大学课件 电力系统继电保护 第三章第五节 距离保护的振荡闭锁
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（2）反映电流突变量的故障判断元件----系统正常或振荡时电流变化 比较缓慢，而在系统故障时电流会出现突变。电流突变检测，既可用 模拟方法实现，也可用数字方法实现。
整组复归元件----在故障或振荡消失后再经过一个延时动 作，将SW复原，它与故障判断元件、SW配合，保证在整 个一次故障过程中，保护只开放一次。但是对于先振荡后 故障，保护也将被闭锁，尚需要有再故障判别元件。
• 3.5.4 振荡过程中再故障的判断
对于利用负序、零序分量或电流突然变化短时开放保护的 振荡闭锁措施，如果系统在振荡过程中又发生内部故障， 保护的Ⅰ、Ⅱ段也将不能动作，故障将无法被快速切除。 因此，振荡闭锁元件中还可以增设振荡过程中再故障判别 逻辑，判出振荡过程中又发生内部短路时，将保护再次开 放。
δ在180°度 附近
δ为其它 角度
该电压值很小，可 能会满足式（3-133）
该电压值比较高， 不会满足式（3-133）
式（3-133）仅在较短的时间内满足
用式（3-133）配合一个延时时间就能够区分出三相故 障和振荡。
的：
（1）M
1 2
即保护安装在送电端且振荡中心位于保护的正方向时，振
荡时测量阻抗末端轨迹的直线OO’在第一象限内与Z∑相交
，根据保护的动作特性，测量阻抗可能穿越动作区。
（2）M
1 2
即保护安装处M正好就是振荡中心，，振荡时测量阻抗末
端轨迹的直线OO’在坐标原点处与Z∑ 相交， 肯定穿越动
作区。
（3）M
KZ1----整定值 较高的阻抗元件 KZ2----整定值 较低的阻抗元件
在Z1动作后开 放△t的时间
这段时 Z2动作 间内
Z2不动作
开放保护直到Z2返回 保护不会被开放
它利用短路时阻抗的变化率较大，Z1、Z2的动作时间差
小于△t，适时开放。测量阻抗每次进入Z1的动作后，都会
开放一定时间。
由于对测量阻抗变化率的判断是由两个不同大小的阻抗 圆完成的，所以这种振荡闭锁通常俗称“大圆套小圆”振荡闭 锁原理。
• 3 利用动作的延时实现振荡闭锁
如前所述，电力系统振荡时，距离保护的测量阻抗是随δ 角的变化而不断变化的，当δ角变化到某个角度时，测量阻 抗进入到阻抗继电器的动作区，而当δ角继续变化到另个角 度时，测量阻抗又从动作区移出，测量元件返回。
分析表明，对于按躲过最大负荷整定的Ⅲ段阻抗继电器， 测量阻抗落入其动作区的时间一般不会超过1~1.5s，只要Ⅲ 段动作的延时时间大于1~1.5s，系统振荡时Ⅲ段保护就不会 误动作。
TDW的选择原则：
正向区内 Ⅰ段保护有足够时间可靠跳闸 故障时 Ⅱ段保护能可靠起动并实现自保持
时间不应小于0.1s
区外故障引 测量阻抗不会在故障后的 起振荡时 TDW时间内进入动作区
将故障线路跳开
所以，通常情况下取TDW=0.1s~0.3s，现代数字保护中， 开放时间一般取0.15s左右。
系统正常运行或静态稳定被破坏时：
• 3.5.1 振荡闭锁的概念
电力系统的振荡----指并联运行的电力系统或发电厂之间 出现功率角大范围周期性变化的现象。电力系统的失步振 荡属于严重的不正常
生 振 荡
在预定的地点由专门
的振荡解列装置动作 解开已经失步的系统
振荡闭锁----在系统振荡时，要采取必要的措施，防止保 护因测量元件动作而误动。这种用来防止系统振荡时保护 误动的措施，就称为振荡闭锁。
