华北电力大学电力系统继电保护课程教案1

华北电力大学电力系统继电保护课程教课方案1华北电力大学电力系统继电保护课程教课方案1华北电力大学电力系统继电保护课程教课方案1......电力系统继电保护原理课程教课方案目录第一章绪论第二章电网的电流保护和方向性电流保护第三章电网的距离保护第四章输电线纵联保护第五章自动重合闸第六章电力变压器的继电保护第七章发电机的继电保护第八章母线的继电保护第一章绪论一、电力系统继电保护的作用1.继电保护包括继电保护技术和继电保护装置。﹡继电保护技术是一个完满的系统，它主要包括电力系统故障解析、各种继电保护原理及实现方法、继电保护的设计、继电保护运行及保护等技术。﹡继电保护装置是完成继电保护功能的核心。P1继电保护装置就是能反响电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。.专业.专注.......2.电力系统的故障和不正常运行状态：〔三相交流系统〕故障：各种短路〔d(3)、d(2)、d(1)、d(1-1)〕)和断线〔单相、两相〕，其中最常有且最危险的是各各种类的短路。以后果：1.电流I增加危害故障设备和非故障设备；2．电压U降低或增加影响用户的正常工作；3．损坏系统牢固性，使事故进一步扩大〔系统振荡，电压崩溃〕4．发生不对称故障时，出现I2，使旋转电机产生附加发热；发生接地故障时出现I0，—对相邻通讯系统造成搅乱不正常运行状态：电力系统中电气元件的正常工作碰到损坏，但没有发生故障的运行状态。如：过负荷、过电压、频率降低、系统振荡等。3．继电保护的作用：〔1〕当电力系统发生故障时，自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于连续碰到损坏，保证其他无故障设备迅速恢复正常运行；〔2〕反响电气元件的不正常运行状态，并依照运行保护的条件〔比如有无经常值班人员〕而动作于发出信号、减负荷或跳闸。二、继电保护的根根源理、组成与分类：1．根根源理：为区分系统正常运行状态与故障或不正常运行状态——必定找出两种状况下的差异。①I增加故障点与电源间—>过电流保护②U降低母线电压—>低电压保护.专业.专注.......Uarg③相位变化，I正常：为负荷的功率因数角一般为0-30°左右变化；短路：为输电线路的阻抗角一般为60°～85°—>方向保护.U④测量阻抗降低，Z=I模值减少增加—>阻抗保护⑤两侧电源线路外面故障：I入I出内部故障：I入I出——电流差动保护。⑥反响I2，0的序重量保护等。非电襟怀：瓦斯保护，过热保护原那么上说：只要找出正常运行与故障时系统中电襟怀或非电襟怀的变化特点〔差异〕，即可找出一种原理，且差异越显然，保护性能越好。2．组成以过电流保护为例：正常运行：IIfh/nLHLJ不动故障时：IId/nLHIdzjLJ动—>SJ动〔延时〕—>XJ动—>信号TQ动—>跳闸〔常用继电器及触点的表示方法参照附录1P230〕.专业.专注.......保护装置由测量元件、逻辑元件和执行元件三局部组成。〔1〕测量元件作用：测量从被保护对象输入的有关物理量〔如电流、电压、阻抗、功率方向等〕，并与已给定的整定值进行比较，依照比较结果给出“是〞、非“〞、“大于〞、“不大于〞等拥有“0〞或“1〞性质的一组逻辑信号，从而判断保护可否应该启动。〔2〕逻辑元件作用：依照测量局部输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的序次或它们的组合，使保护装置按必然的布尔逻辑及时序逻辑工作，最后确定可否应跳闸或发信号，并将有关命令传给执行元件。逻辑回路有：或、与、非、延时启动、延时返回、记忆等。〔3〕执行元件：作用；依照逻辑元件传达的信号，最后完成保护装置所担负的任务。如：故障时→跳闸；不正常运行时→发信号；正常运行时→不动作。3.分类：几种方法以下：1〕按被保护的对象分类：输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线保护等；2〕按保护原理分类：电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护等；3〕按保护所反响故障种类分类：相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线保护、.专业.专注.......失步保护、失磁保护及过励磁保护等；〔4〕按组成继电保护装置的继电器原理分类：机电型保护〔如电磁型保护和感觉型保护〕、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护及微机型保护等；〔5〕按保护所起的作用分类：主保护、后备保护、辅助保护等；主保护满足系统牢固和设备安全要求，能以最迅速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。后备保护主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。又分为远后备保护和近后备保护两种。①远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。②近后备保护：当主保护拒动时，由本设备或线路的另一套保护来实现后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现近后备保护。辅助保护：为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。三、对电力系统继电保护的根本要求：对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个根本要求：选择性、速动性、矫捷性、可靠性。即保护的四性。〔一〕选择性：P4选择性是指电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件从系统中切除，而使非故障元件还可以正常运行，以尽量减小停电范围。例：.专业.专注.......当d1点短路时，保护1、2动→跳1DL、2DL，有选择性当d2点短路时，保护5、6动→跳5DL、6DL，有选择性当d3点短路时，保护7、8动→跳7DL、8DL，有选择性当d3点短路时，假设保护7拒动或7DL拒动，保护5动→跳5DL〔有选择性〕假设保护7和7DL正确动作于跳闸，保护5动→跳5DL，那么保护5为误动，或称保护5越级跳闸〔保护5失去选择性〕小结：选择性就是故障点在区内就动作，在区外不动作。当主保护未动作时，由近后备或远后备切除故障，使停电面积最小。因远后备保护比较完满〔对保护装置拒动、DL拒动、二次回路和直流电源等故障所引起的拒绝动作均起后备作用〕且实现简单、经济，应优先采用。但远后备保护切除故障的时间较长。在高压电网中，应加强主保护。〔二〕速动性：保护的动作速度应尽可能迅速。迅速切除故障的好处12：○提高系统牢固性；○减少用户在3，防范故障进一步扩大。低电压下的动作时间；○减少故障元件的损坏程度ttbhtDL；t－故障总切除时间；tbh-保护动作时间；tDL-断路器动作时间；一般的迅速保护动作时间为0.06～0.12s，最快的可达0.01～。一般的断路器的动作时间为0.06～0.15s，最快的可达0.02～。所以，切除故障的最快时间为：0。03—0。1s。〔三〕矫捷性：P5指在最不利的条件下，保护装置对故障的反响能力。满足矫捷性要求的保护装置应在发生.专业.专注.......区内故障时，无论运行方式大小、短路点的地址与短路的种类如何，都能矫捷地反响。平时，矫捷性用矫捷系数来衡量，并表示为Klm。对反响于数值上升而动作的过分保护〔如电流保护〕Klm保护范围尾端金属性短路时故障参数的最小计算值＝Idmin保护的动作参数Idz对反响于数值下降而动作的欠量保护〔如低电压保护〕Klm保护的动作参数Udz保护范围尾端金属性短路时故障参数的最大计算值＝Ud.max其中故障参数的最小、最大计算值是依照实质可能的最不利运行方式、故障种类和短路点地址来计算的。在?继电保护和安全自动装置技术规程〔DL400－91〕?中，对各种保护的矫捷系数Klm的要求都作了详尽规定〔拜会附录2，P231〕。〔四〕可靠性：P5指发生了属于某保护装置动作的故障，它应能可靠动作，即不发生拒绝动作〔拒动〕；而在发生不属于本保护动作的故障时，保护应可靠不动，即不发生错误动作〔误动〕。影响可靠性有内在的和外在的因素：内在的：装置自己的质量，包括元件利害、结构设计的合理性、制造工艺水平、内外接线简短，触点多少等；外在的：运行保护水平、安装调试可否正确。上述四个根本要求是设计、解析研究继电保护的基础，也是贯穿全课程的一个根本线索。在它们之间既有矛盾的一面，又有在必然条件下一致的一面。四、睁开：原理：随电力系统的睁开和科学技术的进步而睁开.专业.专注.......从保护原理看：过电流保护〔最早熔断器〕电流差动保护方向性电流保护〔1901年〕〔1908年〕〔1910年〕距离保护高频保护微波保护行波保护、光纤保护〔1920年〕〔1927年〕〔50年代〕〔70年代出生、50年代有设想〕从组成保护装置的元件看：机电型电子型微机型〔我校80年代〕(电磁型、感觉型、电动型)晶体管集成电路20世纪50年代60年代末提出70年代后半期出样机继电保护的根本知识一．互感器：〔1〕电流互感器：作用：〔一次〕大电流变换为〔二次〕小电流〔额定值为5A或1A〕；隔断作用。工作特点和要求：1〕一次绕组与高压回路串联，I1只取决于所在高压回路电流，而与二次负荷大小无.专业.专注.......关。2〕二次回路不同样意开路，否那么会产生危险的高电压，危及人身及设备安全。3〕CT二次回路必定有一点直接接地，防范一、二次绕组绝缘击穿后产生对地高电压，但仅一点接地。4〕变换的正确性。3极性：“减极性〞原那么：当同时从一、二次绕组的同极性端子通入同样方向电流时，它们在铁芯中产生磁通的方向同样。当从一次绕组“*〞标端通入交流电时，那么在二次侧感觉电流从“*〞标端流出。从两侧同极性端观察时，I1，I2反方向，称为减极性标记。此时铁芯中的合成磁势为N1I1N2I20，那么I2N1I1I1。这说明I1，I2同相位。N24误差：表现在两方面：幅值误差和相位误差。ZL很小，Z`u大。.专业.专注.......II1I2*100%10%7。I1〔2〕电压互感器：1作用：一次高电压变换为二次低电压〔额定线电压100V；相电压为57。7V〕2工作特点和要求：1〕一次绕组与高压电路并联。2〕二次绕组不同样意短路〔短路电流会烧毁PT〕,装有熔断器。3〕二次绕组有一点直接接地。且只能有一点接地。4〕变换的正确性。3电磁式电压互感器其工作原理与变压器同样。ZL>>Z1`,Z2,Zu`大。幅值误差U,角度误差δ。二．各种小型变换器〔1〕电压变换器UUYB〔2〕电流变换器IILB平时在二次接有电阻，将二次电流变成电压信号。.专业.专注.......〔3〕电抗变压器IUDKB铁芯带气隙。因带气隙，Zu`很小，ZL>>Zu`,ZⅡ近似零。E2ZMI1KII1，ZM模拟阻抗，阻抗角为ФKI阻抗量纲变换系数，又称转移阻抗。R的作用：改变Ф角，对幅值稍有影响。R↑→IR↑→Ф,E2↓三．对称重量滤过器三相不对称电量可在必然系统中分解成对称重量。Fa11(FaaFba2Fc)3Fa21(Faa2FbaFc)3Fa01(FaFbFc)3

