【正文】 的測量阻抗是一樣的，所以在低壓距離中，只測量相阻抗，而且工作電壓中沒有 3I0 項(xiàng)。在三相低壓程序里，由正序電壓記憶量極化，Ⅰ、Ⅱ段距離繼電器在動(dòng)作前設(shè)置正的門坎，保證母線三相故障時(shí)繼電器不可能失去方向性；繼電器動(dòng)作后則改為反門坎，保證正方向三相故障繼電器動(dòng)作后一直保持到故障切除。Ⅲ段距離繼電器始終采用反門坎，因而三相短路Ⅲ段穩(wěn)態(tài)特性包含原點(diǎn)，不存在電壓死區(qū)。一般情況下各相阻抗一樣，但為了保證母線故障轉(zhuǎn)換至線路構(gòu)成三相故障時(shí)仍能快速切除故障，所以對(duì)三相阻抗均進(jìn)行計(jì)算，任一相動(dòng)作跳閘時(shí)選為三相故障。低壓距離繼電器比較工作電壓和極化電壓的相位： 工作電壓： ()ZDOPIU????極化電壓： () M1這里： CBA,為工作電壓?OPU為極化電壓 為整定阻抗ZD為記憶正序電壓，取計(jì)算時(shí)刻前兩個(gè)周波電壓。 M?1根據(jù)極化電壓的所取不同，把阻抗繼電器分為穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)特性。在短路的前兩個(gè)周波里，微機(jī)將短路前故障的正序電壓即負(fù)荷電壓保存起來（記憶）作為極化電壓，與故障后計(jì)算得到的工作電壓作比較，這時(shí)，繼電器對(duì)應(yīng)為暫態(tài)特性；40MS 以后，極化電壓成為故障后電壓，此時(shí)對(duì)應(yīng)特性為穩(wěn)態(tài)特性。正方向故障時(shí)，故障系統(tǒng)圖如 22SZ NEMEIKZGR圖 22 正方向故障系統(tǒng)圖 ()KZIU???在記憶作用消失前： ()?jM1eE ()????IS因此， () ????? ????????? IZIZDKZDKZDOP???jSM1eU ()繼電器的比相方程為： ()0PO09Arg9??? () ??00 99???jKSZDerg設(shè)故障線母線電壓與系統(tǒng)電勢同相位 δ=0，其暫態(tài)動(dòng)作特性如圖 23ZDKSZ?RjX圖 23 正方向故障時(shí)動(dòng)作特性測量阻抗 在阻抗復(fù)數(shù)平面上的動(dòng)作特性是以 至 連線為直徑的圓，動(dòng)作特KZZDS?性包含原點(diǎn)表明正向出口經(jīng)或不經(jīng)過渡電阻故障時(shí)都能正確動(dòng)作，并不表示反方向故障時(shí)會(huì)誤動(dòng)作；反方向故障時(shí)的動(dòng)作特性必須以反方向故障為前提導(dǎo)出。當(dāng) δ 不為零時(shí)，將是以 到 連線為弦的圓，動(dòng)作特性向第Ⅰ或第Ⅱ象限偏移。ZDS?反方向故障時(shí)，故障系統(tǒng)圖如 24 SZ39。 NEMEIKZGR圖 24 反 方 向 故 障 的 計(jì) 算 用 圖 KIU???? ()在記憶作用消失前： ()?jNM1eE ????????IZ39。EKSN（）因此， ???? ????IZIUDKZDDOP （） ??????jKSM1e39。（） 繼電器的比相方程為： 0099??POUArg ()則 ()??39。?????jKSZDe測量阻抗 在阻抗復(fù)數(shù)平面上的動(dòng)作特性是以 與 連線為直徑的圓，如圖KZZDS39。25，當(dāng) 在圓內(nèi)時(shí)動(dòng)作，可見，繼電器有明確的方向性，不可能誤判方向。?ZDS39。RjXK? ZDKRjX圖 25 反方向故障時(shí)的動(dòng)作特性 圖 26 三相短路穩(wěn)態(tài)特性以上的結(jié)論是在記憶電壓消失以前，即繼電器的暫態(tài)特性。