距离保护一般用在较高电压等级的电力系统，系统出现振 荡的可能性大，保护误动造成的损失严重，所以必须考虑 振荡闭锁问题。
• 3.5.2 电力系统振荡对距离保护测量元件的影响
• 1 电力系统振荡时电流、电压的变化规律
现以图3-29为例，分析系统振荡时电流、电压的变化规律。
设系统两侧等效电动势EM和EN的幅 值相等，相角差（即功角）为δ，等
在本线路保 Ⅱ、Ⅲ段的整定阻抗一般较大， Ⅱ、Ⅲ段测量
护范围外 振荡时测量阻抗易进入动作区 元件可能误动
电力系统振荡时，阻抗继电器是否误动、误动时间长 短与保护安装位置、保护动作范围、动作特性的形状和振 荡周期长短等有关，安装位置离振荡中心越近、整定值越 大、动作特性曲线在与整定阻抗垂直方向的动作区域越大 时，越容易受振荡的影响，振荡周期越长误动的时间越长 。并不是安装在系统中所有的阻抗继电器在振荡时都会误 动，但是，对阻抗继电器在出厂时都要求配备振荡闭锁， 使之具有通用性。
测量元件的动作特性就如右图所
示，实线圆为M侧Ⅰ段的动作特性
虚线圆为N侧Ⅰ段的动作特性。1 4
振荡中心落 N侧测量阻抗落入动作范围内
N侧测量元件动作
振 荡
在M、N之间 的线路上
2 3
M侧测量阻抗落入动作范围内
M侧测量元件动作
影 响 振荡中心落
测量阻抗不会进 入Ⅰ段的动作区
距离Ⅰ段不受振荡影响
• 4 电力系统振荡与短路时电气量的差异
对比
振荡时
短路时
负序、零 序分量
三相完全对称，没有负序和 零序分量出现
长时（不对称短路 中）或瞬间（在三 相短路开始时）出 现负序或零序分量
电气量呈现周期性变化，其 从短路前到短路后
变化速度（dU/dt、dI/dt、 其值突然变化，速
电气量变 dZ/dt等）与系统功角的变化 度很快，各点的残
阻抗判别元件的Ⅰ或Ⅱ段动作
保护将闭锁直至满足整组 复归条件，准备下次开放 阻抗判别元件Ⅰ或Ⅱ段没动作
在TDW 时间内
• 2 利用阻抗变化率的不同来构成振荡闭锁
系统发生短路故障时----测量阻抗由负荷阻 抗突变为短路阻抗 系统振荡时----测量阻抗缓慢变为保护安装 处到振荡中心点的线路阻抗
根据测量 阻抗的变 化速度不 同可构成 振荡闭锁
δ=360°(－) 时，测量 阻抗Zm位 于复平面 的左侧， 其值为无 穷大。
δ=0°(+)时， 测量阻抗 Zm位于复 平面的右 侧，其值 为无穷大。
图3-31：测量阻抗的变化轨迹 （设Ke=EM/EN，当Ke=1时，轨迹为一条直线，当Ke>1及Ke<1时，轨迹 如图中虚线圆弧1和2所示。）
距离保护安装在系统不同的位置，受到振荡的影响是不同
Uos EM cos 2 (3 129)
UN：
假设系统中各部分的阻抗角都相等，则线路上任意一点的 电压相量的末端，都必然落在由EM和EN的末端联线连接 而成的直线上（即△E上）。M、N两母线处的电压相量 UM和UN标在图3-30（a）中。
其有效值随变化的曲线，如图3-30（c）所示：
• 2 电力系统振荡时测量阻抗的变化规律
• 1 当振荡过程中又发生不对称短路时
可用下列判据作为重新开放保护的条件：
I2 I0 m I1 (3 132)
式中：|I2|、|I0|、|I1|----分别为负序、零序和正序电流的幅值 m----比例系数，一般取0.5~0.7
• 2 振荡过程中又发生三相对称性故障时
对称故障判别元件的动作判据为：
振荡闭锁措施的基本要求：
