继电保护新原理与新技术-距离保护基础知识篇
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• 当过渡电阻呈纯电阻或电感性质时，可 能造成区内故障时继电器拒动； • 当过渡电阻呈电容性质时，可能造成区 外故障时继电器误动（超越）。
谢谢！
方向阻抗继电器
• 比相式动作方程：
Z Z 0 J zd 90 arg 270 Z J
0
偏移特性阻抗继电器
• 比相式动作方程：
Z Z 0 J A 90 arg 270 Z Z J B
0
以Zzd为弦的圆特性
• 比相式动作方程：
Z Z 0 J zd 90 arg 270 Z J
• 式中：
Z R e R a g g IM IM
•
I
I
j
为
I 超前 I M 的角度。
过渡电阻产生的附加阻抗及对阻 抗继电器的影响
cos jsin ，因而 Z a 可能呈 • 由于 e 现不同的性质，从而导致测量阻抗发生变化。
j
过渡电阻产生的附加阻抗及对阻 抗继电器的影响
• 如图，在Ｆ点经过渡电阻短路：
过渡电阻产生的附加阻抗及对阻 抗继电器的影响
• 以单相接地短路为例，阻抗继电器的测量阻抗为：
IZ I R I U K g M M Z Z R Z Z J K g K a I I I M M M
过渡电阻产生的附加阻抗及对阻 抗继电器的影响
短路时母线残压计算的一般公式
U Uk I1Z1 I 2Z2 I0 Z0 Z0 Z1 Uk (I 1I 2 I0 )Z1 3I0 Z1 3Z1 Uk I Z1 K3I0Z1 Uk (I K3I0 )Z1
短路时母线残压计算的一般公式
继电保护新原理与新技术 距离保护基础知识
基础知识
• 1、阻抗继电器的动作方程与动作特性的 对应关系 • 2、比相式与比幅式动作方程之间的互换 关系 • 3、短路时母线残压计算的一般公式 • 4、过渡电阻产生的附加阻抗及对阻抗继 电器的影响
阻抗继电器的动作方程与动作特 性的对应关系
• 构成阻抗（方向）继电器有幅值比较原 理和相位比较原理两种。而相位比较原 理的动作方程与R－X复平面上的动作特 性有着直接的对应关系。 • 从相位比较的动作方程立即可以画出它 的动作特性。
Z 0 Z1 • 式中 K 为零序电流补偿系数。 3Z1
• 从短路点到保护安装处的线路故障相电压降为：
(I K 3 I0) Z 1
短路时母线残压计算的一般公式
• 对于相间故障，母线上的故障相间电压为：
U U I Z k 1
短路时母线残压计算的一般公式
• 前面的母线残压计算的一般公式，适用于任何 故障类型中对任何一相或相间电压的计算。也 适用于非全相中运行相又发生故障时对母线电 压的计算。 • 注意：当发生短路时输电线路上的相压降不等 于 I Z 1 。只有发生的是不接地短路故障时才 是正确的。
C B A D B A
比相式与比幅式动作方程之间的 互换关系
• 同理，若已知相位比较式动作方程，可以写出 比幅式动作方程。
A DC B D C
短路时母线残压计算的一般公式
• 如图当系统中Ｋ点发生短路时，母线的故障相电 压应是短路点故障。
0
比相式与比幅式动作方程之间的 互换关系
• 幅值比较动作方程与相位比较动作方程 是有一定的互换关系的。利用它们的互 换关系式，可把幅值比较动作方程式转 换成相位比较动作方程式。然后按前面 的方法即可方便地画出它的动作特性。 • 两种动作方程的互换关系是从平行四边 形法则推导过来的。
比相式与比幅式动作方程之间的 互换关系
0
以Zzd为弦的圆特性
• 当
0 时，圆特性位于弦的右侧。
• 当
0 时，圆特性位于弦的左侧。
透镜型阻抗继电器
• 比相式动作方程：
Z Z 0 J 90 arg zd 270 Z J
0
苹果型阻抗继电器
• 比相式动作方程：
Z Z 0 J 90 arg zd 270 Z J
0
直线型阻抗继电器
• 比相式动作方程：
Z Z 0 J 180 arg zd 360 R
0
折线型阻抗继电器
• 比相式动作方程：
Z Z 0 J 180 arg zd 360 R
0
折线型阻抗继电器
• 比相式动作方程：
Z Z 0 J 0 arg zd 180 R
过渡电阻产生的附加阻抗及对阻 抗继电器的影响
• 输电线路上的短路往往都是经过过渡电阻的。 过渡电阻的存在将使测量阻抗在幅值和相位上 都发生变化，对阻抗继电器的动作行为产生影 响。 • 相间阻抗继电器的接线： • 接地阻抗继电器的接线：
U
I
U I K 3I 0
过渡电阻产生的附加阻抗及对阻 抗继电器的影响
90 arg
0
C D
270
0
A B
比相式与比幅式动作方程之间的 互换关系
90 arg
0
C D
270
0
A B
比相式与比幅式动作方程之间的 互换关系
90 arg
0
C D
90
0
A B
