路電流來(lái)校驗(yàn)

id.bm.min<c<.

K0m=------------->1.3?1.5

r'dz

(2)、作為遠(yuǎn)后備時(shí)(相鄰線路的后備)

按相鄰線路末端的最小短路電流來(lái)校驗(yàn)

K你=/⑵”2>1.2

r9?V

(3)、要求各保護(hù)之間K加互相配合

對(duì)同一故障點(diǎn)，越靠近故障點(diǎn)的保護(hù)，其Kim要求越大

K2m.1<K/m.2<Kfm.3<Kfm.4<???

(單側(cè)電源輻射網(wǎng)，有I〃'dz.l>I〃'dz.2>I〃'dz.3>...,自然滿足此條件)

五、階段式電流保護(hù)的應(yīng)用及評(píng)價(jià)

電流速斷：由動(dòng)作電流的整定來(lái)保證動(dòng)作選擇性，按躲開(kāi)某點(diǎn)的短路電流整定，動(dòng)

作迅速(無(wú)時(shí)限)，但不能保護(hù)本線路全長(zhǎng)，作為主保護(hù)的一部分。

限時(shí)電流速斷：由動(dòng)作電流的整定與時(shí)限的確定來(lái)保證動(dòng)作選擇性，動(dòng)作電流按躲

開(kāi)某點(diǎn)的短路電流整定，能保護(hù)本線路全長(zhǎng)，動(dòng)作時(shí)限較小，作為主保護(hù)的另一部分(速

斷的補(bǔ)充)

定時(shí)限過(guò)流保護(hù)：由動(dòng)作時(shí)限的確定來(lái)保證動(dòng)作的選擇性，動(dòng)作電流按躲開(kāi)負(fù)荷電

流整定，其值較小，靈敏度較高，然而動(dòng)作時(shí)限較長(zhǎng)，且越靠近電源短路，動(dòng)作時(shí)限反

而越長(zhǎng)，一般作為后備保護(hù)，但是在電網(wǎng)終端可作為主保護(hù)。

六、電流保護(hù)的接線方式

接線

LJ---------LH

1、兩種常用的接線方式

(1)、三相星形接線

(2)、兩相星形接線

繼電器動(dòng)作電流Idz.j=Idz/n0

2、兩種接線方式的性能分析比較

(1)、對(duì)中性點(diǎn)接地或不接地電網(wǎng)中各種相間短路

兩種接線方式均能正確放映這些故障

(2)、對(duì)中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的兩點(diǎn)接地短路(不同線路上兩點(diǎn))

這種電網(wǎng)允許帶一個(gè)接地點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行

.串聯(lián)線路上兩點(diǎn)接地時(shí)只需切除后一接地點(diǎn)

并聯(lián)線路上兩點(diǎn)接地時(shí)只需任切除一接地點(diǎn)

串聯(lián)線路上兩點(diǎn)接地時(shí)：

三相星形接線能保證只切除后一接地點(diǎn)

兩相星形接線只能保證2/3的機(jī)會(huì)切除后一接地點(diǎn)

并聯(lián)線路上兩點(diǎn)接地時(shí)：

三相星形接線：若保護(hù)1,2時(shí)限相同，則兩接地點(diǎn)將同時(shí)被切除，擴(kuò)大了停電范

go

兩相星形接線：即使保護(hù)1,2時(shí)限相同，也能保證有2/3的機(jī)會(huì)只切除任一條線

路。

(3)、對(duì)Y/A接線變壓器后面的兩相短路

現(xiàn)以Y/A-11接線的降壓變壓器為例：

假設(shè)低壓側(cè)(A側(cè))發(fā)生AR兩相短路

IA(A)=-IB(A)IC(A)=0

正序人落后30。

△側(cè)fY側(cè)(Y/AT1接線)

負(fù)序/2超前30。

IA(Y)=IC(Y)IB(Y)=2IA(Y)

f三相星形接線：能反映IB,靈敏系數(shù)Khn大

I兩相星形接線：不能反映IB,只能反映IA和IC,Kim降低一半

提高兩相星形接線K加的方法：

在兩相星形的中線上再接一個(gè)繼電器LJ3

?.?兩相短路時(shí)有：IA+IB+IC=0

??.LJ3中的電流Ij3=|(IA+IC)/n￡|=IB/n￡

???Ij3反映了IB->Kimt

3、兩種接線方式的應(yīng)用

(1)、三相星形接線：接線復(fù)雜，不經(jīng)濟(jì)，但是可提高保護(hù)動(dòng)作的可靠性與靈敏

性，廣泛用于發(fā)電機(jī)、變壓器等大型貴重元件的保護(hù)中。

(2)、兩相星形接線：接線簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，廣泛用于各種電網(wǎng)中線路的反映相間短路

的電流保護(hù)中。(對(duì)于電網(wǎng)中所有采用兩相星形接線的保護(hù)都應(yīng)裝在相同的兩相上)

七、三段式電流保護(hù)的接線圖

信號(hào)信號(hào)信號(hào)

1、原理圖：以二次元件為整體繪制

2、展開(kāi)圖（交流回路、直流回路）：以二次回路為整體繪制

§2-2電網(wǎng)相間短路的方向性電流保護(hù)