系统全相或非全相振荡时----保护装置不应误动作跳闸
系统全相或非全相振荡过程中线路发生不对称故障----保护装置应有 选择性地动作跳闸
系统全相振荡过程中再发生三相故障----保护装置应可靠动作跳闸， 并允许带短延时
• 1 利用系统短路时的负序、零序分量或电流突然 变化短时开放保护，实现振荡闭锁
短时开放----为了提高保护动作的可靠性，在系统没有故 障时，距离保护一直处于闭锁状态。当系统发生故障时，
短时开放距离保护允许保护出口跳闸称为短时开放。
开放 时间 内
阻抗继电器动作 说明故障在保护区内 阻抗继电器未动 说明故障在保护区外
将故障线路跳开 重新将保护闭锁
SW----双稳态触发器 DW----单稳态触发器 TDW----振荡闭锁的开放时 间，或称允许动作时间
化速度 速度一致，比较慢，当两侧 余电压和测量阻抗
功角摆开至180°中时相当于在 在不计衰减时是不
振荡中心发生三相短路
变的
电气量呈现周期性的变化， 保护误动 若阻抗测量元件误动作，在
情况 一个振荡周期内动作和返回 各一次
阻抗测量元件可能 动作（区内短路）， 可能不动作（区外 短路）
• 3.5.3 距离保护的振荡闭锁措施
效电源之间的阻抗为Z∑=ZM+Zl+ZN， 其中ZM为M侧系统的等值阻抗，ZN为N侧系统的等值阻抗，ZL
为联络线路的阻抗。
电势差和线路电流的有效值分别为：
I EM EN E EM (1 e j )
Z
Z
Z
(3 124) 线路中的电流和母线M、N上的电压分别为：
E 2EM sin 2 (3 127)
系统振荡时，安装在M点处的测量元件的测量阻抗为：
Zm
UM IM
EM
IM ZM IM
EM IM
ZM
1 1 e j
Z ZM (3 130)
Im
E Z
EM (1 e j ) Z
1 e j
1 cos
j sin
1
2
jctg
2
Zm
(1 2
Z
ZM
)
j
1 2
Zctg
2
(1 2
M
)Z
(
j
1 2
Zctg
故障判断元件----又可称为启动元件，用来完成系统是否 发生短路的判断。要求故障判断元件灵敏度高、动作速度 快，系统振荡时不误动作。
目前距离保护中广泛应用的两种故障判断元件：
（1）反映电压、电流中负序或零序分量的故障判断元件----电力系统 正常运行或因静稳定破坏而引发振荡时，系统处于三相对称状态，电 压、电流中不存在负序或零序分量。电力系统发生各种类型的不对称 短路时，故障电压、电流中都会出现较大的负序或零序分量；三相对 称性短路时，一般由不对称短路发展而来，短时也会有负序、零序输 出。利用负序或零序是否存在，作为系统是否发生短路的判断。
1 2
即振荡中心在保护的反方向上，振荡时测量阻抗末端轨迹
的直线OO’在第三象限内与Z∑相交，不会引起方向阻抗特 性保护的误动作。
• 3 电力系统振荡对距离测量元件特性的影响
在图3-29所示的双侧电源系统
中，假设M、N两处均装有距离保
护，其测量元件均采用圆特性的
方向阻抗元件，距离Ⅰ段的整定
阻抗为线路阻抗的80%，则两侧
Uos： 振荡中心----电力系统振荡时，电压最低的这一点称为振 荡中心。
在图3-30（a）中，由o点向相量△E作一垂线，并将该垂线 代表的电压相量记为Uos，显然，在δ为0°以外的任意值时 ，电压Uos都是全系统最低的，特别当δ=180°时，该电压 的有效值等为0。