比相式与比幅式动作方程之间的 互换关系
• A和B是比较幅值的两个电气量（矢量）。图 中两个新的电气量（矢量） C和D和矢量A,B的 关系为：
谢谢！
方向阻抗继电器
• 比相式动作方程：
Z Z 0 J zd 90 arg 270 Z J
0
偏移特性阻抗继电器
• 比相式动作方程：
Z Z 0 J A 90 arg 270 Z Z J B
0
以Zzd为弦的圆特性
• 比相式动作方程：
Z Z 0 J zd 90 arg 270 Z J
• 式中：
Z R e R a g g IM IM
•
I
I
j
为
I 超前 I M 的角度。
过渡电阻产生的附加阻抗及对阻 抗继电器的影响
cos jsin ，因而 Z a 可能呈 • 由于 e 现不同的性质，从而导致测量阻抗发生变化。
j
过渡电阻产生的附加阻抗及对阻 抗继电器的影响
• 如图，在Ｆ点经过渡电阻短路：
过渡电阻产生的附加阻抗及对阻 抗继电器的影响
• 以单相接地短路为例，阻抗继电器的测量阻抗为：
IZ I R I U K g M M Z Z R Z Z J K g K a I I I M M M
过渡电阻产生的附加阻抗及对阻 抗继电器的影响
短路时母线残压计算的一般公式
U Uk I1Z1 I 2Z2 I0 Z0 Z0 Z1 Uk (I 1I 2 I0 )Z1 3I0 Z1 3Z1 Uk I Z1 K3I0Z1 Uk (I K3I0 )Z1
短路时母线残压计算的一般公式
继电保护新原理与新技术 距离保护基础知识
基础知识
• 1、阻抗继电器的动作方程与动作特性的 对应关系 • 2、比相式与比幅式动作方程之间的互换 关系 • 3、短路时母线残压计算的一般公式 • 4、过渡电阻产生的附加阻抗及对阻抗继 电器的影响
阻抗继电器的动作方程与动作特 性的对应关系
• 构成阻抗（方向）继电器有幅值比较原 理和相位比较原理两种。而相位比较原 理的动作方程与R－X复平面上的动作特 性有着直接的对应关系。 • 从相位比较的动作方程立即可以画出它 的动作特性。
Z 0 Z1 • 式中 K 为零序电流补偿系数。 3Z1
• 从短路点到保护安装处的线路故障相电压降为：
(I K 3 I0) Z 1
短路时母线残压计算的一般公式
• 对于相间故障，母线上的故障相间电压为：
U U I Z k 1
短路时母线残压计算的一般公式
• 前面的母线残压计算的一般公式，适用于任何 故障类型中对任何一相或相间电压的计算。也 适用于非全相中运行相又发生故障时对母线电 压的计算。 • 注意：当发生短路时输电线路上的相压降不等 于 I Z 1 。只有发生的是不接地短路故障时才 是正确的。
C B A D B A
比相式与比幅式动作方程之间的 互换关系
• 同理，若已知相位比较式动作方程，可以写出 比幅式动作方程。
A DC B D C
短路时母线残压计算的一般公式
• 如图当系统中Ｋ点发生短路时，母线的故障相电 压应是短路点故障。
0
比相式与比幅式动作方程之间的 互换关系
• 幅值比较动作方程与相位比较动作方程 是有一定的互换关系的。利用它们的互 换关系式，可把幅值比较动作方程式转 换成相位比较动作方程式。然后按前面 的方法即可方便地画出它的动作特性。 • 两种动作方程的互换关系是从平行四边 形法则推导过来的。
比相式与比幅式动作方程之间的 互换关系
0
以Zzd为弦的圆特性
• 当
0 时，圆特性位于弦的右侧。
• 当
0 时，圆特性位于弦的左侧。
透镜型阻抗继电器
• 比相式动作方程：
Z Z 0 J 90 arg zd 270 Z J
0
苹果型阻抗继电器
• 比相式动作方程：
Z Z 0 J 90 arg zd 270 Z J
0
直线型阻抗继电器
• 比相式动作方程：
Z Z 0 J 180 arg zd 360 R
0
折线型阻抗继电器
• 比相式动作方程：
Z Z 0 J 180 arg zd 360 R
0
折线型阻抗继电器
• 比相式动作方程：
Z Z 0 J 0 arg zd 180 R
过渡电阻产生的附加阻抗及对阻 抗继电器的影响
• 输电线路上的短路往往都是经过过渡电阻的。 过渡电阻的存在将使测量阻抗在幅值和相位上 都发生变化，对阻抗继电器的动作行为产生影 响。 • 相间阻抗继电器的接线： • 接地阻抗继电器的接线：
U
I
U I K 3I 0
过渡电阻产生的附加阻抗及对阻 抗继电器的影响
90 arg
0
C D
270
0
A B
比相式与比幅式动作方程之间的 互换关系
90 arg
0
C D
270
0
A B
比相式与比幅式动作方程之间的 互换关系
90 arg
0
C D
90
0
A B
比相式与比幅式动作方程之间的 互换关系
• A和B是比较幅值的两个电气量（矢量）。图 中两个新的电气量（矢量） C和D和矢量A,B的 关系为：