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1、第4章距離保護(hù)知識(shí)與能力要求：理解距離保護(hù)的基本工作原理，掌握各種特性的阻抗繼電器特征及接線；了解影響距離保護(hù)正確工作的因素及采取的措施。.4.1距離保護(hù)的基本原理前面介紹的各種電流電壓保護(hù)，其保護(hù)范圍要隨系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化而變化。對長距離、重負(fù)荷線路，由于線路的最大負(fù)荷電流可能與線路末端短路時(shí)的短路電流相差甚微，采用電流電壓保護(hù)，其靈敏性也常常不能滿足要求。距離保護(hù)是廣泛運(yùn)用在110KV及以上電壓輸電線路中的一種保護(hù)裝置。一、距離保護(hù)的基本原理輸電線路的長度是一定的，其阻抗也基本一定。在其范圍內(nèi)任何一點(diǎn)故障，故障點(diǎn)至線路首端的距離都不一樣，也就是阻抗不一樣，都會(huì)小于總阻抗
2、。距離保護(hù)就是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處之間的距離，并根據(jù)該距離的大小確定動(dòng)作時(shí)限的一種繼電保護(hù)裝置。距離保護(hù)的核心元件阻抗繼電器。.當(dāng)被保護(hù)線路上發(fā)生短路故障時(shí)，阻抗繼電器的測量阻抗為Zm設(shè)阻抗繼電器的工作電壓為阻抗繼電器的整定阻抗是指保護(hù)安裝處至保護(hù)末端的阻抗。由此可見：保護(hù)區(qū)內(nèi)短路故障，工作電壓小于0；而保護(hù)外或反方向短路故障，工作電壓大于0。二、距離保護(hù)的時(shí)限特性距離保護(hù)時(shí)限特性與三段式電流保護(hù)相似。.三、距離保護(hù)的構(gòu)成由起動(dòng)元件、方向元件、測量元件、時(shí)間元件和執(zhí)行部分組成。起動(dòng)元件：發(fā)生短路故障時(shí)瞬時(shí)起動(dòng)保護(hù)裝置。方向元件：判斷短路方向。測量元件：測量短路點(diǎn)至保護(hù)安裝
3、處距離。時(shí)間元件：根據(jù)預(yù)定的時(shí)限特性動(dòng)作，保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性。執(zhí)行元件：作用于跳開斷路器。.4.2阻抗繼電器單相式阻抗繼電器是指加入繼電器只有一個(gè)電壓（可以是相電壓或線電壓）和一個(gè)電流（可以是相電流或兩相電流差）的阻抗繼電器，加入繼電器的電壓與電流比值稱為繼電器的測量阻抗Zm。測量阻抗可表示為：一、圓特性阻抗繼電器1、全阻抗繼電器如圖所示，全阻抗繼電器的特性圓是一個(gè)以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心，以整定阻抗的絕對值為半徑所作的一個(gè)圓。圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，圓外為非動(dòng)作區(qū)。不論故障發(fā)生在正方向短路故障，還是反方向短路故障，只要測量阻抗落在圓內(nèi)，繼電器就動(dòng)作，所以叫全阻抗繼電器。不論加入繼電器電壓
4、與電流的相位差如何，動(dòng)作阻抗不變，即全阻抗繼電器動(dòng)作不具有方向性。動(dòng)作阻抗：使繼電器動(dòng)作的最大阻抗稱為動(dòng)作阻抗，以表示。.動(dòng)作表達(dá)式：即：上式表明：全阻抗繼電器實(shí)質(zhì)是比較兩電壓的幅值，一為動(dòng)作分量，一為制動(dòng)分量。其物理意義是：正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)安裝處測量到的電壓是正常額定電壓，電流是負(fù)荷電流，阻抗繼電器不起動(dòng)；在保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)，保護(hù)測量到的電壓為殘余電壓，電流是短路電流，阻抗繼電器起動(dòng)。.二、方向阻抗繼電器方向阻抗繼電器的特性圓是一個(gè)以整定阻抗為直徑而通過坐標(biāo)原點(diǎn)的圓，圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，圓外為制動(dòng)區(qū)。保護(hù)動(dòng)作具有方向性。特點(diǎn)：當(dāng)加入阻抗繼電器的電壓和電流之間的相位為不同數(shù)
5、值時(shí)，動(dòng)作阻抗就不同。為使繼電器工作在最靈敏狀態(tài)，應(yīng)選擇整定阻抗角等于線路短路阻抗角。.三、偏移特性阻抗繼電器此阻抗繼電器是介于全阻抗繼電器與方向阻抗繼電器之間，動(dòng)作特性向第三象限偏移了一個(gè)量。特性圓：.特性圓：.還有其它特性的阻抗繼電器，比如多邊形特性、方向多邊形特性等等，不再贅述?；咎攸c(diǎn)可以歸納為以下幾點(diǎn)：1、測量阻抗是由加入阻抗繼電器的測量電壓與測量電流的比值所確定，測量阻抗角就是測量電壓與測量電流之間的相位差。2、整定阻抗一般取保護(hù)安裝處到保護(hù)區(qū)末端的線路阻抗作為整定阻抗。3、動(dòng)作阻抗是使阻抗繼電器起動(dòng)的最大測量阻抗。方向、偏移阻抗繼電器動(dòng)作阻抗隨阻抗角而變。4、
6、當(dāng)偏移度等于0時(shí)，為方向阻抗繼電器；偏移度等于1時(shí)，為全阻抗繼電器。.4.3阻抗繼電器的接線方式一、基本要求二、反應(yīng)相間故障的阻抗繼電器接線方式1、0°接線方式假定同一相的相電壓與相電流同相位（即cosφ=1），則加在繼電器端子上的電壓與電流相位差為0°的接線方式。繼電器類別A相阻抗元件B相阻抗元件C相阻抗元件１、阻抗繼電器的測量阻抗應(yīng)正比于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的距離；２、阻抗繼電器的測量阻抗應(yīng)與故障類型無關(guān)，也就是保護(hù)范圍不隨故障類型而變化；3、阻抗繼電器的測量阻抗應(yīng)不受短路故障點(diǎn)過渡電阻的影響。.2、動(dòng)作情況分析A、三相短路時(shí)三相對稱，僅以A相為例。設(shè)短路點(diǎn)至保護(hù)安
7、裝處的距離為LK，線路每公里正序阻抗為Z1，則保護(hù)安裝處的電壓為：此時(shí)阻抗繼電器的測量阻抗為：B、兩相相間短路時(shí)以BC相間短路為例.保護(hù)安裝處電壓為：阻抗繼電器的測量阻抗為：C、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中兩相接地短路時(shí)以BC相接地短路為例.BC兩相接地短路保護(hù)安裝處母線電壓為：測量阻抗為：由以上分析可知，對于0°接線方式，在電網(wǎng)同一點(diǎn)發(fā)生各種相間故障時(shí)，接于故障相間的阻抗繼電器測得的阻抗相同，而且測得的阻抗只與故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離成正比，故滿足接線方式的要求。所以0°接線方式廣泛運(yùn)用于反應(yīng)相間短路故障的距離保護(hù)中。.
