阻抗继电器及其动作特性共20页文档
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Z m Z m 2 R set 9 0 arg Z m R set 9 0
R set 2.准 电 阻 特 性 － 动 作 方 程 9 0 arg Z m R set 9 0
R set
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
直线特性－方向特性
电力系统继电保护
END
– 动作特性用复数的数学方程描述，称为动作方程。 – 圆特性阻抗继电器
➢ 偏移圆特性 ➢ 方向圆特性 ➢ 全阻抗圆特性 ➢ 上抛圆特性
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
偏移圆特性
两个整定阻抗Zset1、Zset2
圆心
1 2 (Zset1 Zset2 )
半径
1 2
(Z set1
Z
－
m
Z
set
Zm +Zset
90 arg Zm 90 Z set
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
四边形特性
1.准电抗特性 2.准电阻特性 折线azb：
1argZmR seZ tset2902
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
准四边形特性
IV象限
Z m Z m j 2 X set 90 arg Z m jX set 90
jX set 2.准 电 抗 特 性 － 动 作 方 程 90 arg Z m jX set 90
jX set
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
直线特性－电阻特性
1.电 阻 特 性 － 动 作 方 程
Z set
2
)
动作区：圆内
非动作区：圆外
临界动作：圆周上
绝对值比较动作方程
Zm1 2(Zset1Zset2)1 2(Zset1Zset2)
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
相位比较动作方程
90argZset1Zm90 ZmZset2
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
偏移圆特性
– 动作阻抗Zop – Zm阻抗角不同，对应的Zop也不同
➢ 当Zm与Zset1阻抗角相等时， Zop＝Zset1，此时继电器最灵 敏
➢ 当Zm与Zset2阻抗角相等时， Zop＝Zset2
– 若Zset2＝-ρZset1，ρ：偏移率 – 常用于距离保护的后备段
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
Z m Z set
90
arg
Z set Z m
Z
＋
set
Z
m
90
– 可用于单侧电源系统中
– 用于多侧电源系统时，应与 方向元件相配合
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
上抛圆特性
Zset2和Zset1都在第一象限 – 通常用于发电机的失磁保护
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
R m t g 1 X m X s e t Rˆ m t g 4
取 1 2 1 4 , 3 4 5 , 4 7 .1
则
tg 1
tg 2
0 .2 4 9
1 4
,
ctg 3
1,tg
4
0 .1 2 4 5
1 8
1 4
X
m
Rm
R set
Xˆ m
1 4
Rm
X
m
X
set
特性圆的偏移
90argZ Zsse ett＋ Z Zm m90
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
苹果形和橄榄形特性
argZset Zm
Zm
β≥90˚，苹果形 β< 90˚，橄榄形
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
直线特性－电抗特性
1.电 抗 特 性 － 动 作 方 程
1 8
Rˆ
m
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
电力系统继电保护
3.2.3 绝对值比较与相位比较之间的相互转换
绝对值比较 ZB ZA 相位比较 90 arg Z C 90
ZD
ZA ZC ZD
ZB ZC ZD
ZC
1 2
(Z A
Z B)
1 Z D 2 (Z A Z B )
3.2.1 阻抗继电器动作区域的概念
– Zm=Rm+jXm – 阻抗复平面上，Zm
➢ 在动作区域内，区内故障 ➢ 在动作区域外，区外故障 ➢ 区域边界，临界动作
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
– 动作区域的形状，称为动作特性。
➢ 动作区域为圆形，称为圆特性 ➢ 动作区域为四边形，称为四边形特性
方向圆特性
令
百度文库
Z set2
0 , Z set1
Z
，
set
动作方程
Zm
1 2
Z set
1 2
Z
set
9 0 arg Z set Z m 9 0 Zm
一般用于主保护段
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
全阻抗圆特性
令
Z set2
Z set , Z set1
Z
se
，
t
动作方程
Rm Xm
RsRetmtg1
II象限 I象限
Xm Rm
Xset
Xmtg2
RXmmRXsesettXRmmctgtg43
综合可得
Xmtg2RmRset Rmtg1XmXset
X Rˆˆm mtcgtg43
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