在系统各部分的阻抗角都相等的情况下， 振荡中心的位 置就位于阻抗中心处。由图3-30（a）可见，振荡中心电 压的有效值可表示为：
φ----电流落后
0.03p.u. U cos 0.08 p.u.(3 133) 电压的相角
系统发生 忽略阻抗中的电阻分量 三相短路
Ucosφ近似等于故 障处电弧电压Uarc
式（3-133）会一直被满足
其值一般不超过额定电压的6%，与 故障距离无关、基本不随时间变化
系统发 生振荡
Ucosφ近似为 振荡中心电压
故障判断元件和整组复归元件都不动作
SW及DW都不会动作
保护装置的Ⅰ段和Ⅱ段被闭锁
无论阻抗继电器本身是否动作，保护都不可能动作跳闸
电力系统发生故障时：
故障判断元 动作信号经SW记忆 SW输出 经DW 输出时间宽度为
件立即动作 下来，直至整组复归 信号
TDW的短脉冲
允许保护无延时或有延时动
作（距离II段被自保持）
I E 2EM sin
Z Z
2
(3 128)
UM EM IZM (3 125)
UN EN IZN (3 126)
系统振荡时的相位关系如图3-30（a）所示。以EM为参考 相量，当δ在0°~360°范围内变化时，相当于相量就在 0°~360°之间旋转。
电流I： 电流的相位滞后于△E=EM-EN 的角度为系统联系阻抗角φk， 其相量的末端随δ变化的轨迹 如图3-30（a）中的虚线圆周所示。 电流有效值随δ变化的曲线如图3-30 （b）所示。
)(3 131)
2
式中：ρM=ZM/Z∑，为M侧系统阻抗占系统总联系阻抗的比例。
(
1 2
M )Z ----对应于从保护安装处M到振荡中心点OS的线路阻
抗，只与保护安装处到振荡中心的相对位置有关，与功角
δ无关。
j
1 2
Zctg
2
----垂直于Z∑，随着δ的变化而变化。
δ=180°时，测量阻抗Zm值最小，变成（1/2-ρM）Z∑，位 于系统阻抗角的方向上，相当于在振荡中心处发生三相 短路，可能引起保护的误动。
整组复归元件----在故障或振荡消失后再经过一个延时动 作，将SW复原，它与故障判断元件、SW配合，保证在整 个一次故障过程中，保护只开放一次。但是对于先振荡后 故障，保护也将被闭锁，尚需要有再故障判别元件。
• 3.5.4 振荡过程中再故障的判断
对于利用负序、零序分量或电流突然变化短时开放保护的 振荡闭锁措施，如果系统在振荡过程中又发生内部故障， 保护的Ⅰ、Ⅱ段也将不能动作，故障将无法被快速切除。 因此，振荡闭锁元件中还可以增设振荡过程中再故障判别 逻辑，判出振荡过程中又发生内部短路时，将保护再次开 放。
δ在180°度 附近
δ为其它 角度
该电压值很小，可 能会满足式（3-133）
该电压值比较高， 不会满足式（3-133）
式（3-133）仅在较短的时间内满足
用式（3-133）配合一个延时时间就能够区分出三相故 障和振荡。
的：
（1）M
1 2
即保护安装在送电端且振荡中心位于保护的正方向时，振
荡时测量阻抗末端轨迹的直线OO’在第一象限内与Z∑相交
，根据保护的动作特性，测量阻抗可能穿越动作区。
（2）M
1 2
即保护安装处M正好就是振荡中心，，振荡时测量阻抗末
端轨迹的直线OO’在坐标原点处与Z∑ 相交， 肯定穿越动
作区。
（3）M
KZ1----整定值 较高的阻抗元件 KZ2----整定值 较低的阻抗元件
在Z1动作后开 放△t的时间
这段时 Z2动作 间内
Z2不动作
开放保护直到Z2返回 保护不会被开放
它利用短路时阻抗的变化率较大，Z1、Z2的动作时间差