aej120.1j3其中，2213a2ej240.j22零序电压滤过器：〕.专业.专注.......Umn1(UAUBUC)13U0nn〕Umn10,Umn20,Umn013U0，K为电容分压。K2零序电流滤过器：3I0IaIbIc1(IAIBICIuAIuBIuC)1(3I0Ibp)nCTnCT其中，IuA,IuB,IuC为励磁电流，Ibp为不平衡电流。假设CT型号同样，对称运行时，不平衡电流近似零，三相短路时，电流增加，因铁芯饱和，Ibp增加，零序电流保护定值应躲过该不平衡电流。电阻－电容式负序电压滤过器参数：R13XC1,XC23R2.专业.专注.......1〕参加零序电压时：由于UAB00,UBC00,I1I20所以Umn00。2〕参加正序电压时：UR1UC2,Umn1UR1UC203〕通入负序电压时：Umn2UR1UC21.5UAB2ej601.53UA2ej30，假设改变输入电压的相序为A,C,B，那么变为正序滤过器。负序电流滤过器电阻－电感型滤过器.专业.专注.......图中C是作角度误差补偿用的。参数：wAwBwC,w01wA3EMj(IBIC)XM;URIAI0R;UmnUREM.nLB1〕参加零序电流：EMj(IB0IC0)XM0;URIA0I0R0.nLBUmn002〕参加正序电流：要使Umn1EMUR0;那么1IA1RXMIBC1，即：R3XMnLBnLBLB有角度误差，DKB的转移阻抗不是纯电抗，故在LB副边加一电容，以补偿角误差。3〕参加负序电流：.专业.专注.......Umn2UREM2UR复合电流滤过器I1KI2;I1KI0;I1K1I2K2I0。选择1R3XM，那么正序重量不能够除掉。nLB四．继电特点以过电流继电器为例：IJIdzJ动作；IJIhJ返回。继电器的动作电流：能使继电器动作的最小电流值。IdzJ继电器的返回电流：能使继电器返回的最大电流值。IhJ继电特点的两个要点：1〕永远处于动作或返回状态，无中间状态。2〕Idz不等于Ih，使接点无抖动。KhIhJ返回系数。过分继电器，Kh小于1；欠量继电器，Kh大于1IdzJ第二章电网的电流保护和方向性电流保护第一节单测电源网络相间短路的电流保护.专业.专注.......保护的配置：一般由三段式组成。第Ⅰ段―――电流速断保护主保护三段式第Ⅱ段―――限时电流速断保第Ⅲ段―――过电流保护后备保护一、电流速断保护〔第Ⅰ段〕：对于仅反响于电流增大而瞬时动作电流保护，称为电流速断保护。1、短路电流的计算：图中、1――最大运行方式下d(3)2――最小运行方式下d(2)3――保护1第一段动作电流Id(3)EE；Id(2)3EZZdZs.minZ1ld2ZZ1ld可见，Id的大小与运行方式、故障种类及故障点地址有关最大运行方式：对每一套保护装置来讲，经过该保护装置的短路电流为最大的方式。〔Z〕最小运行方式：对每一套保护装置来讲，经过该保护装置的短路电流为最小的方式。〔Z〕、整定值计算及矫捷性校验.专业.专注.......为了保护的选择性，动作电流按躲过本线路尾端短路时的最大短路短路整定Idz.1KkId.B.maxKk1.2~1.3(参看p15注①〕保护装置的动作电流：能使该保护装置起动的最小电流值，用电力系一致次测参数表示。〔IdZ〕I在图中为直线3，与曲线1、2分别交于a、b点可见，有选择性的电流速断保护不能能保护线路的全长矫捷性：用保护范围的大小来衡量lmax、lmin一般用lmin来校验、lmin100%l要求：≥〔15～20〕％方法：①图解法，按比率作图，可求出最小保护范围。②解析法：IdZ.13E可得2ZsmaxZ1ld.minlmin13El100%(Zsmax)ZL2IdZ.1式中ZL=Z1l――被保护线路全长的阻抗值动作时间t=0s、组成.专业.专注.......中间继电器的作用：①接点容量大，可直接接TQ去跳闸②当线路上装有管型避雷器时，利用其固有动作时间〔60ms〕防范避雷器放电时保护误动、小结①仅靠动作电流值来保证其选择性②能无延时地保护本线路的一局部〔不是一个完满的电流保护〕。二、限时电流速断保护〔第Ⅱ段〕1、要求①任何状况下能保护线路全长，并拥有足够的矫捷性②在满足要求①的前提下，力求动作时限最小。因动作带有延时，故称限时电流速断保护。2、整定值的计算和矫捷性校验为保证选择性及最小动作时限，第一考虑其保护范围不超出下一条线路第Ⅰ段的保护范围。即整定值与相邻线路第Ⅰ段配合。.专业.专注.......动作电流：IdZ.1＝KkIdZ.2Kk1.1~1.2(非周期重量已衰减〕动作时间：t1t2ttt取0.5"，称时间阶梯，其确定原那么参看P18.矫捷性：KlmIdB.min要求：≥1.3～IdZ.1假设矫捷性不满足要求，与相邻线路第Ⅱ段配合。此时：动作电流：IdZ.1＝KkIdZ.2动作时间：t1t2t3、组成：与第Ⅰ段类同：但须加一个时间继电器，由时间继电器的延时接点去起动出口中间继电器。4、小结：①限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长②依靠动作电流值和动作时间共同保证其选择性③与第Ⅰ段共同组成被保护线路的主保护，兼作第Ⅰ段的后备保护。三、准时限过电流保护〔第Ⅲ段〕1、作用：作为本线路主保护的近后备以及相邻线下一线路保护的远后备。其起动电流按躲最大负荷电流来整定的保护称为过电流保护，此保护不但能保护本线路全长，且能保护相邻线路的全长。2、整定值的计算和矫捷性校验：1〕、动作电流：①躲最大负荷电流IdZⅢ.1＝KkⅢIf.max〔1〕②在外面故障切除后，电动机自起动时，应可靠返回。电动机自起动电流要大于它正常工作电流，所以引入自起动系数KZq.专业.专注.......IZqmaxKZqIf.maxIhKkⅢIZqmaxKkⅢKZqIf.maxIdZⅢ＝IhKkⅢKZqIfmax〔2〕KhKh式中，KkⅢ＝～KZq1.3~3Kh显然，应按〔2〕式计算动作电流，且由〔2〕式可见，Kh越大，IdZ越小，Klm越大。所以，为了提高矫捷系数，要求有较高的返回系数。