第九讲电网的距离保护

第九讲距离保护及阻抗继电器主要内容1、了解阻抗继电器的结构、工作原理和动作特性2、掌握距离保护的时限特性3、掌握动作阻抗、测量阻抗、整定阻抗、最灵敏角等概念。一、距离保护的基本原理距离保护就是反应短路点到保护安装地点之间的距离（阻抗），根据该距离的远近，确定保护的动作时间。二、距离保护的时限特性距离保护的基本原理三、距离保护的主要组成元件三段式距离保护的原理框图(1)起动回路(2)测量回路(ZⅠ,ZⅡ,ZⅢ)(3)逻辑回路(4)其他部分四、阻抗继电器1、阻抗继电器的分类及其分析方法(1)阻抗继电器的分类按动作特性分：全阻抗继电器、方向阻抗继电器、偏移特性阻抗继电器、多边形阻抗继电器等按构成原理分：感应型、整流型、晶体管型、集成电路型按加入的电压和电流的相数分：有单相式和多相式按被比较两个电压的方式分：有相比较和幅值比较在阻抗复平面上分析阻抗继电器特性(a)网络接线(b)被保护线路的测量阻抗及动作特性(2)阻抗继电器的分析方法3、利用复数平面分析阻抗继电器的特性(1)全阻抗继电器2、测量阻抗测量阻抗：加入阻抗继电器的电压和电流的比值整定阻抗：以线路全长的（80-85）%的阻抗，其阻抗角为线路的阻抗角全阻抗继电器的动作特性(a)幅值比较式(b)相位比较式相位比较方式分析全阻抗继电器的动作特性(a)测量阻抗在圆内(b)测量阻抗在圆外(c)Zr超前于Zset时的向量关系(2)方向阻抗继电器方向阻抗继电器的动作特性(a)幅值比较式的分析(b)相位比较式的分析(3)偏移特性的阻抗继电器具有偏移特性的阻抗继电器(a)幅值比较式的分析(b)相位比较式的分析动作阻抗：使阻抗继电器处在临界动作时的阻抗称为动作阻抗(4)功率方向继电器(5)具有多边形特性的阻抗继电器五、阻抗继电器的构成设：被比较稳定两个电压为U1、U2，mmIKUKU211mmIKUKU432比较U1、U2两个电压的幅值或相位就得到各种特性的阻抗继电器(一)比幅式阻抗继电器K1、K3—电压比例系数K2、K4—具有阻抗量纲的比例系数mmAIKUKU21mmBIKUKU43动作条件：BAUU1.当K1===0时mmmIKUKIK4323432KKIUKKmm①若K2=K4=KI其动作特性是以K4/K3为圆心，以K2/K3为半径的园33KKIUKKImmI为方向阻抗继电器②K4K2，为上抛园；③K4K2，为偏移特性阻抗园。mmUmmUIKUKIKUK422.当K1=K3=Ku时UmUmKKZKKZ42令1.2setUZKK2.4setUZKK2.1.setmsetmZZZZ其动作特性为Zset.1与Zset.2末端连线的垂直平分线，Zset.2侧为动作区。当Zset.1=-Zset.2时，为功率方向继电器当Zset.2=0，Zset.1=R时，为纯电阻特性当Zset.2=0，Zset.1=X时，为纯电抗特性（二）比相式阻抗继电器mmCIKUKU21mmDIKUKU43动作条件：21argDCUU3431214321KKIUKKKIUKIKUKIKUKUUmmmmmmmmDC342.121.,,KKZKKZIUZsetsetmmm2.1.31SETmsetmDCZZZZKKUU令令DCUUarg22.1.1argsetmsetmZZZZ22.1.1argsetmsetmZZZZ作oa=Zset.1,ob=Zset.2其动作特性为包围线段ab的两个圆弧。一般θ1、θ2是任意的，在直线上，θ=180°，当θ2≥180°≥θ1时，特性曲线的内部为动作区当θ1≥180°≥θ2时，特性曲线的外部为动作区1.园特性阻抗继电器当θ2-θ1=180°时，动作特性为园，ab为弦；当θ2=270°，θ1=90°时，动作特性是以ab为直径的园；若令K1=K3，K2=-K4,则为全阻抗继电器。若令K1=K3，K2=0,则为方向阻抗继电器。2.橄榄形特性阻抗继电器当θ2-θ1180°时，且（θ2-θ1）/2=180°3.苹果形特性阻抗继电器当θ2-θ1180°时，且（θ2-θ1）/2=180°4.圆缺形特性阻抗继电器θ1=180°令K3=0)(1241421KKZKKIKIKUKUUmmmmDC2411)(argsetmZZKK令K2/K1=-Zset动作条件2411)(argsetmZZKKArg(Zm-Zset)就是阻抗平面上矢量Zm-Zset与实轴的夹角5.相位限制形特性阻抗继电器当θ2-θ1=180°时，其动作特性为Zm-Zset的直线当θ1=180°，θ2=360°为电抗形特性；当θ1=90°，θ2=270°为电阻形特性；6.折线形特性阻抗继电器当θ2-θ1≠180°时，其动作特性为折线形特性幅值比较与相位比较之间的关系(a)|Zr|=|Zset|,θ=90°(b)|Zr||Zset|,θ90(c)|Zr||Zset|,θ90°若幅值比较的两个量为平行四边形的两条边，相比较的两个量则为平行四边形的两条对角线。作业及思考题1、请说明测量阻抗、整定阻抗、模拟阻抗、动作阻抗、短路阻抗的意义。2、具有园特性的全阻抗继电器、方向阻抗继电器、偏移特性的阻抗继电器各有什么特点？3、方向阻抗继电器为什么要标出电流、电压的极性？如果在实际接线中将其中之一的极性接反了，会产生什么后果？如果两个极性都接反了会出现什么现象？