小于△t，适时开放。测量阻抗每次进入Z1的动作后，都会
开放一定时间。
由于对测量阻抗变化率的判断是由两个不同大小的阻抗 圆完成的，所以这种振荡闭锁通常俗称“大圆套小圆”振荡闭 锁原理。
• 3 利用动作的延时实现振荡闭锁
如前所述，电力系统振荡时，距离保护的测量阻抗是随δ 角的变化而不断变化的，当δ角变化到某个角度时，测量阻 抗进入到阻抗继电器的动作区，而当δ角继续变化到另个角 度时，测量阻抗又从动作区移出，测量元件返回。
分析表明，对于按躲过最大负荷整定的Ⅲ段阻抗继电器， 测量阻抗落入其动作区的时间一般不会超过1~1.5s，只要Ⅲ 段动作的延时时间大于1~1.5s，系统振荡时Ⅲ段保护就不会 误动作。
TDW的选择原则：
正向区内 Ⅰ段保护有足够时间可靠跳闸 故障时 Ⅱ段保护能可靠起动并实现自保持
时间不应小于0.1s
区外故障引 测量阻抗不会在故障后的 起振荡时 TDW时间内进入动作区
将故障线路跳开
所以，通常情况下取TDW=0.1s~0.3s，现代数字保护中， 开放时间一般取0.15s左右。
系统正常运行或静态稳定被破坏时：
• 3.5.1 振荡闭锁的概念
电力系统的振荡----指并联运行的电力系统或发电厂之间 出现功率角大范围周期性变化的现象。电力系统的失步振 荡属于严重的不正常
生 振 荡
在预定的地点由专门
的振荡解列装置动作 解开已经失步的系统
振荡闭锁----在系统振荡时，要采取必要的措施，防止保 护因测量元件动作而误动。这种用来防止系统振荡时保护 误动的措施，就称为振荡闭锁。
距离保护一般用在较高电压等级的电力系统，系统出现振 荡的可能性大，保护误动造成的损失严重，所以必须考虑 振荡闭锁问题。
• 3.5.2 电力系统振荡对距离保护测量元件的影响
• 1 电力系统振荡时电流、电压的变化规律
现以图3-29为例，分析系统振荡时电流、电压的变化规律。
设系统两侧等效电动势EM和EN的幅 值相等，相角差（即功角）为δ，等
在本线路保 Ⅱ、Ⅲ段的整定阻抗一般较大， Ⅱ、Ⅲ段测量
护范围外 振荡时测量阻抗易进入动作区 元件可能误动
电力系统振荡时，阻抗继电器是否误动、误动时间长 短与保护安装位置、保护动作范围、动作特性的形状和振 荡周期长短等有关，安装位置离振荡中心越近、整定值越 大、动作特性曲线在与整定阻抗垂直方向的动作区域越大 时，越容易受振荡的影响，振荡周期越长误动的时间越长 。并不是安装在系统中所有的阻抗继电器在振荡时都会误 动，但是，对阻抗继电器在出厂时都要求配备振荡闭锁， 使之具有通用性。
测量元件的动作特性就如右图所
示，实线圆为M侧Ⅰ段的动作特性
虚线圆为N侧Ⅰ段的动作特性。1 4
振荡中心落 N侧测量阻抗落入动作范围内
N侧测量元件动作
振 荡
在M、N之间 的线路上
2 3
M侧测量阻抗落入动作范围内
M侧测量元件动作
影 响 振荡中心落
测量阻抗不会进 入Ⅰ段的动作区
距离Ⅰ段不受振荡影响
• 4 电力系统振荡与短路时电气量的差异
对比
振荡时
短路时
负序、零 序分量
三相完全对称，没有负序和 零序分量出现
长时（不对称短路 中）或瞬间（在三 相短路开始时）出 现负序或零序分量
电气量呈现周期性变化，其 从短路前到短路后
变化速度（dU/dt、dI/dt、 其值突然变化，速
电气量变 dZ/dt等）与系统功角的变化 度很快，各点的残
阻抗判别元件的Ⅰ或Ⅱ段动作
保护将闭锁直至满足整组 复归条件，准备下次开放 阻抗判别元件Ⅰ或Ⅱ段没动作