〔过电流继电器的返回系数为0.85～0.9〕2〕、动作时间在网络中某处发生短路故障时，从故障点至电源之间所有线路上的电流保护第Ⅲ段的测量元件均可能动作。比方：以下列图中d1短路时，保护1～4都可能起动。为了保证选择性，须加延时元件且其动作时间必定互相配合。即t1Ⅲt2Ⅲt3Ⅲt4Ⅲ、t3Ⅲ＝t4Ⅲt、t2Ⅲ＝t3Ⅲt、t1Ⅲ＝t2Ⅲt这就是阶梯时间特点。注：当相邻有多个元件，应选择与相邻时限最长的保护配合3〕、矫捷性ⅢId1.minId1.min―――本线路尾端短路时的短路电流近后备：Klm1IdZⅢⅢId2.minId2min―――相邻线路尾端短路时的短路电流远后备：Klm2ⅢIdZ.专业.专注.......3、组成：与第Ⅱ段同样，可是电流继电器的定值与时间继电器定值不同样。4、小结：①第Ⅲ段的IdZ比第Ⅰ、Ⅱ段的IdZ小得多，其矫捷度比第Ⅰ、Ⅱ段更高；②在后备保护之间，只有矫捷系数和动作时限都互相当合时，才能保证选择性；③保护范围是本线路和相邻下一线路全长；④电网尾端第Ⅲ段的动作时间能够是保护中所有元件的固有动作时间之和〔可瞬时动作〕，故可不设电流速断保护；末级线路保护亦可简化〔Ⅰ＋Ⅲ或II+III〕，越凑近电源，tⅢ越长，应设三段式保护。四、电流保护的接线方式1、定义：指保护中电流继电器与电流互感器二次线圈之间的连接方式。2、常用的两种接线方式：三相星形接线和两相星形接线。1〕、三相星形接线的特点：①每相上均装有CT和LJ、Y形接线②LJ的触点并联〔或〕2〕、两相星行接线的特点：①仅在两相上装设CT和LJ、组成不完满Y形接线LJ的触点并联〔或〕平时接A、C相〕.专业.专注.......上述两种接线方式中，流入电流继电器的电流IJ与电流互感器的二次电流I2相等。接线系数：IJ1KconI23、IdZ与IdZ..J之间的关系：nlI1IdZnlIdZI2IdZ.J或IdZ.Jnl4、比较：.专业.专注.......①对各种相间短路，两种接线方式均能正确反响。②在小接地电流系统中，发生异地两点接地时，一般只要求切除一个接地址，而赞同带一个接地址连续运行一段时间。异地两点接地发生在互相串联的两条线路上：a、三相星行接线：保护1和保护2之间有配合关系，100％切除后一线路b、两相星行接线：2/3机会切除NP线。〔即1/3机会无选择性动作〕异地两点接地发生在同一母线的两条并行线路上：a、三相星行接线：当线路I和线路II的过流保护动作时间同样时，保护1和保护2同时动作，切除线路Ⅰ、Ⅱ。b、两相星行接线：2/3机会只切一条线路。③Y／△接线变压器后d(2).专业.专注.......以Y／△－11接线降压变成例d(AB2)...IAIBIC0..1..2.IaIcIAIbIA33.Y.Y.Y.YIAICIB2IA结论：当在Y/变压器的侧发生两相短路时，滞后相电流是其他两相电流的两倍并与它们反相位。当在Y/变压器的Y侧发生两相短路时：超前相电流是其他两相电流的两倍，并与它们反相位。〔作业：推导此结果〕④经济性：两相不完满星形接线优于三相星形接线三相星形接线矫捷度是两相星形接线的两倍为提高电流保护对Y/变压器后两相短路的矫捷度，采用的措施：在两相星行接线的中线上再接入一个LJ，此种接线方式称为两相三继电器接线方式。其电流为：.Y.Y.Y(IAIC)/nlIB/nl，以提高矫捷性。5、应用三相星形接线：发电机、变压器的后备保护，采用电流保护作为大电流接地系统的保护〔要求较高.专业.专注.......的可靠性和矫捷性〕。两相星形接线：中性点不接地电网或经高阻接地电网中。〔注：所有线路上的保护装置应安装在相同的两相上。A、C相〕五、谈论：1、选择性：在单测电源辐射网中，有较好的选择性〔靠IdZ、t〕，但在多电源或单电源环网等复杂网络中可能无法保证选择性。2、矫捷性：受运行方式的影响大，经常满足不了要求。——电流保护的缺点例：第Ⅰ段：运行方式变化较大且线路较短，可能使保护范围为零；第Ⅲ段：长线路重任荷〔If增大，Id减小〕，矫捷性不满足要求。3、速动性：第Ⅰ、Ⅱ段满足；第Ⅲ段越凑近电源，t越长——缺点4、可靠性：线路越简单，可靠性越高——优点六、应用范围：35KV及以下的单电源辐射状网络中；第Ⅰ段：110KV等，辅助保护作业：习题集：P11,题1；预习实验一、二第二节电网相间短路的方向性电流保护.专业.专注.......一.问题的提出为提高供电的可靠性，出现了单电源环形供电网络、双电源或多电源网络。但在这样的网络种简单的电流保护不能够满足要求。针对以下两侧电源供电网络，解析以下：对电流速断保护：d1处短路，假设Id1IIIdz3，那么保护3误动，d2处短路，假设Id2Idz2那么保护误动。对过电流保护：d1处短路，要求t3t2d2处短路，，要求t2t3显然，这种要求是矛盾的。上述矛盾的要求不能能同时满足。原因解析：反方向故障时对侧电源供应的短路电流引起保护误动。解决方法：加装方向元件——功率方向继电器。当方向元件和电流测量元件均动作时才启动逻辑元件。这样两侧电源系统保护系统变成针对两个单侧电源的子系统。由上图可见，保护1、3、5只反响由左侧电源供应的短路电流，它们之间应互相配合。而保护2、4、6仅反响由右侧电源供应的短路电流，它们之间应互相配合，矛盾得以解决。二、功率方向继电器的工作原理.专业.专注.......电流规定方向：从母线流向线路为正方向。电流自己无法判断方向，需要一个基准—母线电压。d1处短路〔对保护2为正方向〕d2处短路〔对保护2为反方向〕????UNAId1?Z1ld1UNAId2?Z1ld2??argUNAUNAd2180?d1arg?Id1AId1A090180270PUAIAcos0PUAIAcos0所以：利用鉴别短路功率方向或电流、电压之间的相位关系，就可以鉴别发生故障的方向。实现：1、最大矫捷角：在UJ、IJ幅值不变时，其输出〔转矩或电压〕值随两者之间的相位差的大小.专业.专注.......而改变。当输出为最大时的相位差称最大矫捷角lm。2、动作范围：lm90?jlmargUJe动作方程：9090?IJ或903、动作特点:

