3.3阻抗继电器的实现方法解析.ppt

3.3 阻抗继电器的实现方法 ——绝对值比较原理的实现 ——相位比较原理的实现 ——比较工作电压法相位法实现的故障区判断 对于动作于跳闸的继电保护功能来说，最为重要的是判断出故障处于规定的保护区内还是保护区外，至于具体位置一般并不需要确切的知道。 3.3.1 绝对值比较原理的实现 1. 模拟式绝对值比较阻抗继电器的实现 若绝对值表达式的形式为： 两边同乘以测量电流 ，并令 则绝对值动作条件又可写为： 3.3.2 相位比较原理的实现 1. 模拟式相位比较阻抗继电器的实现 若绝对值表达式的形式为： 两边同乘以测量电流 ，并令 则相位动作条件又可写为： 3.3.3 比较工作电压相位法实现的故障区判断 1.比较工作电压相位法的基本原理 工作电压（又称补偿电压）用 表示，定义为： 通过比较 和 的相位的“差异”即可判断故障区。 正常运行时Zm和Zset同相位，且Zm比Zset幅值大，因此，工作电压 与测量电压同相位。 下面分析故障时两电压之间的相位关系。 3.3.3 比较工作电压相位法实现的故障区判断 比较工作电压相位法的基本原理 以 作为参考相量，根据不同故障情况下 和 的差异，就可以区分出故障点的位置。当 和 反相时，可以判定为区内故障；当 和 同相时，可判断为区外或反向故障。 3.3.3 比较工作电压相位法实现的故障区判断 3.3.3 比较工作电压相位法实现的故障区判断 比较工作电压相位法的缺陷： 当正向出口或反向出口出现短路的时候， （或者说 ）的值都非常小，所以保护容易出现正方向出口拒动和反方向出口误动的情况。 3.3.3 比较工作电压相位法实现的故障区判断 2.以正序电压为参考电压的测量元件 在出口处发生短路的时候，故障相的电压会降为0，但非故障相的电压都不会为0，而且其相位也不会随着故障位置的变化而变化，所以可以引入非故障相的电压作为比较 的参考电压。 由对称分量法可知，正序电压是三相电压组合而成，相当于引入了非故障相的电压。 下面分析以正序电压作为参考电压时，测量元件的动作特性。 注意：参考电压的选取应该是故障环路电压。 3.3.3 比较工作电压相位法实现的故障区判断 （1）不同短路情况下正序电压的变化分析 1）A相单相接地短路 A相出口接地短路时，保护安装处的三相电压为： 可见，故障相的正序电压和故障前电压同相位，幅值为2/3. 3.3.3 比较工作电压相位法实现的故障区判断 （1）不同短路情况下正序电压的变化分析 2）AB两相接地短路 保护安装处的三相电压为： 3.3.3 比较工作电压相位法实现的故障区判断 （1）不同短路情况下正序电压的变化分析 3）AB两相短路 保护安装处的三相电压为： 3.3.3 比较工作电压相位法实现的故障区判断 （1）不同短路情况下正序电压的变化分析 4）三相对称短路 如果短路发生在出口处，则三相的正序电压都为0，此时以正序电压作为参考电压就不适用了。若短路没有发生在出口处，则三相的正序电压不为0，只要三相的正序电压还有故障前电压的10%-15%,正序电压就还可以用作参考电压。 3.3.3 比较工作电压相位法实现的故障区判断 （2）以正序电压为参考电压的测量元件的动作特性 正序电压用作参考电压时，有两种应用方式：一种是令参考电压等于相应相或相间的正序电压 ；一种是令参考电压为 。 下面针对参考电压为 的情况进行分析，分别讨论。 3.3.3 比较工作电压相位法实现的故障区判断 根据前面的结论，正向区内故障时，有： 若将 换成 ，有： 根据前面的结论，对于接地距离保护，测量电压和测量电流应取： 3.3.3 比较工作电压相位法实现的故障区判断 上式中，由于故障相的正序电压 和故障相电压 是同相的，所以动作方程中的 可以换成 。故而动作方程可写为： 3.3.3 比较工作电压相位法实现的故障区判断 3.以记忆电压为参考电压的测量元件 以测量电压或正序电压为参考电压的方法，在出口三相对称短路时，三相的测量电压都降为0，将失去比较的依据。为克服这一缺点，可采用故障前的电压（记忆电压）作为测量元件的参考电压。 在模拟电路中，记忆电压是通过LC谐振回路获得，但该电压会随着时间的推移而衰减。数字式保护中，记忆电压是放在存储器中的故障前电压的采样值，故而不存在衰减问题。 可以证明：以记忆电压为参考电压的元件的