X m t g 2 R m R s e t Xˆ m c t g 3
R set 2.准 电 阻 特 性 － 动 作 方 程 9 0 arg Z m R set 9 0
R set
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
直线特性－方向特性
电力系统继电保护
END
– 动作特性用复数的数学方程描述，称为动作方程。 – 圆特性阻抗继电器
➢ 偏移圆特性 ➢ 方向圆特性 ➢ 全阻抗圆特性 ➢ 上抛圆特性
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
偏移圆特性
两个整定阻抗Zset1、Zset2
圆心
1 2 (Zset1 Zset2 )
半径
1 2
(Z set1
Z
－
m
Z
set
Zm +Zset
90 arg Zm 90 Z set
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
四边形特性
1.准电抗特性 2.准电阻特性 折线azb：
1argZmR seZ tset2902
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
准四边形特性
IV象限
Z m Z m j 2 X set 90 arg Z m jX set 90
jX set 2.准 电 抗 特 性 － 动 作 方 程 90 arg Z m jX set 90
jX set
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
直线特性－电阻特性
1.电 阻 特 性 － 动 作 方 程
Z set
2
)
动作区：圆内
非动作区：圆外
临界动作：圆周上
绝对值比较动作方程
Zm1 2(Zset1Zset2)1 2(Zset1Zset2)
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
相位比较动作方程
90argZset1Zm90 ZmZset2
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
偏移圆特性
– 动作阻抗Zop – Zm阻抗角不同，对应的Zop也不同
➢ 当Zm与Zset1阻抗角相等时， Zop＝Zset1，此时继电器最灵 敏
➢ 当Zm与Zset2阻抗角相等时， Zop＝Zset2
– 若Zset2＝-ρZset1，ρ：偏移率 – 常用于距离保护的后备段
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
Z m Z set
90
arg
Z set Z m
Z
＋
set
Z
m
90
– 可用于单侧电源系统中
– 用于多侧电源系统时，应与 方向元件相配合
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
上抛圆特性
Zset2和Zset1都在第一象限 – 通常用于发电机的失磁保护
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
R m t g 1 X m X s e t Rˆ m t g 4
取 1 2 1 4 , 3 4 5 , 4 7 .1
则
tg 1
tg 2
0 .2 4 9
1 4
,
ctg 3
1,tg
4
0 .1 2 4 5
1 8
1 4
X
m
Rm
R set
Xˆ m
1 4
Rm
X
m
X
set
特性圆的偏移
90argZ Zsse ett＋ Z Zm m90
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
苹果形和橄榄形特性
argZset Zm
Zm
β≥90˚，苹果形 β< 90˚，橄榄形
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
直线特性－电抗特性
1.电 抗 特 性 － 动 作 方 程
1 8
Rˆ
m
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
电力系统继电保护
3.2.3 绝对值比较与相位比较之间的相互转换
绝对值比较 ZB ZA 相位比较 90 arg Z C 90
ZD
ZA ZC ZD
ZB ZC ZD
ZC
1 2
(Z A
Z B)
1 Z D 2 (Z A Z B )
3.2.1 阻抗继电器动作区域的概念
– Zm=Rm+jXm – 阻抗复平面上，Zm
➢ 在动作区域内，区内故障 ➢ 在动作区域外，区外故障 ➢ 区域边界，临界动作
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
– 动作区域的形状，称为动作特性。
➢ 动作区域为圆形，称为圆特性 ➢ 动作区域为四边形，称为四边形特性
方向圆特性
令
百度文库
Z set2
0 , Z set1
Z
，
set
动作方程
Zm
1 2
Z set
1 2
Z
set
9 0 arg Z set Z m 9 0 Zm
一般用于主保护段
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
全阻抗圆特性
令
Z set2
Z set , Z set1
Z
se
，
t
动作方程
Rm Xm
RsRetmtg1
II象限 I象限
Xm Rm
Xset
Xmtg2
RXmmRXsesettXRmmctgtg43
综合可得
Xmtg2RmRset Rmtg1XmXset
X Rˆˆm mtcgtg43
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
X m t g 2 R m R s e t Xˆ m c t g 3