?lmargU?J90lmIJ????当UJUA,IJIA,d160,线路发生三相短路所以lmd1604、死区：当正方向出口短路时，UJUA0，GJ不动——电压死区。除掉方法：采用90度接线方式，加记忆回路。三、幅值比较原理和相位比较原理及其互换关系对于比较两个电襟怀的继电器，可按幅值比较原理或相位比较原理来实现。??幅值比较原理：UAUB?UC相位比较原理：90arg?90UD用四边形法那么来解析它们之间的关系：.专业.专注.......???argU?CC90argU?C90argU?90UDUDUD??????UAUBUAUBUAUB??????UAUCUD或UC21(UAUB)??????UBUCUDUD12(UAUB)可见，幅值比较原理与相位比较原理之间拥有互换性。????注：1UA,UB,UC,UD必定是同一频率的正弦交流量2相位比较原理的动作界线为90四、LG－11整流型功率方向继电器它是按幅值比较原理来实现的：1、组成：.专业.专注.......①电压形成回路：由DKB、YB组成：???UAKUUJKIIJ???UBKUUJKIIJ.专业.专注.......R1、R2——除掉潜动、调整平衡。C1——与YB的励磁电抗形成谐振，使超前90o,其记忆作用用于除掉死区，记忆时间为几十毫秒；②比较回路：由半导体整流桥BZ1,BZ2组成的环流是比较回路。??UAiaUBib③执行元件——极化继电器J,特别矫捷标记“＊〞，当电流从＊端流入时，J动作，反之那么不动。iaib0时，J动作；2、动作方程：??????UAUBKUUJKIIJKUUJ－KIIJ?90KUUJarg?90KIIJ3、动作特点：KI:I45或60KU:U90(串联C1)uI30――内角〔由继电器决定〕?90argUJ90?IJlm30.专业.专注.......4、死区：??诚然J的动作功率很小，但UAUBU0———最小工作电压。当出口接地短路时，UJ0，GJ不动作——死区。在记忆时间内除掉死区。5、角度特点：当I为常数时，动作电压U与φ之间的关系曲线，以α＝JJJ30o为例：当φJ＝－α＝－30o时，继电器的动作电压最小，J最矫捷。J动作范围：以φJ＝－30o为中心的90o的地域，即图中阴影区。6、潜动：从理论上讲，当UJ0或IJ0时，J不动。.专业.专注.......但由于比较回路中各元件参数的不完满对称，可能使得在仅有UJ或IJ时，J动作,即潜动。仅有UJ时动，叫电压潜动，仅有IJ时动，叫电流潜动潜动对保护的影响：对正方向接地短路时，有利于保护正确动作；当反方向接地短路时，可能以致GJ误动，使得保护误动；别的，增大GJ的动作功率，可降低矫捷性；除掉方法：调R1〔电流潜动时〕，调R2〔电压潜动时〕。五、相间短路功率方向继电器的接线方式：1、要求：优异的方向性〔与故障种类没关〕和较高的矫捷性。2、90o接线方式：?指系统三相对称且cosφ=1时，argI?U