一、方向性電流保護(hù)的工作原理

對(duì)于雙側(cè)電源電網(wǎng)

tlCD良2

gg-------------q

El單獨(dú)供電：由保護(hù)1、3、5起線路保護(hù)作用

E2單獨(dú)供電：由保護(hù)6、4、2起線路保護(hù)作用

El、E2同時(shí)供電：（以B母線兩側(cè)保護(hù)2,3為例）

dl點(diǎn)短路時(shí)，要求：2動(dòng)作，3不動(dòng)。假設(shè)：

廠速斷保護(hù)：I'dz.3>I'dz.2

L過(guò)流保護(hù)；t〃'3>t〃'2

雖然此時(shí)能滿足選擇性，但若出現(xiàn)d2點(diǎn)短路，則：2誤動(dòng)一非選擇性動(dòng)作

分析可知：被保護(hù)線路的反方向發(fā)生短路時(shí)，由對(duì)側(cè)電源供給的短路電流可能造成

該保護(hù)誤動(dòng)作。此時(shí)的功率方向：線路一母線

為防止保護(hù)誤動(dòng)作,增設(shè)功率方向閉鎖元件GJ（裝于誤動(dòng)保護(hù)上）

廠母線f線路（正方向）：GJ動(dòng)作啟動(dòng)保護(hù)

功率方向I

L線路一母線（反方向）：GJ不動(dòng)閉鎖保護(hù)

增設(shè)GJ后,雙側(cè)電源網(wǎng)可以按單側(cè)電源網(wǎng)的三段電流保護(hù)進(jìn)行配合

二、GJ的工作原理

保護(hù)1上裝設(shè)GJ

假設(shè)：GJ的接線方式為：

加入GJ的電壓Uj為相電壓U；電流Ij為相電流I

則：dl點(diǎn)三相短路時(shí)：U=LZdlUj超前Ij：<t）d（正方向）

d2點(diǎn)三相短路時(shí)：U=（-I）-Zd2Uj超前口：-（180°-4）d）（反方向）

設(shè)計(jì)一個(gè)直線動(dòng)作邊界：

當(dāng)正方向短路時(shí)位于動(dòng)作區(qū)，GJ動(dòng)作

當(dāng)反方向短路時(shí)位于非動(dòng)作區(qū)，GJ閉鎖

（注：若GJ的接線方式或短路類型變化，則正向短路時(shí)Uj與Ij的相位差將變化）

1、相位比較式GJ

相位比較器：兩輸入量：C、D

C—>|相位|輸出

D—->|比較器|—->

c

動(dòng)作條件：一90°Warg會(huì)W90°銳角型

c

(或：270°2arg方290°鈍角型)

相位比較式GJ：兩輸入量：Uj、Ij

I---------------1Ku-Uj?--------------1

Uj—|變換器|-------|相位|輸出

Ij----獨(dú)l?---------------|比較器|---A

i---------------1Ki?Ij1--------------1

(其中Ku=KuN90°,Ki=KiZ900-a)

動(dòng)作條件：一90°Warg生絲W90°

Kilj

即：—90°—aWarg—90°—a

Ij

其功率表示形式為：

Uj?Ijcos（Oj+a）>0

a：GJ的內(nèi)角（即Ku超前Ki的角度）

調(diào)af調(diào)GJ的動(dòng)作邊界

當(dāng)Uj超前Ij的角度：①j=-a時(shí)：

Ij垂直于動(dòng)作邊界，位于動(dòng)作范圍的正中央,GJ動(dòng)作最為靈敏可靠，此時(shí)的①j稱

為GJ的最靈敏角中Imo

①lm=-a

2、幅值比較式GJ

幅值比較器：兩輸入量：A、B

A--?|幅值|輸出

B一--|比較器|—->

動(dòng)作條件:IA|2|B|

幅值比較器與相位比較器（銳角型）的關(guān)系:

若?。篈=C+D,B=C-D則：

①當(dāng)相位比較器位于動(dòng)作區(qū)

c

即：-90°<arg—W90°時(shí)

有：IA|2|B|

即幅值比較器也位于動(dòng)作區(qū)

②當(dāng)相位比較器位于非動(dòng)作區(qū)

即：-90°>arg-^>90°時(shí)

有：IA|<|B|

即幅值比較器也位于非動(dòng)作區(qū)

故：當(dāng)滿足：A=C+D,B=C-D時(shí)

幅值比較器與相位比較器具有相同的動(dòng)作特性

（幅值比較器與鈍角型相位比較器的互換關(guān)系為：A=C-D,B=C+D）

工幅值比較式GJ：兩輸入量:Uj、Ij

I---------1A=KuUj+Kilj?---------1

Uj--|變換器|-------------I幅值I輸出

Ij—->II------------->I比較器I一—

1---------1B=KuUj-Kilj1---------1

其特性與相位比較式GJ完全相同

三、集成電路型GJ

1、構(gòu)成

2、原理分析（相位比較）

U1與U2同相時(shí)

ULU2同時(shí)為正,T11

的持續(xù)時(shí)間=10ms（半個(gè)周期一=----）

UI,U2同時(shí)為負(fù)22/2x50

.??當(dāng)一90。^arg—^90°時(shí)