當(dāng)記憶電壓消失后，正方向故障時(shí)： ()KMZIU???1 ()????ZDKOP ()I? ()0099??KZArg反方向故障時(shí)： ()KMZIU????1 ()???IDOP ()KI ()0099?????ZArg正方向故障時(shí)，測量阻抗 在阻抗復(fù)數(shù)平面上的動(dòng)作特性如圖 26，反方向故障時(shí)，K動(dòng)作特性也如圖 26。由于動(dòng)作特性經(jīng)過原點(diǎn)，因此母線和出口故障時(shí)，繼電器處于KZ動(dòng)作邊界。為了保證母線故障，特別是經(jīng)弧光電阻三相故障時(shí)不會(huì)誤動(dòng)作，因此，對(duì)Ⅰ、Ⅱ段距離繼電器設(shè)置了門坎電壓，其幅值取最大弧光壓降。當(dāng)正向三相出口短路時(shí)，當(dāng)Ⅰ、Ⅱ距離繼電器暫態(tài)動(dòng)作后，將繼電器的門坎倒置，相當(dāng)于將特性圓包含原點(diǎn)，以保證繼電器動(dòng)作后能保持到故障切除，如果 I、II 段距離繼電器不動(dòng)作，該門檻電壓無需倒置；當(dāng)反向出口三相短路時(shí)，繼電器不動(dòng)作，門檻電壓也無需倒置，該電壓的存在，可以使穩(wěn)態(tài)特性圓的下端上移，從而保證其穩(wěn)態(tài)時(shí)不誤動(dòng)。為了保證Ⅲ段距離繼電器的后備性能，Ⅲ段距離元件的門坎電壓總是倒置的，其特性包含原點(diǎn)，靠 III 段延時(shí)來保證其選擇性。 接 地 距 離 繼 電 器 Ⅲ段接地距離繼電器Ⅲ段接地距離繼電器由阻抗圓接地距離繼電器和四邊形接地距離繼電器相或構(gòu)成，四邊形接地距離繼電器可作為長線末端變壓器后故障的遠(yuǎn)后備。阻抗圓接地距離繼電器：工作電壓： ()??ZD0OPI3KIU?????極化電壓： ()?1采用當(dāng)前正序電壓，非記憶量，這是因?yàn)榻拥毓收蠒r(shí)，正序電壓主要由非故障相?PU形成，基本保留了故障前的正序電壓相位，因此，Ⅲ段接地距離繼電器的特性與低壓時(shí)的暫態(tài)特性完全一致，見圖 2圖 25，繼電器有很好的方向性。 四邊形接地距離繼電器：四邊形距離繼電器的動(dòng)作特性如圖 27， 為接地Ⅲ段圓阻抗定值, 為接地ⅢZDRECZ段四邊形定值，四邊形為矩形，與 平行邊長為 /2，與 垂直邊長為 。ZRECZDZDREC KZRjXZD 圖 27 四邊形距離繼電器的動(dòng)作特性Ⅰ、Ⅱ段接地距離繼電器由正序電壓極化的方向阻抗繼電器： 工作電壓： ()??ZD0OPI3KIU?????極化電壓： ()1je???Ⅰ、Ⅱ段極化電壓引入移相角 θ1，其作用是在短線路應(yīng)用時(shí)，將方向阻抗特性向第Ⅰ象限偏移，以擴(kuò)大允許故障過渡電阻的能力。其正方向故障時(shí)的特性如圖 28 所示。θ1 取值范圍為 0176。、15176。、30176。由圖 28 可見，該繼電器可測量很大的故障過渡電阻，但在對(duì)側(cè)電源助增下可能超越，因而引入了第二部分零序電抗繼電器以防止超越。 ZDSZ?RjXA01??015??03圖 28 正方向故障時(shí)繼電器特性零序電抗繼電器 工作電壓： ()??ZD0OPI3KIU?????極化電壓： ()D0Z??為模擬阻抗 DZ比相方程為 ()??0D0Z0 9I3Arg9???????正方向故障時(shí)： ()KIU???????0D0Z03KIr?()0DDKD I3KArgrZ27ArgIgAZ9 ???????上式為典型的零序電抗特性。如圖 28 中直線Ａ。 當(dāng) 與 同相位時(shí)，直線 A 平行于 R 軸，不同相時(shí)，直線的傾角恰好等于 相對(duì)于0I的相角差。假定 與過渡電阻上壓降同相位，則直線Ａ與過渡電阻上壓降所3K???0I呈現(xiàn)的阻抗相平行，因此，零序電抗特性對(duì)過渡電阻有自適應(yīng)的特征。 實(shí)際的零序電抗特性由于 為 78176。