J90的接线方式。J注：90o接线方式仅为了称呼方便，且仅在定义中成立。采用该接线方式组成的三相式方向过电流保护的原理接线图参看第40页，图2－37。提示：三相星形接线且按相启动〔指接入同名相电流的测量元件和功率方向元件的结点.专业.专注.......串联，此后于其他元件相并联后启动逻辑元件。〕3、相间短路状况下90o接线功率方向继电器动作行为解析：〔1〕正方向三相短路：由于三相对称，三只继电器动作状况同样，故以A相为例解析：从图中可见，φJA＝φJd－90o①为使功率方向继电器动作最矫捷cos(d90)190d②为使PJA>0一般0

90当d0，0180当d90，9090所以,在三相短路时,选择090,可保证GJ动作。2〕正方向两相短路，以BC两相短路为例,且空载运行.有两种极限状况:出口和远处.专业.专注.......①出口短路ZdZs?GJA:IA0,不动作；GJB：JBd90，同三相短路；GJC：JCd90，同三相短路。所以应选择090，使得0??

d90时GJ能动作注：出口BC两相短路，UCA、UAB幅值很大，B、C相功率方向继电器动作。该接线方式可除掉各种两相短路的死区。②远处短路ZdZs.专业.专注.......?0,不动作；GJA:IAGJB：JBd120，所以应选择30120，使得B相GJ能动作；GJC：JCd60，所以应选择3060，使得C相GJ能动作综合两种极限状况：在正方向任何地址d(2)：GJB：300900GJC：00600同理：dAB(2)和dCA(2)时可获取相应的结论，参看P43表2—2。综上所述：为保证00d900时，GJ在正方向任何相间短路时均能动作：300600〔例：LG—11型450或300〕总结：优点：①对各种两相短路都没有死区；②适中选择内角后，对线路上各种相间故障保证动作的方向性；缺点：不能够去除d(3)死区。顺便指出：在正常运行状况下，位于送电侧的GJ在负荷电流的作用下一般都处于动作状态。六．两侧电源网络中电流保护整定的特点：1．电流速断保护.专业.专注.......无方向元件：IdzI1IdzI2KKIIdzmax有方向元件：IdzI1KKIId2maxIdzI2KKIId1max此时保护1不需方向元件。2．限时电流速断保护原那么与单侧电源网络中第Ⅱ段的整定原那么同样，与相邻线路Ⅰ段保护配合。但需考虑保护安装点与短路点之间有分支的影响，即分支电路的影响。分支电路分两种典型状况：助增，外汲。IABIBC'助增：使故障线路电流增大的现象外汲：使故障线路电流减小的现象.专业.专注.......引入分支系数：KfzIBC'故障线路流过的电流IAB被保护线路流过的电流Idz1IIKKIIIdzI2Kfz当仅有助增时：∵IBC'IAB∴Kfz1仅有外汲时：∵IBC'IAB∴Kfz1无分支时：IBC'IABKfz1既有助增，又有外汲时，可能大于1也可能小于1整准时，应取实质可能的最小值以保证选择性。七．对方向性电流保护的谈论1．在多电源网络及单电源环网中能保证选择性2．迅速性和矫捷性同前述单侧电源网络的电流保护3．接线较复杂，可靠性稍差，且增加投资4．出口d(3)时，GJ有死区，使保护有死区——缺点∴力求不用方向元件〔若是用动作电流和延时能保证选择性〕原那么：①对于电流速断保护〔第Ⅰ、Ⅱ段〕如：Idz1Idz2d1故障，Id1Idz1保护1可不加GJd2故障，Id2Idz2保护2要加GJ②对过流保护.专业.专注.......d1故障时，∵t2t3t1∴保护2、3要加GJd2故障时，∵t2t3∴保护3要加GJt1t2保护1可不加GJ即：动作延时长的可不加GJ，动作延时小的或相等的要加GJ。作业：P17题1，P14题4，P18题4第三节输电线路的接地保护大接地电流系统：系统中主变压器中性点直接接地X0/X13在此系统中,当发生接地故障时,经过变压器接地址组成短路通路,使故障相流过很大的短路电流.110KV及以上电网中性点直接接地系统60KV及以下电网中性点不接地或不直接接地(小接地电流系统)运行经验说明,在中性点直接接地系统中,d(1)几率占总故障率的70%∽90%.所以如何正确设置接地故障的保护是该系统的中心问题之一.而在该系统中发生d(1),系统中会出现零序重量,而正常运行时无零序重量.故可利用零序重量组成接地短路的保护.一、零序重量的特点.专业.专注.......(一)零序电压:故障点U0最高,离故障点越远,U0越低.变压器中性点接地处U0=0(二)零序电流分布:与中性点接地变压器的地址有关大小:与线路及中性点接地变压器的零序阻抗有关(三)零序功率短路点最大(与U0同样).方向:与正序相反,从线路→母线?Ud0(四)arg?Id0?'UM0I0?ZB10相位差由ZB10的阻抗角决定与被保护线路的零序阻抗及故障点的地址没关二、零序电流保护三段式或四段式Ⅰ段:速动段保护.专业.专注.......Ⅱ段(Ⅱ、Ⅲ段)应能有选择性切除本线路范围的接地故障，其动作时间应尽量缩短最末一段：后备三段式零序电流保护原理与三段式电流保护是相似的〔一〕Ⅰ段<1>躲过下一个线路出口接地短路的最大三倍零序电流3I0maxI0dz＝KIK3I0maxKIK＝∽求3I0max①故障点：本线路尾端②故障种类：〔假设X1∑＝X2∑〕3I0(1)3E(串)2Z1Z03I0(1.1)3EZ0Z23E〔并〕Z1Z2Z2Z0Z12Z0Z2Z0当Z0>Z1I(1)(1.1)采用〔1〕∑∑0<Z1I(1)(1.1)采用〔〕0<II∑∑0=Z1I(1)(1.1)任取0=I∑∑③运行方式各系统最大运行方式Z1∑↓Z2∑↓接地址：保护安装侧接地址最多Z0m↓对侧接地址最少Z0n↓〔2〕躲短路器三相触头不同样时合闸而出现的三倍零序电流3I0btII0dz＝KKI.3I0btKKI＝∽.专业.专注.......求3I0bt：①两相先合———一相断线并????3IEM－ENZ2EM－EN0bt3Z2Z0Z2Z032Z0Z1Z1Z2Z0②一相先合——两相断线串??3I0btEM－EN3Z02Z1取大者原那么〔2〕所得定值一般较大，保护范围减小，矫捷度降低，此时可考虑使Ⅰ段带一小的延时〔〕躲开不同样时合闸时间。矫捷性：要求与Ⅰ段电流保护同样≥〔15%～20%〕(二)Ⅱ段与相邻线路零序电流Ⅰ段配合I0IIdz1KKIII0Idz2/Kf2minKKⅡ＝1.1∽t01IIt02It"矫捷性校验：3I0minKlmI0Idz假设不满足要求：与相邻线Ⅱ段配合或接地距离保护.专业.专注.......〔三〕Ⅲ段：躲线路尾端变压器为另一侧短路时可能出现的最大不平衡电流II0IIIdzKKIII.Ibp.maxIbp.maxKfzqKtxKerId(3max)Kfzq――非周期重量系数t＝0s时取～2t=0.5s时取1；KK