U2

UI,U2同時(shí)為正

的持續(xù)時(shí)間25ms,->有輸出，動(dòng)作。

UI,U2同時(shí)為負(fù)

3、GJ的動(dòng)作特性

理想GJ動(dòng)作條件:一90°W①j+aW90°即Cos(①j+a)20

實(shí)際GJ:

電壓回路形成方波電壓U3所需最小起動(dòng)電壓Udz.j.min

電流回路形成方波電壓U4所需最小起動(dòng)電流Idz.j.min

角度特性（Ij固定）：Udz.j=f（中j）P39圖2-34

當(dāng)正向故障時(shí)Uj<Udz.j.min時(shí)，GJ拒作，出現(xiàn)電壓死區(qū)。

（由于故障時(shí)電流Ij較大，不存在電流死區(qū)）

伏安特性（①j=O）lm）：Udz.j=f（Ij）P40圖2-35

“潛動(dòng)”問(wèn)題：在只加入U(xiǎn)j或只加入Ij的情況下，GJ就能動(dòng)作。（不利因素）

四、相間短路GJ的接線方式

要求：（1）正方向任何故障：GJ動(dòng)作

反方向故障：GJ不動(dòng)

（2）加入GJ的Ij、Uj應(yīng)盡量大，且①jf61m

rA相GJ:Ij=IA,Uj=UBC

90°接線方式|B相GJ:=Uj=UCA

LC相GJ:Ij=IC,Uj=UAB

ABC

線路正方向各種相間短路時(shí),90。接線方式的工作情況

1、正方向三相短路

???三相完全對(duì)稱

???

以A相GJA為例分析(GJB、GJC相同)：

Ij=IAUj=UBC

???①j=-90。+①d（①d：線路阻抗角）

要使動(dòng)作，則需COS(6j+a)20

即：-90°<-90°+①d+a<90°

線路阻抗角6d的可能取值范圍：0°?90°

①df00：0°<a<180°1

|0°<a<90°

①d-90°：-90°<a<90°J

???0°<a<90°時(shí),無(wú)論①d為何值的線路上發(fā)生正向三相短路時(shí),GJA總能正確動(dòng)

作。

當(dāng)Zd-0時(shí),Uj-0<Udz.j.min,GJ拒動(dòng)，存在死區(qū)。

為使GJ動(dòng)作靈敏，應(yīng)盡量使6j+a=O°,即a=90°一①d

2、正方向兩相短路

以BC兩相短路為例分析：

A相為非故障相，Ifh方向不定，故GJA動(dòng)作情況不定，

但由于IA=Ifh很小，A相保護(hù)不起動(dòng)。

分析GJB、GJC的情況：

(l)d(2)點(diǎn)位于保護(hù)安裝處附近：Zd?ZsZd^O

IB=—IC,UA=EAUB=UdB=--EAUC=UdC=--EA

22

(UdB=EB-Ek~Ec?Zs==_J_EA)

2Zs22

GJB：Ij=IBUj=UCA.??①j=-90°+中d

要使GJB動(dòng)作,則需：-90°<-90°+①d+a<90°

???①d：0°?90°Ja取值范圍：0。<a<90°

GJC：Ij=ICUj=UAB.??①j=—90°+①d

要使GJc動(dòng)作,則需：-90°<-90°+①d+a<90°

???①d：0°?90°??.a取值范圍：0°<a<90°

(2)d(2)點(diǎn)遠(yuǎn)離保護(hù)安裝處：Zd?ZsZs^O

IB=-IC,UA=EAUB=EBUC=EC

GJB：Ij=IBUj=UCA，①j=-120°+中d

要使GJB動(dòng)作，則需：-90°<-120°+①d+a<90°

①d：0°?90°??.a取值范圍：30°<a<120°

GJC：Ij=ICUj=UAB.,?①j=-60。+①d

要使GJc動(dòng)作,則需：-90°<-60°+⑦d+a<90°

???0>d：0°?90°??.a取值范圍：-30。<a<60°

由以上分析得：對(duì)于任意線路上（Gd任意），正方向任何位置上（無(wú)論遠(yuǎn)近）發(fā)生

BC兩相短路時(shí)，要使GJB能正確動(dòng)作，則a應(yīng)滿足：

0°<a<90°-I

|公共范圍：30°<a<90°

300<a<120°」

對(duì)于任意線路上（6d任意），正方向任何位置上（無(wú)論遠(yuǎn)近）發(fā)生BC兩相短路時(shí),

要使GJc能正確動(dòng)作，則a應(yīng)滿足：

0°<a<90°

I公共范圍：0°<a<60°

-300<a<60°」

同理可分析AB、CA兩相短路的情況

結(jié)論：

*在線路正方向各種故障情況下，故障相GJ的①j是以-90°+①d為中心左右偏離不

超過(guò)30°的范圍內(nèi)。

*在任何線路上發(fā)生各種故障的情況下，GJ都能正確動(dòng)作的條件：300<a<60°

*對(duì)三相短路存在死區(qū)（保護(hù)安裝處附近），但對(duì)各種兩相短路不存在死區(qū)（Uj中包含

非故障相電壓，其值較大）

*若已知線路阻抗角①d,為降低死區(qū)，應(yīng)盡量使：a-（90°一①d）

*功率方向元件與電流元件應(yīng)采用按相啟動(dòng)原則

*只需采用兩個(gè)方向元件（一般接于A,C相）即可反映各種相間短路的正、反方向

五、多電源網(wǎng)中分支電路對(duì)電流保護(hù)整定的影響

1、助增電流的影響：

故障線路流過(guò)的短路電流

分支系數(shù)：Kfz=

前一級(jí)保護(hù)所在線路上流過(guò)的短路電流

當(dāng)保護(hù)2的電流I段的最大保護(hù)范圍末端M短路時(shí):

