电网距离保护2

多边形特性的阻抗元件
jX
Xset
第I象限部分特性：
第II象限部分特性：
Zm
o
Rset
R
第IV象限部分特性：
（3）接地距离保护受过渡电阻影响大 因为接地故障的过渡电阻远大于相间故障过渡电阻 采用能容许较大过渡电阻的动作特性是克服过 渡电阻影响的主要措施。
X set
防止相邻线路出口经过渡电阻短 路时因稳态超越而造成误动 提高长线路避越负荷阻抗的能力 输电线路金属性短路时， 动作特性有一定的裕度
-Zset
3.2 阻抗继电器及其动作特性
多边形特性的阻抗元件
jX a Zm α2 Rset
Zset2
2 Xset α4 1 θ o Rset α1 b α3 Rset
四边形区域内为动作区：
1：准电抗特性直线
2：准电阻特性直线
azb：折线特性
azb一般由相位比较原理实现：
R
z
Zm
3.2 阻抗继电器及其动作特性
偏移圆特性中，Zset1、Zset2均位于第一象限中。保护以1/2(Zset1+Zset2) 为圆心，以1/2(Zset1-Zset2)为半径所作的一个圆，圆内为动作区，圆外为 非动作区。 jX
与偏移圆特性的动作方程式完全具
有相同形式，不同之处在于 Zset2 位于不 同象限。 与另一方向圆特性组合成 8 字性特 R 性，可作为距离保护的启动元件。
jX Zm 1 2 幅值比较和相位比较动作方程：
Zm-2Rset
Zm-Rset
o
Rset
2Rset
R
θ
3.2 阻抗继电器及其动作特性
(3)方向特性
动作边界直线经过坐标原点，且与整定阻抗Zset方向垂直，直线右 上方为动作区。
jX Zm-Zset Zset Zm Zm+Zset o R 幅值比较和相位比较动作方程：
用以描述动作特性的数学方程，称为动作方程。
3.2 阻抗继电器及其动作特性
二、阻抗继电器的动作特性和动作方程 圆特性阻抗继电器
在距离保护的各种动作区域中，常用的一种形式是：圆特性。 典型的圆特性如下： (1) 偏移圆特性
(2) 方向圆特性
(3) 全阻抗圆特性 (4) 上抛圆特性
3.2 阻抗继电器及其动作特性
偏移圆特性的幅值比较动作方程：
当α=0 时，就是方向圆的幅值动作方程，即：
当α=1时，就是全阻抗圆的幅值动作方程，即：
3.2 阻抗继电器及其动作特性
(2)相位比较动作方程 要点：圆周上任何一点到直径两端点之间的夹角均等于90º。
3.2 阻抗继电器及其动作特性
考虑测量阻抗落在另一半的圆周时：
3.2 阻抗继电器及其动作特性
动作边界直线平行于R轴，到R轴的距离为Xset，直线下方为动作区。
jX 虚轴右侧
2 α
j2Xset
Zm-j2Xset Zm-jXset 1 Zm
虚轴左侧
jXset
o
幅值比较和相位比较动作方程： R
3.2 阻抗继电器及其动作特性
(2)电阻特性
动作边界直线平行于jX轴，到jX轴的距离为Rset，直线左侧为动作区。
第3章
电网距离保护
3.1 距离保护的基本原理与构成 3.2 阻抗继电器及其动作特性（重点） 3.3 阻抗继电器的实现方法
3.4 距离保护的整定计算及对距离保护的评价
3.5 距离保护的振荡闭锁
3.6 故障类型判别和故障选相
3.7 距离保护特殊问题的分析
3.8 工频故障分量距离保护
3.2 阻抗继电器及其动作特性
综合上述分析，可知：
因此，若取：
则幅值比较方程与相位比较方程是一致的。
3.2 阻抗继电器及其动作特性
同样，若已知幅值比较方程为： 可得：
二者存wk.baidu.com互换关系
3.2 阻抗继电器及其动作特性
幅值比较、相位比较相互换性归纳（重点）
相位： 幅值：

0
Rset
保证线路出口经过渡电阻 短路时，保护可靠动作
3.2 阻抗继电器及其动作特性
圆阻抗特性及直线阻抗特性组合构成的阻抗元件
两个或多个的圆特性可以构成“与”、 “或”的关系，组合出复合特性。
（两圆“与”）
（两圆“或” ）
3.2 阻抗继电器及其动作特性
三、幅值比较方程、相位比较方程之间的相互转换
R
偏移圆特性
通常应用于距离保护后备保护段中， 如III段。
3.2 阻抗继电器及其动作特性
(2)方向圆特性