txer

――同型系数。同型时取0.5、不同样型时取1；――CT误差取；Id(3m)ax――线末变压器另一侧短路时流过保护的最大短路电流。矫捷性：近后备和远后备时均校验动作时间〔限〕：从零序网的最末级开始按阶梯原那么向电源方向计算三、方向性零序电流保护在多电源的大接地电流系统中，为保证选择性，需要装设零序功率方向继电器，组成方向性零序电流保护〔P55图2－55〕1、零序功率方向继电器正方向接地故障。0＝argU。＝－〔180o－d0〕Iφd0＝70o∽80o∴φo＝－〔110o～100o〕????∴φlm≈－105o左右〔UJ3U0IJ3I0〕目前，整流型和晶体管型：φlm＝70o～85o????∴接线:UJ－3U0IJ3I0.专业.专注.......由于越凑近故障点的零序电压越高∴出口短路时GT0无死区远处故障时U0↓I0↓可能不动。为此须校验矫捷性〔作相邻元件后备〕Smin相邻元件尾端短路〔二次侧〕KlmSdz四、谈论三相星形接线相间短路电流保护，也可反响d〔1〕，作比较优点：〔1〕零序电流保护更矫捷Ⅰ、Ⅱ受运行方式影响较小，Ⅰ段保护范围长且牢固，Ⅱ段矫捷性易于满足Ⅲ段躲不平衡电流，定值低更矫捷且时间较短2〕GT0出口无死区，接线简单、经济、可靠。3〕系统振荡、短时过负荷等状况下〔三相对称〕I0不受影响缺点：不能够反响相间短路故障作业P22题1P25题5、6第三章电网的距离保护第一节距离保护的作用原理.专业.专注.......一﹑根本看法电流保护的优点：简单﹑可靠﹑经济。缺点：选择性﹑矫捷性﹑迅速性很难满足要求〔特别35kv以上的系统〕。距离保护的性能比电流保护更加完满。ABC~231UdZd..UdUeZ1ldZd.Zf.，反响故障点到保护安装处的距离——距离保护，它根本上不IdIf说系统的运行方式的影响。二﹑距离保护的时限特点距离保护分为三段式：I段：ZdzI(0.8~0.85)ZAB，瞬时动作主保护1II段：ZdzII1KKII(ZABZdzI2)，’’III段：躲最小负荷阻抗，阶梯时限特点。————后备保护~231t1IIIt2IIIIIIIt1t2t1It2I第二节阻抗继电器.专业.专注.......阻抗继电器按组成分为两种：单相式和多相式单相式阻抗继电器：指参加继电器的只有一个电压UJ〔相电压或线电压〕和一个电流IJ〔相电流或两相电流之差〕的阻抗继电器。.UJZJ——测量阻抗.IJZJ=R+jX能够在复平面上解析其动作特点它只能反响必然相其他故障，故需多个继电器反响不同样相别故障。多相补偿式阻抗继电器：参加的是几个相的补偿后的电压。它能反响多相故障，但不能够利用测量阻抗的看法来解析它的特点。本节只谈论单相式阻抗继电器。一﹑阻抗继电器的动作特.AB.U1.CTCUJnPTU1nlZdnl~IZJ...nPTJnPTPTZnlJUJBC线路距离I段内发生单相接地故障，Zd在图中阴影内。由于1〕线路参数是分布的，Ψd有差异jXC2)CT,PT有误差d1323〕故障点过渡电阻oΨd4〕分布电容等RB所认为了尽量简化继电器接线，且便于制造和调试，把继电A器的动作特点扩大为一个圆，见图。.专业.专注.......圆1：以od为半径——全阻抗继电器〔反方向故障时，会误动，没有方向性〕圆2：以od为直径——方向阻抗继电器〔自己拥有方向性〕圆3：偏移特点继电器别的，还有椭圆形，橄榄形，苹果形，四边形等二﹑利用复数平面解析阻抗继电器..它的实现原理：幅值比较原理UAUB.90UC相位比较原理arg.90UD〔一〕全阻抗继电器jXZd特点：以保护安装点为圆心〔坐标原点〕，以ZzdZ为半径的圆。圆内为动作区。ZJRZ——测量阻抗正好位于圆周上，继电器恰巧动作，这称为继电器的起动阻抗。无论Ψd多大，Zdz.JZzd，它没有方向性。.专业.专注.......1.幅值比较原理：ZJZzd.....两变同乘IJ，且IJZJUJ，所以UJIJZzd，这也就是动作方程。相位比较原理jXZzdZzd-ZJZJRZJ+ZzdjXZzdZJ-1/2ZzdΨlmZJR1.幅值比较原理：ZJ11ZzdZzd22.1.1.UJIJZzdIJZzd222.相位比较原理：

90argZzdZJ90ZzdZJ分子分母同乘以IJ，..90IJZzdUJarg..90IJZzdUJ〔二〕方向阻抗继电器以Zzd为直径，经过坐标原点的圆。圆内为动作区。Z随ΨJ改变而改变，当ΨJ等于Zzd的阻抗角时，Z最大，即保护范围最大，工作最矫捷。Ψlm——最大矫捷角，它自己拥有方向性。.专业.专注...jXZzdZzd-ZJZJR〔三〕偏移特点阻抗继电器正方向：整理阻抗ZzdjXZzdZ0R-αZzd幅值比较原理

....ZJ9090argZzdZJ.UJ90arg..90IJZzdUJ反方向：偏移-αZzd(α<1)圆内动作。圆心Z01(ZzdZzd)1(1)Zzd22半径：1(1)Zzd2Z随Ψ变化而变化,但没有安全的方向性。JZJZ01(1)ZzdjX2ZZJ1)Zzd1)Zzdzd(1(1Z-Z022JZ0ZJ..1.1.)Zzd)ZzdUJIJ(1IJ(1R22αZzd2.相位比较原理.专业.专注.......jX90ZJZzd90argZJZzdZzdZzd-ZJ..ZJUJIJZzd9090arg..RIJZzdUJ-αZzdZJ+αZzd总结三种阻抗的意义：1〕测量阻抗ZJ：由参加继电器的电压UJ与电流IJ的比值确定。.JJargU.IJ2〕整定阻抗Zzd：一般取继电器安装点到保护范围尾端的线路阻抗。全阻抗继电器：圆的半径方向阻抗继电器：在最大矫捷角方向上圆的直径偏移特点阻抗继电器：在最大矫捷角方向上由原点到圆周的长度。3〕起动阻抗〔动作阻抗〕Z：它表示当继电器恰巧动作时，参加继电器的电压UJ和电流IJ的比值。除全阻抗继电器以外：Z随ΨJ的不同样而改变。当ΨJ=Ψlm时，Z=Zzd，此时最大。三﹑阻抗继电器的组成主要由两大根本局部组成：电压形成路和幅值比较或相位比较回路。UJ电UA比UJ电UC比压幅压相形回执行执行形回IJ成UB路〔输出〕〔输出〕IJ成UD路.交流回路专业.专注.交流回路......UA﹑UB﹑UC﹑UD根本上是由UJ和IJZzd组合而成。而UJ可直接从PT二次侧获取，必要时经YB变换。而IJZzd那么经过DKB获取。〔一〕方向阻抗继电器交流回路的原理接线.1...UAIJZzdUcUJ2..1....UBUJIJZzdUDIJZzdUJ2﹒﹒DKB﹒﹒IJ﹒﹒IJUAUDIJZzd1/2IJZzd﹒DKB1/2IJZzdYBYBUB﹒﹒UJ﹒﹒UJUC.专业.专注.....其他的继电器的交流回路的组成，可参照此图自行作成。〔二〕幅值比较回路将UA和UB分别整流后进行幅值比较，有两各种类：1．均压式2．环流式UA整流后在R1上产生Ua，UA整流后在R1回路产生Ia,UB整流后在R2上产生Ub。UB整流后在R2回路产生Ib。继电器反响Uab=Ua-Ub而动作。继电器反响Ia-Ib而动作。UabUAa*bUBR1R2JUA*IaIbRUURJ12abIa-IbUC方1&50020〔三〕相位比较回路波U02msms1直接比相式方延时动作瞬时动作UD瞬时返回延时返回波.专业.专注.(角度鉴别器)(脉冲鉴宽电路)