IAB.M=IBC.M/Kfz=I'dz.2/Kfz

Ardz.l=Kk"?IAB.M=Kk"?Tdz.2/Kfz

Kfz的求?。篕fz=IBC/IAB="+二">,（助增電流情況Kfz>1）

ZAIABZAB

—二HZZ）-iBCM

X>/

HZ3-------

保護(hù)2的電流I段的最大保護(hù)范圍末端M短路:

IAB.M=IBC.M/Kfz=I'dz.2/Kfz

，I〃dz.1:Kk〃?IAB.M=Kk〃?I'dz.2/Kfz

Kfz=IBC/IAB=2ZBC-ZRM（外汲電流情況Kfz<1）

2ZBC

ZBMIBC，ZMC

TAB~襄夕匚一

ZBCIBC

-------r3—^-------

3、整定時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際可能的運(yùn)行情況，選取Kfz的最小值進(jìn)行整定計(jì)算。

六、對(duì)方向性電流保護(hù)的評(píng)價(jià)

VGJ存在死區(qū)

???只在必須裝GJ的保護(hù)上裝設(shè)GJ

GJ裝設(shè)原則：

I段：在保護(hù)的反方向發(fā)生短路時(shí)，若流過(guò)保護(hù)的短路電流大于保護(hù)的整定值，則該

保護(hù)上必須裝GJ（在雙端電源的某線路兩端的保護(hù)中，整定值較小的保護(hù)上必須裝GJ,

整定值較大的保護(hù)上不裝GJ）0

II段：在該保護(hù)的反方向線路的電流I段保護(hù)范圍末端以外發(fā)生短路時(shí)，若流過(guò)該保

護(hù)的短路電流大于保護(hù)的整定值，則該保護(hù)上必須裝GJ（在雙瑞電源的某線路兩端的

保護(hù)中，整定值較小的保護(hù)上必須裝GL整定值較大的保護(hù)上不裝GJ1

HI段：在某一母線各側(cè)有源支路的保護(hù)中，動(dòng)作時(shí)限唯一最長(zhǎng)的保護(hù)上不裝GJ,其

余的必須裝GJ,所有負(fù)荷支路不裝GJ

§2-3中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中接地短路的零序電流及方向保護(hù)

電網(wǎng)中發(fā)生接地短路時(shí)，零序分量的特點(diǎn)：

（規(guī)定正方向：零序電流：母線一線路；零序電壓：線路高于大地）

⑴故障點(diǎn)零序電壓最高，距故障點(diǎn)越遠(yuǎn)，零序電壓越低。

（2）UA0=（-I0'）ZT10;UBO=（-IO"：'ZT20O（某點(diǎn)零序電壓U（）取決于該點(diǎn)至接地中性點(diǎn)的

阻抗）

⑶零序電流超前零序電壓：（180,一①d）,零序電流的分布取決于零序網(wǎng)。

⑷零序功率實(shí)際方向：線路f母線（與正序相反）

⑸零序分量受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響?。阈蚓W(wǎng)基本不變）

、零序電壓過(guò)濾器

Umn=Ua+Ub+Uc=3Uo

系統(tǒng)正常及相間短路時(shí):

丫”誤差的影響

Umn=Ua+Ub+Uc=Ubp不平衡電壓

三次諧波的影響

二、零序電流過(guò)濾器

Ij=Ia+Ib+Ic=3I0

對(duì)于LH：I2=—(Ii-IL)P28圖2-48

Ij=-[(IA-I)+(IB-I)+(IC-I)]

ntLALBLC

=-KIA+IB+IC)-(i+1LB+【LC)]

n(LA

系統(tǒng)正常及相間短路時(shí)：IA+IB+IC=0

ij=—(ILA+1IB+1LC)=ibp—不平衡電流

nt

(一次電流越大，Ibp越大)

零序電流互感器(用于電纜輸電線路)

一次電流：IA+IB+IC

/.Ij=-(IA+IB+IC)(特點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單；Ibp小)

三、零序電流速斷保護(hù)(零序I段)

整定原則：

(1)躲開(kāi)下一條線路出口處接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流。

I'dz=Kk'-3I0.max

(Kk‘:取1.2?1.3)

⑵躲開(kāi)DL三相觸頭不同期合閘時(shí)出現(xiàn)的最大零序電流。

I'dz=Kk'-BlQ.bt

若保護(hù)動(dòng)作時(shí)限t>tDL,可不考慮此條件

(3)當(dāng)線路采用單相ZCH時(shí)，躲開(kāi)非全相運(yùn)行狀態(tài)下系統(tǒng)又發(fā)生振蕩時(shí)所出現(xiàn)的最大零