而要下傾 12176。，所以當(dāng)實(shí)際系統(tǒng)中由于二側(cè)零序DZ阻抗角不一致而使 與過渡電阻上壓降有相位差時(shí)，繼電器仍不會(huì)超越。由帶偏移角 θ10I的方向阻抗繼電器和零序電抗繼電器二部分結(jié)合，同時(shí)動(dòng)作時(shí)，Ⅰ、Ⅱ段距離繼電器動(dòng)作，該距離繼電器有很好的方向性，能測量很大的故障過渡電阻且不會(huì)超越。 相 間 距 離 繼 電 器Ⅲ段相間距離繼電器 Ⅲ段相間距離繼電器由阻抗圓相間距離繼電器和四邊形相間距離繼電器相或構(gòu)成，四邊形相間距離繼電器可作為長線末端變壓器后故障的遠(yuǎn)后備。阻抗圓相間距離繼電器：工作電壓： ()ZDOPIU?????極化電壓： ()1繼電器的極化電壓采用正序電壓。因相間故障其正序電壓基本保留了故障前電壓的相位；故障相的動(dòng)作特性見圖 2圖 25，繼電器有很好的方向性。三相短路時(shí)，其動(dòng)作特性為一過原點(diǎn)的圓，如圖 26。由于正序電壓較低時(shí)，由低壓距離繼電器測量，因此，這里既不存在死區(qū)也不存在母線故障失去方向性問題。四邊形相間距離繼電器：四邊形相間距離繼電器動(dòng)作特性同四邊形接地距離繼電器，如圖 27，只是工作電壓和極化電壓以相間量計(jì)算。Ⅰ、Ⅱ段距離繼電器 由正序電壓極化的方向阻抗繼電器：工作電壓： ()ZDOPIU?????極化電壓： ()2j1e?這里，極化電壓與接地距離Ⅰ、Ⅱ段一樣，較Ⅲ段增加了一個(gè)偏移角 θ2，其作用也同樣是為了在短線路使用時(shí)增加允許過渡電阻的能力。θ2 的整定可按 0176。，15176。，30176。三檔選擇。 電抗繼電器：工作電壓： ()ZDOPIU?????極化電壓： ()為模擬阻抗DZ正方向故障時(shí)： ()ZDKopII比相方程為： ()0D09Arg9???? ()??D0ZKArg27Z??當(dāng) 阻抗角為 90176。時(shí)，該繼電器為與Ｒ軸平行的電抗繼電器特性，實(shí)際的 阻抗角DZ DZ為 78176。，因此，該電抗特性下傾 12176。，使送電端的保護(hù)受對(duì)側(cè)助增而過渡電阻呈容性時(shí)不致超越。以上方向阻抗與電抗繼電器二部分結(jié)合，增強(qiáng)了在短線上使用時(shí)允許過渡電阻的能力。 零 序 方 向 過 流 保 護(hù) 的 原 理 與 特 點(diǎn)我國的 110kV 電網(wǎng)采用中性點(diǎn)直接接地方式。在該電壓等級(jí)輸電線路中，接地故障約占輸電線路故障總數(shù)的 90%。當(dāng)發(fā)生接地短路時(shí)，將產(chǎn)生很大的零序電流（相對(duì)于正常運(yùn)行時(shí)的零序電流而言） ，因而即使經(jīng)大電阻接地短路時(shí)，零序電流保護(hù)也可以有足夠的靈敏度，用其作為接地距離保護(hù)的補(bǔ)充是很合適的。發(fā)生單相接地故障時(shí)系統(tǒng)零序等值電路如圖 29 所示。0S39。Z 0I 0SZ 0U 0FU 圖 29 發(fā)生單相接地故障時(shí)的系統(tǒng)零序等值電路由圖可見，越靠近保護(hù)安裝處發(fā)生單相接地故障，保護(hù)裝置檢測到的零序電壓 越0U高，零序電流 越大，因此不存在出口三相短路誤判方向問題。0I本裝置配置了 I、II、III 段方向零序電流保護(hù)，其工作原理和整定計(jì)算比參照附錄，在本裝置中設(shè)置了零序正反方向元件來區(qū)分正反方向故障。零序正反方向元件（ 、?0F）由零序功率 決定， 由 和 的乘積獲得( 、 為自產(chǎn)零序電壓?0F0P03UDZI?003I電流， 是幅值為 1 相角為 780的相量)， 0 時(shí) 動(dòng)作； 1 伏安（ ）或DZP?0FPAN5? 伏安（ ）時(shí) 動(dòng)作。零序過流繼電