下载文档原格式
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器教学要求：掌握各种阻抗继电器特点及应用范围，整定阻抗、测量阻抗及动作阻抗意义；比幅与比相间的转换。
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。
m
m m I U Z /
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器
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。
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器
I
Z所表示的直线段为继电器动作区，直set
线以外的区域为非动作区。
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 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器4.2.1 圆特性阻抗继电器1、全阻抗继电器
jX
R
set
Z m Z 动作方程：set
m Z Z 特点:1)圆的半径为整定阻抗；
2)圆内为动作区；
3)动作不具有方向性。
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器圆的动作方程为：m
ur m uv I K U K ≤方程两边乘以电流,则方程为
set
m m Z I U ≤若令整定阻抗为：uv
ur set K K Z /=物理意义：正常运行时，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。
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器动作方程两边同乘以测量电流,则方程为
set
m m Z I U ≤若令整定阻抗为：uv
ur set K K Z /=2、方向阻抗继电器
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器set
z m Z set
m Z Z 5.0-jX
R
动作方程：set
set m Z Z z 2121≤-
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器方向阻抗继电器以电压形式表示的动作方程为：
m ur m ur m uv I K I K U K 2
121≤-set
set m Z Z Z 5.05.0≤-特点：1）动作具有方向性；
2）圆的直径为整定阻抗；
3）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。
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。
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器动作阻抗：使阻抗继电器启
动的最大测量阻抗。
整定阻抗：指保护安装处
至保护区末端阻抗。
4.2 阻抗继电器4.2 阻抗继电器特点：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。
处于灵敏角状态下动作阻抗具有最大值，保护区最长，即最灵敏。
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。
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器比幅特性与比相特性间的转换：
jX R
set Z m Z θ
m
set Z Z -m Z θ动作方程为：
90arg 90≤-≤-m set m Z Z Z
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器动作方程用电压形式表示时，其方程为：
9090≤-≤-m
uv m ur m uv U K I K U K 缺点：当加入继电器电压为零时，也无法比相。
存在动作死区。
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器3、偏移特性阻抗继电器
jX
R
set
Z set
Z α-m Z 0
Z Z m -0Z 动作方程：0
0Z Z Z Z set m -≤-
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器圆的半径为：0
Z Z set -其中)
(5.00set set Z Z Z α-=动作方程可表示为：
set
set m Z Z Z )1(5.0)1(5.0αα+≤--
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器set
set m Z Z Z )1(5.0)1(5.0αα+≤--1=α当，方程为：
0=α当，方程为：
set
set m Z Z Z 5.05.0≤-set
m Z Z ≤全阻抗继电器
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器偏移特性阻抗继电器比相形式动作方程：
jX
R
m Z set Z set Z α-C θm
set Z Z C -= set
m Z Z D α+=
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器以电压形式表示动作方程为：
m
uv m ur U K I K C -=m
uv m ur U K I K D +=α90arg 90ur m uv m uv m ur m
K I K U K U K I α--≤≤+
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器
小结：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；
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 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器
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，在微机保护中应用的相对广泛。
1、四边形阻抗继电器
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器动作方程：
1
2set m set X X X ≤≤1
2set m set R R R ≤≤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。
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器
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。
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器动作方程：
⎪⎩⎪⎨⎧-≤≤-+≤≤-α
tg R X X tg R ctg X R R tg X m set m m m set m m 156015方向判别的动作方程为：
1490I U arg 14r
r +≤≤-
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器
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，使阻抗继电器动作特性适应附加测量阻抗的变化、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。
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器
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。
则保护区不受过渡电阻的影响。
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器动作方程为：
ββ+≤-≤+
360)arg(180set m Z Z
4.2 阻抗继电器
4.2 阻抗继电器
小结：（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；
（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。
谢谢！
敬请各位指导！
主讲人：许建安。