序電流(其值較大)

「靈敏I段：按條件（1）,（2）整定

1?不靈敏I段：按條件⑶整定

系統(tǒng)全相運(yùn)行時(shí)：靈敏I段起作用（動(dòng)作值小，靈敏度高）

系統(tǒng)非全相運(yùn)行時(shí)：靈敏I段閉鎖，不靈敏I段起作用

（保護(hù)范圍比相間短路I段保護(hù)大［公曲整?）

［曲線1,2相差小

動(dòng)作時(shí)限：t'―Os

四、零序電流限時(shí)速斷保護(hù)（零序口段）

1、整定原則：躲開(kāi)下條線路零序I段最大保護(hù)范圍末端接地短路時(shí)流過(guò)本保護(hù)的最大

零序電流。

（1）無(wú)分支情況：l=Kk〃?rdz.2（Kk〃取LI?1.2）

（2）有分支情況：

31do.BC=3IdO.AB+3IdO.T2

I〃dz.l=Kk〃?31"血.js（3I〃dO.js=】'dz.2—3工。.T2）

3I〃dO.js：保護(hù)1零序I段保護(hù)范圍末端接地短路時(shí)，流過(guò)本保護(hù)的零序電流計(jì)算

值。

2、校驗(yàn)靈敏度：

Tr131do.min.tn、_

Klm=-------------21.5

r\h

（3Id0minm：被保護(hù)線路末端接地短路時(shí)所出現(xiàn)的最小零序電流）

動(dòng)作時(shí)限：t〃]=t'2+At-O.5s

若Kim不滿足要求，采用以下方式解決：

(D使零序II段保護(hù)與下一條線路的零序II段相配合，時(shí)限再抬高一級(jí)

例如：無(wú)分支時(shí):I〃dz.l=Kk〃?I〃dz.2

t〃]=t〃2+At=t‘2+2A91S

(2)保留0.5s的零序II段，并增加按⑴整定的零序II段

(3)改用接地距離保護(hù)

五、零序過(guò)電流保護(hù)(零序HI段)

1、整定原則：躲開(kāi)下條線路出口處相間短路時(shí)所出現(xiàn)的最大不平衡電流Ibp.max：

Idz.j=Kk〃'?Ibp.max

實(shí)際整定：應(yīng)考慮滿足靈敏系數(shù)按逐級(jí)配合的原則

即：本保護(hù)零序III段的保護(hù)范圍不超出下條線路零序HI段的保護(hù)范圍：

I〃'dz.l=Kk〃'?3I〃'dO.js(Kk〃'=1.1-1.2)

3I〃'dO.js:下條線路零序"I段保護(hù)范圍末端接地短路時(shí)，流過(guò)本保護(hù)的零序電

流計(jì)算值。

2、校驗(yàn)靈敏度：

近后備：Klm=31do.min.bm/Idz"'2L5

近后備：Klm=31dominxm/Idz"'21.2

31do.min.bm:本線路末端接地短路時(shí)，流過(guò)本保護(hù)的零序電流計(jì)算值

31dominxm：下條線路末端接地短路時(shí)，流過(guò)本保護(hù)的零序電流計(jì)算值

3、動(dòng)作時(shí)限：

為保證動(dòng)作選擇性，保護(hù)時(shí)限按階梯原則整定

4〃'▲〃'IA」▲〃'▲〃'IA▲工〃,-zx

ti=t2+△[t2=t3+△tt3^Os

安裝在受端變壓器上的零序III段保護(hù)可以瞬動(dòng)

???零序網(wǎng)范圍〈正序網(wǎng)范圍

???零序III段電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限<相間短路電流III段保護(hù)動(dòng)作時(shí)限

六、方向性零序電流保護(hù)

多臺(tái)變壓器中性點(diǎn)接地的復(fù)雜網(wǎng)中零序保護(hù)的方向問(wèn)題

dl短路:若：3I0dl>rdz.3

t302

則：保護(hù)3誤動(dòng)

d2短路：若:310d2>I'dz.2

t〃'2<t〃'3

則：保護(hù)2誤動(dòng)

為防止誤動(dòng)，在可能誤動(dòng)的保護(hù)上增設(shè)零序功率方向元件

保護(hù)范圍內(nèi)接地短路時(shí)：

GJO

ITO

3U0超前31（）：一（180°一①四）

■:①d0:70°?85°

???若Uj=3U（）Ij=3I0

M：①1m應(yīng)為：-95°---110°

靜態(tài)型GJ:①lm=—（180°一①加）=-95°---110°

LGT1整流型GJ：其中1m只能為銳角，?、賚m=a）dO=70°?85°

將Uj或Ij任意一個(gè)反極性接入即可。

???保護(hù)正方向接地短路時(shí)，Uj超前Ij：①j=8dO=70°?85°,GJ動(dòng)作最靈敏

保護(hù)越靠近接地短路點(diǎn)：U0tSot,零序GJ不存在死區(qū)