偏移圆特性中令Zset2=0，Zset1=Zset。即以整定阻抗Zset为直径所作的 一个圆，圆内为动作区，圆外为非动作区。圆心位于1/2(Zset)处，半径 为1/2(Zset)。也称为姆欧继电器，最常用特性之一。 整定阻抗是圆的直径（绝对值最 jX
上抛圆特性
3.2 阻抗继电器及其动作特性
各种圆特性的动作方程
(1)幅值比较动作方程 要点：圆周上任何一点到圆心的距离均等于半径。
于是有：
（直角坐标） 或 （极坐标）
3.2 阻抗继电器及其动作特性
以偏移阻抗特性为例
jX Zset
圆的半径:
圆心向量:
R
的幅值比较动作方程：
3.2 阻抗继电器及其动作特性
(1)偏移圆特性
两个整定阻抗，即正方向整定阻抗Zset1和反方向整定阻抗Zset2，以 两整定阻抗对应矢量末端的连线（包含坐标原点，即保护安装点）为 直径所作的一个圆，圆内为动作区，圆外为非动作区。圆心位于 1/2(Zset1+Zset2)，半径为1/2(Zset1-Zset2)。 jX 偏移特性可以判断：短路范围，没 有出口死区。（因第三象限有一段小的 动作区，但是，导致反方向出口短路会 误动。）
一、几个概念
阻抗继电器：测量保护安装点至短路点之间的距离，与整定阻抗比较，
确定故障范围，决定保护是否应该动作。
考虑到二次侧的测量阻抗受电流、电压互
感器和故障点过渡电阻等因素影响，因此， 通常将阻抗继电器的保护范围扩大为一个
面或圆的形式。当测量阻抗落在这个范围
内时，阻抗元件动作；否则不动作。 这个 保护范围的边界叫做： 临界动作边界。 阻抗继电器在阻抗复平面动作区域的形状，称为动作特性。
Zset
大——保护范围最大）。
动作特性与短路点到保护安装处之 间的阻抗大小以及阻抗角都有关。
方向圆特性可以判断：短路范围和 R 方向圆特性
方向。 通常应用于距离保护的主保护段中，
如I、II段。
3.2 阻抗继电器及其动作特性
(3)全阻抗圆特性
以保护安装点为圆心，以整定阻抗Zset为半径所作的一个圆，圆内 为动作区，圆外为非动作区。(偏移圆特性中，令Zset2=-Zset，Zset1=Zset) jX 动作特性取决于短路点到保护安装
归纳，并确定动作范围：
动 作 区 域
3.2 阻抗继电器及其动作特性
因此，考虑圆周和圆内为动作区域之后，偏移阻抗特性的 相位比较动作方程为：
动
作
区 域
同样，有： • 当 α=0 时，就是方向圆的相位 比较方程。 • 当 α=1 时，就是全阻抗圆的相 位比较方程。
3.2 阻抗继电器及其动作特性
当β为正角时，特性圆向
设相位比较方程为： 设幅值比较方程为：
合并±90度的角度比较后，有：
两种方程的边界是一致的。
3.2 阻抗继电器及其动作特性
设相位比较方程为： 设幅值比较方程为：
3.2 阻抗继电器及其动作特性
设相位比较方程为： 设幅值比较方程为：
3.2 阻抗继电器及其动作特性
设相位比较方程为：
3.2 阻抗继电器及其动作特性
右侧偏移；反之，当β为
圆特性的偏转（以方向圆特性为例）： 负角时，特性圆左偏。
• 整定阻抗是圆的直径时，有：
• 整定阻抗不是圆的直径时（以直
径为
β
时作为参考），有：
β 90o-β
3.2 阻抗继电器及其动作特性
按照上述思路，可以得到任意圆特性的幅值比 较和相位比较的动作方程。 微机保护中，较多采用幅值比较的方法。 还可以采用阻抗的幅值和相位比较方法实现直 线特性。
Zset
处之间的阻抗大小，与阻抗角无关。 全阻抗特性可以判断：短路范围。 但是，正向、反向故障情况下具有 R 相同的保护区，即阻抗元件本身不具备 方向性，即没有方向性。
一般应用在单侧电源系统中，双侧
全阻抗圆特性 电源要配方向元件。 没有最大灵敏角的概念。
3.2 阻抗继电器及其动作特性
(4)上抛圆特性
3.2 阻抗继电器及其动作特性
直线特性的阻抗元件
看作是圆特性阻抗元件的特例：特性圆的圆心在无穷远
处，直径趋于无穷大时，圆形动作边界变成直线边界——直 线特性。 根据直线在阻抗复平面上的位置和方向的不同： (1) 电抗特性
(2) 电阻特性
(3) 方向特性
3.2 阻抗继电器及其动作特性
(1)电抗特性