在TDW 时间内
• 2 利用阻抗变化率的不同来构成振荡闭锁
系统发生短路故障时----测量阻抗由负荷阻 抗突变为短路阻抗 系统振荡时----测量阻抗缓慢变为保护安装 处到振荡中心点的线路阻抗
根据测量 阻抗的变 化速度不 同可构成 振荡闭锁
δ=360°(－) 时，测量 阻抗Zm位 于复平面 的左侧， 其值为无 穷大。
δ=0°(+)时， 测量阻抗 Zm位于复 平面的右 侧，其值 为无穷大。
图3-31：测量阻抗的变化轨迹 （设Ke=EM/EN，当Ke=1时，轨迹为一条直线，当Ke>1及Ke<1时，轨迹 如图中虚线圆弧1和2所示。）
距离保护安装在系统不同的位置，受到振荡的影响是不同
Uos EM cos 2 (3 129)
UN：
假设系统中各部分的阻抗角都相等，则线路上任意一点的 电压相量的末端，都必然落在由EM和EN的末端联线连接 而成的直线上（即△E上）。M、N两母线处的电压相量 UM和UN标在图3-30（a）中。
其有效值随变化的曲线，如图3-30（c）所示：
• 2 电力系统振荡时测量阻抗的变化规律
• 1 当振荡过程中又发生不对称短路时
可用下列判据作为重新开放保护的条件：
I2 I0 m I1 (3 132)
式中：|I2|、|I0|、|I1|----分别为负序、零序和正序电流的幅值 m----比例系数，一般取0.5~0.7
• 2 振荡过程中又发生三相对称性故障时
对称故障判别元件的动作判据为：
振荡闭锁措施的基本要求：
系统全相或非全相振荡时----保护装置不应误动作跳闸
系统全相或非全相振荡过程中线路发生不对称故障----保护装置应有 选择性地动作跳闸
系统全相振荡过程中再发生三相故障----保护装置应可靠动作跳闸， 并允许带短延时
• 1 利用系统短路时的负序、零序分量或电流突然 变化短时开放保护，实现振荡闭锁
短时开放----为了提高保护动作的可靠性，在系统没有故 障时，距离保护一直处于闭锁状态。当系统发生故障时，
短时开放距离保护允许保护出口跳闸称为短时开放。
开放 时间 内
阻抗继电器动作 说明故障在保护区内 阻抗继电器未动 说明故障在保护区外
将故障线路跳开 重新将保护闭锁
SW----双稳态触发器 DW----单稳态触发器 TDW----振荡闭锁的开放时 间，或称允许动作时间
化速度 速度一致，比较慢，当两侧 余电压和测量阻抗
功角摆开至180°中时相当于在 在不计衰减时是不
振荡中心发生三相短路
变的
电气量呈现周期性的变化， 保护误动 若阻抗测量元件误动作，在
情况 一个振荡周期内动作和返回 各一次
阻抗测量元件可能 动作（区内短路）， 可能不动作（区外 短路）
• 3.5.3 距离保护的振荡闭锁措施
效电源之间的阻抗为Z∑=ZM+Zl+ZN， 其中ZM为M侧系统的等值阻抗，ZN为N侧系统的等值阻抗，ZL
为联络线路的阻抗。
电势差和线路电流的有效值分别为：
I EM EN E EM (1 e j )
Z
Z
Z
(3 124) 线路中的电流和母线M、N上的电压分别为：
E 2EM sin 2 (3 127)
系统振荡时，安装在M点处的测量元件的测量阻抗为：
Zm
UM IM
EM
IM ZM IM
EM IM
ZM
1 1 e j
Z ZM (3 130)
Im
E Z
EM (1 e j ) Z
1 e j
1 cos
j sin
1
2
jctg
2
Zm
(1 2
Z
ZM
)