保護(hù)越遠(yuǎn)離接地短路點(diǎn)：U0IS0H零序GJ需校驗(yàn)Kim：

近后備：Klm="0.3/」h22

Sdz.o

、—UKr,1（3c/0'3/o）min.xrn_

磔后備：Klm=-----；-------21.5

Sdz.o

三段式零序電流保護(hù)的原理接線：

七、對(duì)零序電流保護(hù)的評(píng)價(jià)

優(yōu)點(diǎn)：

（1）、相間短路的過(guò)電流保護(hù)：IdzXfh.max（大）

零序過(guò)電流保護(hù)：Idz>Ibp.max（?。?/p>

故：零序過(guò)電流保護(hù)Klmt

零序網(wǎng)〈正序網(wǎng)一零序過(guò)流保護(hù)t\

(2)、零序電流速斷及限時(shí)速斷受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響小，較穩(wěn)定，且保護(hù)范圍t,Kim

t

(3)、零序電流保護(hù)不受過(guò)負(fù)荷及系統(tǒng)振蕩的影響

尚有不足：

(1)、對(duì)短線路或運(yùn)行方式變化很大的情況，往往不能滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求。

(2)、由于單相重合閘的使用將出現(xiàn)非全相運(yùn)行，再考慮系統(tǒng)兩側(cè)電機(jī)發(fā)生搖擺，則

可能出現(xiàn)較大零序電流，影響零序電流保護(hù)的正確工作。

(3)、當(dāng)采用自耦變壓器聯(lián)系兩個(gè)不同電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，任一網(wǎng)絡(luò)的接地短路都將在

另一網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生零序電流，使零序保護(hù)的整定配合復(fù)雜化。

§2-4中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中單相接地故障的零序電壓、電流及方向保護(hù)

一、中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中單相接地故障的特點(diǎn)

1、零序電壓:

UU=E

AD=。BDB-E,AUCD=EC-EA

u=-E

dO=g(3D+UBD+UCD)A(EA+EB+Ec=0)

2、零序電流：

各元件對(duì)地電容電流：

31'oi=(IAI+IBI+ICI)=j3cl(3D+5D+^D)=j33clUd0

31'011=j33cliUd0

31'Of=j3aCfUdo

各元件出口處所測(cè)零序電流：

31()1=31'01=j33cl叼0

310f=31'Of=j3sCfUd0

31()11=-3(1'oi+I'of)=-j3a(Cj+Cf)11d0=—j3<o(C?—C][)U^o

C2：系統(tǒng)所有元件對(duì)地電容的總和

3、結(jié)論：

系統(tǒng)單相接地時(shí)相)，仝系統(tǒng)都出現(xiàn)零序電壓

(1)(AUo=-EA

(2)流過(guò)非故障元件的零序電流等于其本身對(duì)地電容電流

方向：母線f元件(Uo超前I。：-90°)

(3)流過(guò)故障元件的零序電流等于全系統(tǒng)所有非故障元件對(duì)地電容電流的總和

方向：元件f母線(Uo超前I。：90°)

二、中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中單相接地的保護(hù)

1、絕緣監(jiān)視裝置

T+----------

系統(tǒng)正常運(yùn)行及相間短路時(shí)：Uj=Ubp<Udz.j不動(dòng)作

單相接地時(shí)：全系統(tǒng)出現(xiàn)11。=-EA

Uj=EA/ny>Udz.j延時(shí)動(dòng)作于發(fā)信號(hào)

此裝置可確定故障相別(UA=O,UB=UC=V^?E,E：相電壓)

但無(wú)法確定故障點(diǎn)位置（即無(wú)法確定故障線路），無(wú)選擇性，需運(yùn)行人員手動(dòng)依次

短時(shí)跳開(kāi)線路的DL加以判斷。

2、零序電流保護(hù)

系統(tǒng)正常及相間短路時(shí):3IQg0

其他線路單相接地時(shí):31。=3sC（）?（小）

本線路單相接地時(shí):）（大）

310=33（C02-C0-Ud0

保護(hù)整定電流：Idz=Kk?3sC（）?Udo

01

靈敏系數(shù):Kim：?"。"-。。）。"。

Kk?3coCo?Udo

_（Cog.min-Co）

（出線越多fCst^Klmt）

KkCoO

3、零序功率方向保護(hù)

系統(tǒng)正常及相間短路：不動(dòng)

UQ1020GJg

非故障元件:超前不動(dòng)

Uo10：-90°GJ0

故障元件:超前動(dòng)作

UoI0：90°GJ0

保護(hù)中只有方向元件GJ。,無(wú)電流啟動(dòng)元件LJKimt

三、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)中單相接地故障的特點(diǎn)

僻n

系統(tǒng)單相接地時(shí)（A相），全系統(tǒng)都出現(xiàn)零序電壓力=-EA

2、零序電流:

消弧線圈L的作用：降低單相接地時(shí)故障點(diǎn)的接地電流。

故障點(diǎn)總電流：

IdO\=Ic，+1L=j3^CEUd0+Udo/（j3L）=jUd0[3（oCs-1/（<OL）]

*完全補(bǔ)償：33cz=1/（3L）fIdOS=O

但是在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，若線路三相對(duì)地電容不對(duì)稱或斷路器三相觸頭不同時(shí)閉合

