电力系统继电保护465方向阻抗继电器实例

电器阻不抗继可电器能误动。
R
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（2）继电器的稳态特性
阻抗继电器极化电压
g
UP
g
U1M
继电器无记忆作用
正方向故障时 U&P U&1M I&MZkM
动作方程
90o arg ZkM Zset 90o Z kM
jX
Zset
反方向故障时 U&P U&1M I&M Zk
正方向接地故障：U M (I M K3 I 0 )ZkM
g
g
代入动作方程，有
90o

arg
(I
M

K 3 I 0 )(ZkM
g

Zset
)

90o
I 0 ZD
g
源自文库
令＝90o－( arg ZD arg g I 0 g )
I M K3 I 0
A

动作方程变为
动作区
180o arg(ZkM Zset ) 360o
4.6.7 方向阻抗继电器实例
要求
（1）正方向故障无电压死区 （2）反方向故障可靠不误动
（1）死区
90o

arg
U&K
I&KZ -U&K
set
90o
g
g
|UK IK
Zset
||
g
IK
Zset
|
2
2
考虑到线路出口短路时，继电器U&K 0，则ZK 0，继电器不动作，即有电压死区。
阻抗继电器
为了消除出口短路死区，需要保证短路时极化电压：（a）相位始 终不变（b）幅值不要降到零。
g
g
令U P ＝U1K
则不对称故障时极化电压不为0；出口对称短路时，靠记 忆措施使得极化电压不为0 。
阻抗继电器
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（1）继电器特性分析
①动作方程
g
g
g
相间阻抗继电器工作电压 U op U M I M gZset
ZSM
R
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③反方向故障分析 ZS' M k Zk M I M
N ZSN
g
g
EM
Q U M I M Zk
Z MN UM
EN
故工作电压
g
g
g
U op I M (Zk Zset ) I M (Zk Zset )
极化电压为故障前母线正序电压（如空载），则与N侧电源电势相同
g
g
g
•
U P U 1M0 E N I M
Z
' N

Zk
代入动作方程，有
90o arg Zk Zset 90o
jX
(
Z
' N

Zk
)
短路阻抗-Zk的动作区是以以 Z’N -Zset为直径的圆内
Z
' N
D
Zset
特点：测量阻抗－Zk在第III象限，
0
而动作区在第I象限，因此阻抗继 Zk
0
动作方程
90o arg (Zk ) Zset 90o (Zk )
短路阻抗-Zk的动作区是以以 Zset为直径的圆内
阻抗继电器
R
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正序电压极化方向阻抗继电器的特点 *正方向故障无死区，反方向故障肯定不会误动 接地故障时U1不为0，接地阻抗继电器的极化电压不需要 记忆。
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4.6.8 实用方向阻抗继电器
（1）正序电压极化的圆特性方向阻抗继电器 （2）四边形阻抗继电器 （3）工频变化量阻抗继电器（第5章）
阻抗继电器
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1.正序电压极化阻抗继电器
方向阻抗继电器方程
g
g
90o

arg
U
K

IK
g
Zset
90o
U K
令工作电压U&op U&K I&KZset，极化电压U&P U&K
g
90o

arg
U
g
op
90o
UP
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②正方向故障分析
ZSM M
IM
k
N ZSN
正方向故障图
g
g
E M UM ZkM
Z kN
EN
Q U M I M ZkM
故工作电压
g
g
g
g
U op I M ZkM I M Zset I M (ZkM Zset )
极化电压为故障前母线正序电压（如空载），则与M侧电源电势相同
＝AB、BC、CA
相间阻抗继电器极化电压
g
Up

g
U 1M 0
故障前母线正序电压
g
g
g
g
接地阻抗继电器工作电压 U op U M (I M K 3 I 0 )Zset
＝A、B、C；K为零序补偿系数
接地阻抗继电器极化电压
g
g
U P U1M0
动作方程
阻抗继电器
故障前母线正序电压
阻抗继电器
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2.电抗继电器
180o arg(ZK Zset ) 360o
（1）电抗继电器的作用
——防止双电源系统正方向外部故障阻抗继电器误动（超越）
（2）电抗继电器动作分析
g
g
g
g
工作电压：U op U M (I M K 3 I 0 )Zset
O 4
R C
——接地阻抗继电器
•
4

arg
U
•
1
90o 1
I
阻抗继电器
——相间阻抗继电器
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注
正序电压极化阻抗继电器、电抗继电器都是 通过电压方程进行判断，——方程判别式阻 抗继电器。
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（2）死区消除方法——两种
①记忆——将故障前电压加以记忆，微机保护中，可以直接利用 故障前一个或两个周波的电压进行比较，从而达到记忆的作用。 以前的保护采用L、C谐振记忆
②引入第三相电压——如正序电压，相当于引入了第三相电压， 因为计算正序电压需要A、B、C三相电压。
阻抗继电器
O
B
Zset
Z kM
R
阻抗继电器
动作特性
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3.四边形阻抗继电器
jX
（1）四边形阻抗继电器的特点 ——抗过渡电阻能力强
（2）消除死区措施 ——带记忆的正序电压
折线AOC的动作方程改为
•
4 arg •
U 1
•
90o 1
I K3I0
A
1
2
B
Zset
Rset 3
g
g
g
g
U P U 1M0 EM I M (ZSM ZkM )
代入动作方程，有
jX
90o arg ZkM Zset 90o
Zset
(ZSM ZkM )
短路阻抗ZkM的动作区是以ZSM+Zset为直径的圆内
0
特点：动作区包括原点， 因此阻无抗继正电器方向出口死区。
g
g
极化电压：U P I 0 ZD
ZD为模拟阻抗（幅值为1， 角度为线路阻抗角）
g
动作方程： 90o

arg
U
g
op
90o，即
UP
阻抗继电器
g
g
g
90o

arg
U
M

(I
M
g
K3
I
0 )Zset
90o
I 0 ZD
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（2）电抗继电器动作分析
g
g
g