阻抗继电器的接线方式

第三节第三节阻抗继电器的接线方式一、对距离保护接线方式的要求及接线种类加入继电器的电压和电流应满足如下要求：1．1．继电器的测量阻抗应能准确判断故障地点，即与故障点至保障安装处的距离成正比。2．2．继电器的测量阻抗应与故障类型无关，即保护范围不随故障类型而变化。阻抗继电器常用的接线方式有四类，如表3-1中所示。表中“A”表示按相间电压或相电流差，“Y”表示按相电压或相电流。表3-1阻抗继电器的常用接线方式、\接线方式继电器、、U(00)IAT(3』U・ Y ・I+K3IUIYUIYUIYU0IJUI-1A BU，—IU、IUI+K3IJUI-1U—IUIUI+K3IJUI-1U—IIa a1UIUI+K3IC 0二、反应相间短路阻抗继电器的0。接线图3-31图3-31三相短路测量阻抗分析1、三相短路以J1为例分析之。设短路点至保护安装地点之间的距离为L千米，线路每千米的正序阻抗为Z1°，则保护安装地点的电压UAB应为UAB=U-U=IZL-1ZL=(I-1)ZLUABABA1B1 AB1此时，阻抗继电器的测量阻抗为ZG)=ab=ZLJ1I-I1AB结论：在三相短路时，三个继电器的测量阻抗均等于短路点到保护安装地点之间的正序阻抗，三个继电器均能正确动作。2．两相短路如图3-32所示，设以AB两相短路为例，分析此时三个阻抗继电器的测量阻抗。对J1而uAB=IZL—uAB=IZL—IZL=(I—I)ZLA1B图3-32两相短路测量阻抗分析AB1d(2)ABUZL——ab—=ZL-1 1AB结论：与三相短路时的测量阻抗相同。因此，J1能正确动作，J2和，3不会动作。同理，在BC或CA两相短路时，相应地分别有J2和^能准确测量出ZiL而正确动作3．3．中性点直接接地电网中两相接地短路CL0CL0图3-33 d6.测量阻抗的分析AB如图3—33所示，设故障发生在AB相，它与两相短路不同之处是地中有电流流回，因此IA丰一IB。我们可以把A相和B相看成两个“导线一一地”的送电线路并有互感耦合在一起，设ZL表示每千米的自感阻抗，ZM表示每千米的互感阻抗，则保护安装地点的故障相电压应为U=IZL+IZLTOC\o"1-5"\h\zA AL BMU=IZL+IZLB BL AM继电器J1的测量阻抗为rU (I—I)(Z—Z)LZ(1.1)=^——AB—=A BL M-J1 I—I I—IAB AB=(Z—Z)L=ZLLM 1其值与三相短路时相同，保护能够正确的动作。三、反应相间短路阻抗继电器的30。接线这种接线方式有两种，以继电器Ji为例，在三相和AB两相短路时，其测量阻抗为U (I—I)ZLZ二AB二AB+二(1—e—j申)ZL

J(+30。) I I 1AAU (I—I)ZLZ二AB二AB1二(1—ej申)ZL

J(-30。) —I —I 1BB将以上两式合并写成Z=(1—e+>9)ZLJ11．正常运行情况Z=(1—e+>120。)Z=J3Ze+j30。J fh fh测量阻抗的数值为每相负荷阻抗的P3倍，阻抗角则较负荷阻抗的角度偏移土30。，当采用+30。接线时，测量阻抗的阻抗角向超前于每相负荷阻抗的方向移动30。，而当采用—30。接线时，则向滞后方向移动30。。2.2.三相短路三相短路与正常运行时相似，只是Z1L为短路点到保护安装地点之间每相的正序阻抗，因此Z=J3ZLe+>30。J 1即测量阻抗的数值为每相线路阻抗的倍，相位则比线路阻抗角偏离土30。。3.两相短路以AB两相短路为例，IA超前于IB的角度180。，因此Z=(1一e+>180。)ZL=2ZLJ 1 1即测量阻抗的数值为每相短路阻抗的2倍，相位则等于线路的阻抗角。采用30。接线方式的阻抗继电器在不同故障类型时，其测量阻抗的数值与相位均不相同，这种接线方式可应用于圆特性方向阻抗继电器。如图3-34所示，三相短路与两相短路时的保护范围一样。这种接线方式较简单，电流互感器的负担也较轻，因此，除了用于圆特性的方向阻抗继电器外，还可用于作为起动元件的全阻抗继电器。此外在输电线路的送电端，当采用—30。接线时，在正常情况下其测量阻抗一般位于第四象限，它将具有更好的避越长距离重负荷线路负荷阻抗的能力，而在输电线路的受电端采用+30。接线时，也具有同样的效果。四、反应接地短路阻抗继电器的接线单相接地故障时，只有故障相电压降低，电流增大，而任何相间电压都是很高的。因此应将故障相的电压和电流加入到继电器中，对A相阻抗继电器，接入继电器的电压为U=U+U+U+IZL+IZL+IZLAd1d2 d0112200=IZL+IZL+IZL112200=(I+I+I)ZL-IZL+IZL12010100=IZL+A1ZL-ZL•=IZL+A1—IZL

ZLoi1=(I+3KI)ZLA01式中KI0称为零序补偿电流，K式中KI0称为零序补偿电流，K=其中1Z-Z0 13Z1为常数；接入继电器的电流ij=IA+3KI0，则故障相阻抗继电器的测量阻抗为Z（1）二 a二