j
1 2
Zctg
2
(1 2
M
)Z
(
j
1 2
Zctg
故障判断元件----又可称为启动元件，用来完成系统是否 发生短路的判断。要求故障判断元件灵敏度高、动作速度 快，系统振荡时不误动作。
目前距离保护中广泛应用的两种故障判断元件：
（1）反映电压、电流中负序或零序分量的故障判断元件----电力系统 正常运行或因静稳定破坏而引发振荡时，系统处于三相对称状态，电 压、电流中不存在负序或零序分量。电力系统发生各种类型的不对称 短路时，故障电压、电流中都会出现较大的负序或零序分量；三相对 称性短路时，一般由不对称短路发展而来，短时也会有负序、零序输 出。利用负序或零序是否存在，作为系统是否发生短路的判断。
1 2
即振荡中心在保护的反方向上，振荡时测量阻抗末端轨迹
的直线OO’在第三象限内与Z∑相交，不会引起方向阻抗特 性保护的误动作。
• 3 电力系统振荡对距离测量元件特性的影响
在图3-29所示的双侧电源系统
中，假设M、N两处均装有距离保
护，其测量元件均采用圆特性的
方向阻抗元件，距离Ⅰ段的整定
阻抗为线路阻抗的80%，则两侧
Uos： 振荡中心----电力系统振荡时，电压最低的这一点称为振 荡中心。
在图3-30（a）中，由o点向相量△E作一垂线，并将该垂线 代表的电压相量记为Uos，显然，在δ为0°以外的任意值时 ，电压Uos都是全系统最低的，特别当δ=180°时，该电压 的有效值等为0。
在系统各部分的阻抗角都相等的情况下， 振荡中心的位 置就位于阻抗中心处。由图3-30（a）可见，振荡中心电 压的有效值可表示为：
φ----电流落后
0.03p.u. U cos 0.08 p.u.(3 133) 电压的相角
系统发生 忽略阻抗中的电阻分量 三相短路
Ucosφ近似等于故 障处电弧电压Uarc
式（3-133）会一直被满足
其值一般不超过额定电压的6%，与 故障距离无关、基本不随时间变化
系统发 生振荡
Ucosφ近似为 振荡中心电压
故障判断元件和整组复归元件都不动作
SW及DW都不会动作
保护装置的Ⅰ段和Ⅱ段被闭锁
无论阻抗继电器本身是否动作，保护都不可能动作跳闸
电力系统发生故障时：
故障判断元 动作信号经SW记忆 SW输出 经DW 输出时间宽度为
件立即动作 下来，直至整组复归 信号
TDW的短脉冲
允许保护无延时或有延时动
作（距离II段被自保持）
I E 2EM sin
Z Z
2
(3 128)
UM EM IZM (3 125)
UN EN IZN (3 126)
系统振荡时的相位关系如图3-30（a）所示。以EM为参考 相量，当δ在0°~360°范围内变化时，相当于相量就在 0°~360°之间旋转。
电流I： 电流的相位滞后于△E=EM-EN 的角度为系统联系阻抗角φk， 其相量的末端随δ变化的轨迹 如图3-30（a）中的虚线圆周所示。 电流有效值随δ变化的曲线如图3-30 （b）所示。
)(3 131)
2
式中：ρM=ZM/Z∑，为M侧系统阻抗占系统总联系阻抗的比例。
(
1 2
M )Z ----对应于从保护安装处M到振荡中心点OS的线路阻
抗，只与保护安装处到振荡中心的相对位置有关，与功角
δ无关。
j
1 2
Zctg
2
----垂直于Z∑，随着δ的变化而变化。
δ=180°时，测量阻抗Zm值最小，变成（1/2-ρM）Z∑，位 于系统阻抗角的方向上，相当于在振荡中心处发生三相 短路，可能引起保护的误动。