阻抗继电器

Z Z D m set
以电压形式表示动作方程为：
K I K U C ur m uv m
K I K U D ur m uv m
Kur I m KuvU m 90 arg 90 KuvU m Kur I m
1）测量阻抗：由测量电压与测量电 流的比值，大小与短路点到保护安装 处远近有关；
若令整定阻抗为：
/K Zset K ur uv
圆的动作方程也可用下式表示：
U K I K uv m ur m
Z m Z set
方程的物理意义为：正常运行时，由于电压为 额定电压、电流是负荷电流，方程不满足条件， 即继电器不动作；当在保护区内发生短路故障 时，电压降低，电流增大，方程满足条件，保 护起动。
阻抗继电器作用：阻抗继电器是距离保护的核心, 其主要作用是测量短路点到保护安装处的距离。 加入阻抗继电器的电压与电流的比值称为测量阻 抗。
/I Zm U m m
为了方便比较，通常将测量阻抗与整定阻抗 画在同一阻抗复数平面上。
I Z set
所表示的直线段为继电器动作区， 直线以外的区域为非动作区。
△Z △Z β △Z β △Z
送电侧
受电侧
若附加测量阻抗角等于倾斜角， 则动作特性与附加阻抗平行。保 护区不受过渡电阻的影响。
动作方程为：
180 arg( Z m Z set ) 360
△Z △Z β △Z β △Z
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（1）多边形特性阻抗继电器 与直线形零序电抗继电器在 微机保护中被广泛应用；
Zm 0.5(1 )Zset 0.5(1 )Zset
当 1时 ，方程为；
Z m Z set
当 0时 ，方程为：
Z m 0.5Z set 0.5Z set
偏移特性阻抗继电器比相形式动作方程：
jX
Z set
Zm
C
R
D
Z set
Z Z C set m

Hale Waihona Puke Baidu
当加入继电器电压为零时，
缺点 也无法比相。存在动作死区。
动作阻抗概念：
jX
Z set
set
Zm
Z op
R
m
定义
使阻抗继电器起动的 最大测量阻抗。
动作 阻抗 特点
当加入继电器电压与电流之间 的相位差为不同数值时，动作 阻抗也随之而变。 动作阻抗具有最大值， 保护区最长。
灵 敏 角
当测量阻抗角等于整定阻抗 角时，此时动作阻抗具有最大 值，将此角度称为灵敏角。
小 结
2）整定阻抗：一般取保护安装点到保 护范围末端线路的阻抗； 3）动作阻抗：使阻抗继电器动作 的最大测量阻抗。
4.2.2多边形阻抗继电器 多边型阻抗继电器反应故障点过渡电阻能 力强、躲过负荷能力好，因此在微机保护中 应用的相对广泛。
α
1、四边 形阻抗 继电器
α3 α2
动作方程：
X set 2 X m X set1
方向判别的动作方程为： U r 15 arg 90 15 I r
3、零序电抗继电器
为克服单相接地短路时过渡电阻对保护 区的影响，应使阻抗继电器动作特性适应附 加测量阻抗的变化，使保护区稳定不变，零 序电抗继电器是广泛采用的一种阻抗继电器。 其动作特性是过整定阻抗端点有一个倾角 的直线。
3、偏移特性阻抗继电器
jX
Z set
Z0
Z m Z0
Zm
Z set
R
动作方程： Zm Z0 Zset Z0
圆的半径为： Zset Z0
其中
Z 0 0.5(Z set Z set )
动作方程可表示为：
Zm 0.5(1 )Zset 0.5(1 )Zset
比幅特性与比相特性间的转换：
jX
Zm

Z set Z Z set m
Zm
R
Zm 90 arg 90 动作方程为： Z set Z m

当动作方程用电压形式表示时，其 方程为：
U K uv m 90 90 I K ur m K uvU m
Rset 2 Rm Rset1
特点：测量阻抗落入四边形区域 内，保护动作。但保护不具方向 性。
α3 α2
2、方向性多边形阻抗继电器 为了减小过渡电阻对阻抗保护的影响，各 边都采用了倾斜角，特性如图所示。
α4
tgα=1/8
α1
动作方程：
α4 α3 α2 α1
tgα=1/8
X tg 15 R R X ctg 60 m m set m R tg 15 X m X set Rm tg m
2、方向阻抗继电器
jX
z set
Z m 0.5Z set
Zm
R
1 1 动作方程： zm 2 Z set 2 Z set
方向阻抗继电器以电压形式表示的动作 方程为：
1 1 K uvU m K ur I m K ur I m 2 2
Z m 0.5Z set 0.5Z set
动作具有方向性；
方向阻 抗继电 器特点
圆的直径为整定阻抗； 圆内为动作区。
缺点
当加入继电器的电压等于零时， 保护存在动作死区。
1 1 K uvU m K ur I m K ur I m 2 2
由于在保护安装出口处发生三相短路时， 加入继电器的电压为零，存在动作死区。 实用的方向元件必须解决保护动作死区问题。
实际上由于互感器的误差，直线 形动作特性不能采用的，必须扩 大保护区。 4.2.1 圆特性阻抗继电器
1、全阻抗继电器
jX
Z set
Zm
R
动作方程：
Z m Z set
圆的半径为整定阻抗； 全阻抗 继电器 的特点
圆内为动作区；
动作不具有方向性。
动作方程两边同乘以测量电流,则方程为
I Z U m m set
小结
（2）其最大优点是躲过过渡电 阻能力比较强；
（3）同时可以采用带方向性。