..UB.....UC90arg.90UDU1它是以测定UC和UD同时为正的时间来判断它们的相位。tU290o——5mstUUCUDU3tU4U1tUUCUDU0U2tt不动作U3U1U4U2t

..ttttU3U4

U0t不动作t

ttU0tt动作2．脉冲式比相电路方.'UD加移相器后移相将UC移相波1020U0.&ms.'90o，即UCUCe90原比相动UC方2du3波dt.专业.专注.微分元件〔产生脉冲输出的时间与UC方波的前沿同时〕......作方程变成：.UC180arg.0UDUD(U1)U1ttUC(U2)U2ttU3tU3tU4U4ttU0tU0t动作不动作.专业.专注.......第三节阻抗继电器的接线方式一﹑根本要求1要求测量阻抗ZJ正比于保护安装处到短路点的阻抗。2要求测量阻抗的值仅与保护安装处至故障点的距离有关，而与故障种类没关。二﹑常用接线方式拜会P90，表3-2，其中0o接线，+30o接线和-30o接线的阻抗继电器用于反响各种相间短路。相电压和拥有k3I0补偿的相电流接线用于反响各种接地故障。三﹑解析〔一〕母线残压计算公式：假设：Z1=Z2，不计负荷电流在线路上D点发生单相接地故障时，母线电压的表达式：I~UldD........UAUADIA1Z1ldIA2Z2ldIA0Z0ldUADIA1Z1ldIA2Z1ldIA0Z1ldIA0Z0ldIA0Z1ld......UAdIAZ1ldIA0(Z0Z1)ld.....UAd(IAk3I0)Z1ld.专业.专注.......〔其中：k=(Z0-Z1)/3Z1，零序补偿系数。〕....同理：UBUBd(IBk3I0)Z1ld....UCUCd(ICk3I0)Z1ld〔二〕0o接线方式的解析〔设nPT=nl=1〕1．三相短路由于三相对称，继电器1，继电器2，继电器3工作状况完满同样，所以就以继电器1为例分析。....UAdUBdUCd03I0....ZJ1UAUB(IAIB)Z1ldZ1ld....IAIBIAIB

0同理ZJ2=Zj3=Z1ld结论：在三相短路时，ZJ1，ZJ2，ZJ3均等于短路点到保护安装处点的线路正序阻抗。2．两相短路以BC两相短路为例。....IBICIA03I00........UAEAUBUBdIBZ1ldUCUCdICZ1ld....UBUC(IBIC)Z1ld..ZJ2Z1ldUBdUCd....IBICIBIC.ZZ

......J1UAUBEAUBdIBZ1ldZ1ldUBdEAZ1ld....IAIBIBIB.......J2UCUAUCdICZ1ldEAZ1ldUCdEAZ1ld....ICIAICIC结论：接于故障环路的阻抗继电器能够正确反响保护安装处到故障点之间的线路正序阻.专业.专注.......抗。其他两只阻抗继电器的测量阻抗很大，不会动作。这也就是为什么要用三个阻抗继电器并分别接于不同样相间的原因。3．中性点直接接地电网的两相接地短路依旧以BC两相接地短路为例...UBdUCd03I00......ZJ2UBUC(IBIC)Z1ldk3I0Z1ldk3I0Z1ld....IBICIBIC..ZJ1UAUBZ1ldZJ3Z1ld..IAIB结论：同两相短路。〔三〕接地短路阻抗继电器的接线方式以A相接地短路为例....UA(IAk3I0)Z1ldUAd0ZJ1....IAk3I0IA3kI0可见：它能正确测量以短路点到保护安装处之间线路正序阻抗..ZJ2UBEBZ1ldZJ3Z1ld...IBk3I0k3I0

Z1ldZ1ld。均不动所以必定采用三个阻抗继电器。该接线方式能正确反响两相短路和三相短路。〔自行解析〕第三节方向阻抗继电器的特点解析.专业.专注.......由于方向阻抗继电器的应用最为广泛，故进一步解析之。一﹑方向阻抗继电器的死区和除掉方法〔一〕产生死区的原因在保护正方向出口发生相间短路时，UJ=0，继电器不动作。发生这种状况的必然范围，就称为“死区〞。1．幅值比较式..1.1.UJ01.1.UJ2IJZzd2IJZzd2IJZzd2IJZzd而实质上，继电器的执行元件动作需要必然的功率，所以继电器不动。2．相位比较式.90arg.UJ90.IJZzdUJ由于UJ=0，无法比相，所以继电器不动。〔二〕除掉死区的方法引入极化电压UP，要求以下：1〕与UJ同相位2〕出口短路时，UP应拥有足够的数值或能保持一段时间逐渐衰减到零。〔三〕获取极化电压的方法解析以下：1．记忆回路它是由一个R，L，C组成的电路。当Uj=0时，由暂态过程产生的电流在电阻上产生一个电压。.专业.专注.......作为极化电压。IR﹒﹒以当出口短路时，UJ=0。Up在必然UpR时间内逐渐衰减，其相位保持本来的相UJCJYB位不变。这就相当于把本来的电压记忆L下来，故称为“记忆回路〞。UUJUpt故障前故障后2．引入非故障电压正常运行时，UAB较大，R又很大。I主要由UAB产生，第三相电压根本上不起作用。SR当AB相间短路时，UAB=0，记忆回路发挥作用。但Up将逐渐衰减到零，此时第三相电压的作用将表现出来。UAIR﹒﹒Up(1K)RUJ=UAB专业.专注..CJYBL......ILIR﹒﹒由于RS(很大)(R-jX)//jXL，所以IS与UACLRUAC同相位。CJYB..jXL.jXLIRISISjXCRRjXLISRS...UpIRRISjXL见左侧向量图，Up与UAB(EAB)同相位E=UCC所以出口两相短路时，由于第三相电压而产生的Up可保证继UpIR电器的方向性。但三相短路时，无第三相电压，故不能够除掉出口三相短路的EBUBUAEA死区。IS.专业.专注.......其他方法：集成电路保护中，利用高Q值的50HZ带通有源滤波器响应特点的时间延缓，起到记忆作用。〔二〕极化电压的引入对方向阻抗继电器初态特点的影响稳态特点：在正常运行和短路后到达稳态时的继电器动作特点。初态特点：在发生短路的最初瞬时，继电器的动作特点。短路发生后，Up有一个过渡过程。继电器特点那么由初态特点逐渐向稳态特点过渡。1．稳态特点解析解析以下：〔1〕幅值比较式jXZzd..1..1.ZJUPUJ2IJZzdUP2IJZzdB’A’BZPZJ1ZzdZp1ZzdAZp22RBA等腰梯形B’A’当临界动作时，AB，A'B'所以引入Up不改变继电器的静态特点。而当正方向出口短路时，UJ=0.1..1.UpIJZzdUpIJZzd能满足，故能除掉死区，且能防范反方向出口短路时误动。22〔2〕相位比较式.专业.专注........jXUP.90Zzd90arg.IJZzdUJZ由于Up与UJ同相位，所以J..ZpUpargUJRarg....IJZzdUpIJZzdUJ..所以极化电压Up其实不改变继电器的稳态特点。而正方向出口短路时，UJ0，而Up0。所以继电器能够正确鉴别方向，即能除掉死区。2．初态特点〔设nl=nPT=1〕〔1〕正方向短路时：空载..UJZdUJIJZdE.~ZJUJZdZd.ZsIJ...EEIJZsZdZsZJ..UpE..jXarg.UpargEZsZJZzd..argZJ稳态IJZzdUJEZzdZJ)Zs(ZzdZJ0R-Zs暂态90argZsZJ90ZzdZJ其动作特点是以Zzd，-Zs尾端连线为直径的圆。.专业.专注.......结论：1〕初态特点圆包括坐标原点，故保证出口短路时可靠动作。2〕初态特点圆比稳态特点圆大，有利于躲过渡电阻的影响。3〕正方向的保护范围不变。〔2〕反方向短路时.UJdUJZ~~.Zd’IJZs.UP..arg.UpargEZJ..argIJZzdUJE(ZzdZJ)ZzdZJ'Zs90ZJZs'90argZJZzd，Z’其动作特点是Zzd0尾端的连线为直径的圆。结论：在反方向短路时，继电器有明确的方向性。jXZs’初态ZJ