將出現(xiàn)一個(gè)零序分量電壓源串在回路中一串聯(lián)諧振一很大的諧振電流f中性點(diǎn)過(guò)電壓

故不能采用完全補(bǔ)償

*欠補(bǔ)償：33c￡>1/3L）即：IC2>IL

當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時(shí)（例如某元件退出或被切除）fCzI-33cx=1/（3L）

f諧振過(guò)電壓，不宜采用。

*過(guò)補(bǔ)償：33c2<1/（3L）即：<IL廣泛采用

過(guò)補(bǔ)償度P=（it-icz）/【ex一般選擇p=5%?10%

單相接地故障時(shí)：

流過(guò)非故障元件的零序電流等于其本身對(duì)地電容電流

方向：母線一元件（UQ超前IO：-90°）

流過(guò)故障元件的零序電流等于全系統(tǒng)所有非故障元件對(duì)地電容電流的總和與消弧

線圈上流過(guò)的電感電流的疊加。

對(duì)過(guò)補(bǔ)償方式，其值二本身對(duì)地電容電流+總電容電流的P倍

由于過(guò)補(bǔ)償度P很小，故其值與非故障元件相差不大。

方向：母線f元件（UQ超前IO：-90°）,與非故障元件一致

可見(jiàn)，利用零序電流和零序方向無(wú)法區(qū)分故障元件和非故障元件，不能采用零序電

流保護(hù)和零序功率方向保護(hù)。

3、保護(hù)方式

⑴絕緣監(jiān)視裝置（利用零序電壓，無(wú)選擇性）

⑵反映高次諧波的保護(hù)

對(duì)于基波3：電感電流丸起過(guò)補(bǔ)償作用

但對(duì)于高次諧波（k次）：

3k3c2增加k倍flcz增加k倍

l/（k3L）縮小k倍縮小k倍

故：ICE?IL＞相當(dāng)于L不起作用（同中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)）

因此，可構(gòu)成反映高次諧波（一般為5次）的零序電流及零序方向保護(hù)

（不足：諧波分量較小，不易測(cè)量；諧波分量大小與許多因素有關(guān)，不易確定，使整定

困難；出線較少時(shí)，Klni低）

⑶反映暫態(tài)電流的保護(hù)

以線路II上A相接地為例：

暫態(tài)過(guò)程中：消弧線圈中電流iL^0（電感中電流不能突變）

A相的對(duì)地電容放電；B、C相的對(duì)地電容充電

A相電容的放電電流不經(jīng)電源，故回路中阻抗小，時(shí)間常數(shù)小，放電電流振蕩頻率

高（幾千Hz）,衰減快。

B、C相電容的充電電流經(jīng)過(guò)電源，故回路中阻抗大，時(shí)間常數(shù)大，充電電流振蕩頻

率低（幾百Hz）,衰減慢。

因此，在暫態(tài)過(guò)程中（首半波），主要是B、C相電容的充電電流，而A相電容的放

電電流和消弧線圈的電感電流基本不起作用，類似于中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)。

故可構(gòu)成反映暫態(tài)分量的零序電流及零序方向保護(hù)

（不足：暫態(tài)分量不易測(cè)量；需要自保持；當(dāng)相電壓瞬時(shí)值過(guò)零點(diǎn)附近發(fā)生該相接地故

障時(shí)，暫態(tài)分量不能區(qū)分故障元件與非故障元件；出線較少時(shí)，Kim低）

§3電網(wǎng)的距離保護(hù)

（主要用于UOKV及以上線路）

§3-1距離保護(hù)的作用原理

一、距離保護(hù)基本概念（低量保護(hù)）

距離保護(hù)：反應(yīng)映故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處之間的距離，并根據(jù)苑離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作

時(shí)間的一種保護(hù)裝置。

測(cè)量阻抗Zj=￥

Zj>Zdz保護(hù)不動(dòng)作

Zj<Zdz保護(hù)動(dòng)作

特點(diǎn)：故障時(shí)：即反映U1,又反映ITfKlmT

系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時(shí)，Zj不變，故不受運(yùn)行方式變化的影響

二、三段式距離保護(hù)

?:

I段：Z'dz.1=Kk'?ZAB；1：dz.2=Kk'ZBC(Kk取0.8?0.85)

t'=0s

II段：Z"dz.1=Kk〃(ZAB+Z'dz.2)(Kk〃取0.8)

