华北电力大学电力系统继电保护课程教案1

ZJ?11(1??)Zzd?(1??)Zzd 22...11UJ?IJ(1??)Zzd?IJ(1??)Zzd

22.2. 相位比较原理 jX Zzd ?90??argZzd-ZJ ZJ??Zzd?90?

Zzd?ZJ

ZJ R -αZzd ZJ+αZzd ?90??arg

UJ??IJZzdIJZzd?UJ....?90?

总结三种阻抗的意义:

1) 测量阻抗ZJ:由加入继电器的电压UJ与电流IJ的比值确定。

?J?argUJIJ..

2) 整定阻抗Zzd:一般取继电器安装点到保护范围末端的线路阻抗。

全阻抗继电器:圆的半径

方向阻抗继电器:在最大灵敏角方向上圆的直径

偏移特性阻抗继电器:在最大灵敏角方向上由原点到圆周的长度。

3) 起动阻抗(动作阻抗)Zdz.J:它表示当继电器刚好动作时,加入继电器的电压UJ 和电流IJ

的比值。

除全阻抗继电器以外:Zdz.J随ΨJ的不同而改变。当ΨJ=Ψlm时,Zdz.J=Zzd,此时最大。

三﹑阻抗继电器的构成

主要由两大基本部分组成:电压形成路和幅值比较或相位比较回路。 UJ 电UA 比 电比UJ UC 压幅 压相执行 执行 形回形回 (输出) (输出) 成 IJ UB 路 成 路 UD IJ 交流回路 交流回路

UA﹑UB﹑UC﹑UD基本上是由UJ和IJZzd组合而成。而UJ可直接从PT二次侧取得,必要时经YB变换。而IJZzd则经过DKB获得。

(一) 方向阻抗继电器交流回路的原理接线

UA....1.?IJZzd Uc?UJ 2...1.?UJ?IJZzd UD?IJZzd?UJ

2.UB

﹒ ﹒ DKB ﹒ IJ ﹒ 1/2IJZzd ﹒ DKB 1/2IJZzd UA ﹒ IJ ﹒ IJZzd UD YB YB UJ ﹒﹒ UB ﹒ ﹒ UJ UC

其它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,有两种类型:

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。 继电器反应Uab=Ua-Ub而动作。 继电器反应Ia-Ib而动作。 Uab R2 R1 a b UUB * A U UA B J * Ib Ia J R1 Ua Ub R2 Ia-Ib (三) 相位比较回路

1直接比相式

.方UC 1 & UC?5 0 0 20 ?90?arg?90? U0 .波 ms ms 2 UD延时动作 瞬时动作 它是以测定UC和UD同时为正的时间来方UD 瞬时返回 延时返回 判断它们的相位。 波 (角度鉴别器) (脉冲鉴宽电路)

t 90——5ms U UC UD o

U UC

UD t U1 t U2 t

U1 U3 t U2 t U4 t U3 t U0 t U4 t 不动作 t U0 2.脉冲式比相电路 .'ot .'.加移相器后移相将UC移相90,即UC动作 t ?UCe?90 原比相动作方程变为:

?180??argUCUD..??0?

UD 方波 1 & 0 20 ms U0

UC 方2 du 3 波 dt 微分元件(产生脉冲输出的时间与UC方波的前沿同时)

UD(U1) t UC(U2) t U3 t U4 t U0 t 动作

U1

U3 U2 t t

不动作 U4 t t U0 t

第三节 阻抗继电器的接线方式

一﹑基本要求

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,而与故障类型无关。

二﹑常用接线方式

参见P90,表3-2,其中0接线,+30接线和-30接线的阻抗继电器用于反映各种相间短路。相电压和具有k3I0补偿的相电流接线用于反映各种接地故障。

o

o

o

三﹑分析

(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 D ~

U ..ld UA?UAD?IA1Z1ld?IA2Z2ld?IA0Z0ld

......

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