..UJIJZdZJZd.IJ..EEZs'ZdZJZs'.EZs'ZJZzd稳态R.专业.专注.......第五节阻抗继电器的精确工作电流..阻抗继电器式利用测量阻抗ZJ来反响故障点的地址，即UJ与IJ的比值，其动作特点Zdz,J在理想条件下是常数，也就是说与IJ没关。例：全阻抗继电器〔整流型〕..KIIJKUUJ理想临界动作条件：KIIJKUUJUJKIZzd0.即ZKuIJ实质上执行元件是需要动作功率的，即实质临界动作条件为：KIIJKUUJU0ZUJKIU0IJKuK0IJ因此可知，Zdz,J与U0，IJ有关〔U0,IJ,Zdz.JZdzd〕Zf(IJ)的关系曲线可绘制以以下列图由图可见，当IJ较小时，Zdz,J将比整定阻抗Zzd显然减小，即实质的保护范围将比整定范围小，.专业.专注.......这将影响到与它相邻的保护的配合，而可能引起非选择性动作。每个阻抗继电器都有它实质的Zdz.Jf(IJ)曲线，为了把动作阻抗Zdz,J与整定阻抗的差距限制在必然的范围内，规定了精确工作电流这项指标。精确工作电流：是指继电器的动作阻抗与整定阻抗之间的差距等于整定阻抗的10％〔即Zdz,J＝0.9Zzd〕时，参加阻抗继电器的电流。记做IJg。当保护范围尾端短路时，IJ应大于或等于ZzdZdz.J10%，此误差在选IJg.min，才能保证Zzd择可靠系数时已考虑。第六节影响距离保护正确动作的因素及防范方法阻抗继电器的测量阻抗时受很多因素影响的。主要有：①．短路点的过渡电阻；②．电力系统振荡；③．保护安装处与故障点之间有分支电路；④．CT,PT的误差；⑤．PT二次回路断线；⑥．串联补偿电容。本节重视谈论①,②两因素的影响及相应的措施。.短路点过渡电阻的影响及相应措施：短路一般是非金属性的，即存在过渡电阻使得测量阻抗变化，保护范围可能缩短，可能超范围或误动。〔一〕.过渡电阻的影响：过渡电阻的性质：.专业.专注.......d(3),d(2)————电弧电阻d(1,1),d(1)————电弧电阻，杆塔电阻，大地电阻阻抗继电器感觉到的可能不是纯电阻性的。...'.UJIdRgIdZdZdIdRgZdZfZJ..'.'IJIdIdIdRgej..'其中Zf为附加阻抗，Zf，α为Id超前Id的角度Id'."谈论：①.Id0,单侧电源网络.'.IdId,ZfRg纯电阻性ZJ增大."②.Id0.两侧电源网络受电侧α>0,Zf电阻电感性Zf电抗局部增大送电侧α<0,Zf电阻电容性Zf电抗局部减小单侧电源网络中过渡电阻的影响.专业.专注.......BC线路出口经Rg短路当Rg较大，ZJ2超出其Ⅰ段范围而落入Ⅱ段范围内，而ZJ1仍在Ⅱ段的保护范围内，那么保护1和2将同时以第Ⅱ段时限动作，造成保护误动。小结：①.短路点距保护安装处越近，影响越大，反之影响越小；②.保护装置整定值越小，相对的受过渡电阻影响越大3.两侧电源网络中过渡电阻的影响：BC线路出口经Rg短路.专业.专注.......侧为送电侧IdjZJ1ZL1Id'RgeZJ2Id'RgejIdZJ3Id'RgejId.保护3：正方向出口短路，α<0，ZJ3落在第四象限，拒动②.保护2：反方向出口短路，ZJ3落在第二象限，误动③.保护1：区外短路，ZJ1落入动作特点圆，误动以上解析是针对方向阻抗继电器，对其他特点阻抗继电器也有近似的状况。一般而言，阻抗继电器动作特点在＋R轴方向上所占面积越大，受过渡电阻的影响就越小。〔二〕.减小过渡电阻的措施：两种措施：①．在保护范围不变的前提下，采用动作特点在＋R轴方向上有较大面积的阻抗继电器〔参看P105.图3－58〕②.采用瞬时测量装置：Rglg〔lg——电弧长度，Ig——电弧电流〕Ig短路初瞬，lg较小，Ig较大〔有非周期重量〕，所以Rg很小；～后，lg拉长，Ig减小〔非周期重量衰减〕，所以Rg增大。距离Ⅰ段：t小于40ms，Rg很小，能够忽略不计距离Ⅱ段：t为"或很长，应采用措施。距离Ⅲ段：由于特点圆较大，影响较小.专业.专注.......所谓瞬时测量，就是把距离元件的最初动作状态经过起动元件的动作固定下来。当电弧电阻增大时，距离元件不会由于电弧电阻的增大而返回，仍以预定的动作时限跳闸。短路初瞬，起动元件1：Ⅱ段阻抗元件2动作，所以起动中间继电器3，3起动后经过其触点①自保持。而当Rg,阻抗元件2返回。保护还可以在时间元件4动作后，经中间继电器3的触点②去跳闸。注：d点短路，保护3的Ⅰ段动作于跳闸，保护5Ⅱ段跳。对保护1，因d点在其第Ⅱ段保护范围内，起动元件和Ⅱ段测量元件动作，假设采用瞬时测量，那么会误动。所以只在单回线辐射形电网中的距离Ⅱ段上采用。二．电力系统振荡对距离保护的影响及振荡闭锁回路振荡时，系统中各发电机电势间的相角差随时间作周期性变化，从而使系统中各点电压，线路电流以及距离保护的测量阻抗也将发生周期性变化，可能以致距离保护的误动作。但平时系统振荡.专业.专注.......假设干周期后，多数状况下能自行恢复同步，假设此时保护误动，必然造成不良结果，所以使不同样意的。〔一〕.系统振荡