t"]=t'2+△t?0.5s

III段：Z"'<Zf.min

t〃'按階梯原則配合

三、三段式距離保護(hù)基本邏輯框圖

§3-2阻抗繼電器（ZKJ）

7單相式：加入一個(gè)電壓Uj,一個(gè)電流Ij

多相補(bǔ)償式：加入多個(gè)電壓，多個(gè)電流

一、構(gòu)成阻抗繼電器的基本原則P67圖3-3

Zj=—二-------=Zd?—

IjIBC/ntny

繼電器起動(dòng)阻抗：Zdz.j=ZJdz?—

ny

為消除過(guò)渡電阻Rg及LH誤差的影響，盡量簡(jiǎn)化繼電器接線

通常把動(dòng)作特性擴(kuò)大為一個(gè)圓（或透鏡形、蘋果形、多邊性形）

三種常用的圓特性阻抗繼電器：

圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，圓外為非動(dòng)作區(qū)。

測(cè)量阻抗Zj：加入繼電器的電壓Uj與電流Ij的比。

動(dòng)作阻抗Zdz.j：剛好使ZKJ動(dòng)作時(shí)，加入ZKJ的電壓Uj與電流Ij的比

整定阻抗Zzd：在最大靈敏角（plin方向（特性圓直徑正方向）上的動(dòng)作阻抗。

二、利用復(fù)平面分析圓或直線特性ZJ

1、全阻抗ZKJ

以原點(diǎn)為圓心，以整定阻抗Zzd為半徑的一個(gè)圓

繼電器的動(dòng)作阻抗|Zdz.j|與（pj無(wú)關(guān)，無(wú)方向性

：測(cè)量阻抗角，（pJ=arg學(xué)）

（1）、幅值比較式

動(dòng)作條件:|Zj|^|Zzd|即:|Uj|^|lj-Zzd|（Uj=Ij-Zj）

動(dòng)作條件為IA|2B的幅值比較器的兩比較量：

A=Ij-Zzd；B=Uj

（2）、相位比較式

動(dòng)作條件：270o2arg空包290。

即：27002arg絲士衛(wèi)馬290。或：-90°Warg"”在90。

UjIj-ZuiIj-ZuiUj

動(dòng)作條件為270。2a哧290。的相位比較器（鈍角型）的兩比較量：

OUj+IJ?Zzd；D=Uj-Ij?Zzd

當(dāng)C=B+A;D=B-A時(shí)：

幅值比較器與鈍角型相位比較器具有相同的動(dòng)作特性

（動(dòng)作條件為-90Wrg卷W90。的相位比較器（銳角型）的兩比較量：

C=Ij?Zzd+Uj；D=Ij?Zzd-Uj

當(dāng)C=A+B;D=A-BF寸：

幅值比較器與銳角型相位比較器具有相同的動(dòng)作特性）

2、方向阻抗ZKJ

以整定阻抗Zzd為直徑，且過(guò)原點(diǎn)的一個(gè)圓

繼電器的動(dòng)作阻抗|Zdz.j|與q)j有關(guān)，具有完全方向性

(1)、幅值比較式

動(dòng)作條件：條j,ZzdlW.ZzdlBP：|Uj--Ij-Zzd|^|-Ij?Zzd|

2222

動(dòng)作條件為IA|N|B|的幅值比較器的兩比較量：

A=-Ij?Zzd；B=Uj--Ij-Zzd

22

(2)、相位比較式

動(dòng)作條件：270°^arg—^90°

Zj-ZT

即：270°^arg---290?；颍?90°^arg--——W90。

Uj-IjZuiIj-Zzd-Uj

鈍角型相位比較器的兩比較量：C=Uj；D=Uj-Ij-Zzd

(銳角型相位比較器的兩比較量：C=Uj；D=Ij?Zzd-Uj)

3、偏移特性ZKJ

當(dāng)正方向整定阻抗為Zzd時(shí)，同時(shí)向反方向偏移一個(gè)aZzd

(0<a<l,一般a為0.1?0.2)

圓心坐標(biāo)Z0二-(l-a)Zzd,直徑：|(l+a)Zzd|

2

繼電器的起動(dòng)阻抗Zdz.j|與有關(guān)，具有不完全方向性

(1)、幅值比較式

動(dòng)作條件：|Zj-Z0|^|Zzd-Z0|BP：|Uj-Ij-Z0|W|Ij(Zzd-Z0)|

動(dòng)作條件為|A|2|B的幅值比較器的兩比較量：

A=Ij(Zzd-ZO)=-(l+a)Ij-Zzd；B=Uj—Ij-Z0=Uj--(l-a)Ij-Zzd

22

(2)、相位比較式

動(dòng)作條件：270o2argZ+必”290。

Zj-Zzd

即：270。2arg"土竺幺亙290?；颍?90。W己房絲士竺外包W90。

Uj—Ij'ZzdIj-Zzd—Uj

鈍角型相位比較器的兩比較量：

OUj+a?Ij?Zzd；D=Uj—Ij?Zzd

(銳角型相位比較器的兩比較量：C=Uj+a-Ij?Zzd；D=Ij-Zzd-Uj)

三、阻抗繼電器ZKJ交流回路的原理接線

1、電抗互感器DKB的工作原理

原邊電流量n副邊電壓量

DKB結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：鐵心有氣隙，勵(lì)磁阻抗Zlc很?。?/p>

二次總負(fù)荷阻抗很大(接近于開(kāi)路工作狀態(tài))

(1)、DKB二次側(cè)開(kāi)路(W2開(kāi)路，W3開(kāi)路)

Ij=10+IrU2=-E2=Ij?Zlc=Ij-Zk

轉(zhuǎn)移阻抗Zk：副邊電壓U2與原邊電流Ij的比

此時(shí)Zk=Zlc,轉(zhuǎn)移阻抗角(pk接近90。，即Zk相當(dāng)于電