过渡电阻对阻抗继电器的影响.docx

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1、第四章 过渡电阻对 阻抗继电器 的影响一.过渡电阻对 相间阻抗继电器 的影响电力系统中的短路一般都不是金属性的，而是在短路点存在过渡电阻。短路点的过渡电阻Rg是指当相间短路或接地短路时，短路电流从一相流到另一相或从相导线流入地的途径中所通过的物质的电阻，这包括电弧、中间物质的电阻，相导线与地之间的接触电阻， 金属杆塔的接地电阻等。在相间短路时，过渡电阻主要由电弧电阻构成。短路初瞬间，电弧电流I。最大，弧长1。gg最短，弧阻Rg最小。几个周期后，在风吹、空气对流和电动力等作用下，电弧逐渐伸长，弧阻Rg迅速增大，因此电弧电阻属于非线性电阻。在导线对铁塔放电的接地短路时，铁塔及其接地电阻构成过渡电阻

2、的主要部分，铁塔的接地电阻与大地导电率有关，对于跨越山 区的高压线路，铁塔的接地电阻可达数十欧；当导线通过树木或其它物体对地短路时，过渡电阻更高。目前我国对 500kV线路接地短路的最大过渡电阻按300建估计；对220kV线路，则按100，估计。对于图中所示的单侧电源网络，当线路B C的出口经Rg短路时，保护1的测量阻抗为ZJ 1 = R ,保护2的测量阻抗为ZJ 2 = ZAB + Ra。可见，过渡电阻会使测量阻抗增大， .对保护1,测量阻抗增大的数值就是 Rg；对保护2,由于Zj.2是Zab与R的向量和，图单侧电源线路经过渡电阻Rg短路的等效图由图可知其数值比无 Rg时增大不多。因此可以得

3、出结论：保护装置距短路点越近时，受过渡 电阻的影响越大；同时，保护装置的整定值越小，受过渡电阻的影响也越大。图 过渡电阻对不同安装地点距离保护影响的分析当Rg较大使Zy落在保护1的第n段范围内，而Zk.2仍落在保护2的第n段范围内时, 两个保护将同时以第n段时限动作，从而失去选择性。如图所示的双侧电源网络接线，各参数标示于图中，假设全系统各元件的阻抗角相等，以%=Arg (ZS + ZL + ZS) = ArgZg 表示。J当线路上任意点经过渡电阻Rg看三相短路时，设三相参数相同，则仍可用一相回路进行分析。此时在 F点Rg中流过的电流为：U _I F = I M + I N(4-25)安装于线

4、路M侧的继电器测量阻抗为：LJ- U M _ _ I F 1zm =aZL Rg aZL ZR(4-26)I MI M式中a表示故障点位置占线路全长的百分数，Zr表示由过渡电阻在测量阻抗中引起的附加分量。由于对侧电源的助增作用使Rg所产生的影响要复杂得多。例如，当两侧电势相位L L不同时，I M和I N图双侧电源网络接线及有关参数LL若出现相位差，因此Zr不是一个纯电阻。如图 4-16所示，当I M超前于I N时，I.L LL _ L A =Arg u 0，此时I m也超前于If,因此Zr壬电谷性。反之，如I m洛后于In,则Zr壬电 I N感性。现根据图4-15进一步分析如下。图4-16双侧

5、电源线路上过渡电阻 对测量阻抗的影响1.系统正常运行时， M侧测量阻抗（Ra=g） gu .(4-27 )Em - EnI M 101 =ZfmZfn式中Zfm-一故障点至 M侧电源之间的总阻抗;Z fn故障点至N侧电源之间的总阻抗；F点的电压D D U F101 = Em- I m 101 Zfm将式（4-27 ）代入并化简可得LU F101 =LEm ZfnZfm. En Zfm-Zfn(4-28 )在M点继电器的测量阻抗L L .U M101 U F101 I M 101 (:Z)ZM101-I M 101I M 101LU F101-ZL . yI M 101-：ZLL.EmZfn .

6、EnZfmE ：Em En此阻抗就是系统两侧电源摆开在某一(4-29)6角时的测量阻抗。也可以看成是，当F点的过渡电阻R =g时的测量阻抗。 g2.系统F点经过渡电阻Rg三相短路时，M点测量阻抗：可运用等效发电机原理进行分析 (如求M点测量阻抗，须知M点电压和流过 M处的电流,L故从故障点电流开始计算)。此等效电源的电势为 Rg断开时F点的电压，即U 口01，等效内阻 抗为乙=Zfm /ZfnZ FM Z fnZfm Z fn如图4-17所示。根据该图即可求得故障点的总 电流UU F101I F =ZiRgu .EmZfn .EnZfmZfm Zfn R(Zfm -Zfn)(4-30)又根据图

7、4-15可得U L U _Em -Uf Em -If RgI M =ZfmZfm将式(4-31 )代入上式化简后可得L_L Em Zfn -Em R。-EnR。1ggM 七ZfmZfn .Rg(ZFM -Zfn)将式(4-31 )和(4-33 )代入式(4-26)可得LL.If(Em ZfnEnZfm )RgZr = L Rg = 7Z ZI m Em Zfn - Em Rg -En Rg(4-32 )(4-33)EmZfn -EnZfmL ZEm - En1 - .E m - E n1()RgEm ZfnL.EmZfnEnZfmLZEm- En11 kRge(4-34)式中L . keLNE

8、m Zfn可根据系统运行情况、系统参数、及故障点位置来确定。(4-35)令ZRmax表示当RgTg时Zr之值，则_ Em Zfn EnZfmR max 一Em - En(4-36)Rg =%表示系统中没有短路， 因此应与短路以前的状态相符。与式（4-29）相比，ZRmax正是等式右端的最后一项，即在正常运行情况下，F点电压U F101和电流I M101之比。当短路点过渡电阻 Rg为任意有限数值时，将式（4-34）、（4-36）代入（4-26）中，则 得M点继电器的测量阻抗。1， c 、Zm =UZl +ZRmax1 -（4-37）1 kRge j图4-18 双侧电源线路经过渡电阻（Rg=0T8

9、）短路时，送电侧测量阻抗的轨道3.当M侧为送电端时,Rg对测量阻抗Zm的影响：此时LLrEm超前En为6角，Zfn的阻抗角为区，因此代入式（4-35）即可求出k和e之值。然后根据（4-37）式可求出Rg由0Tg变化时，Zm的变化轨迹，如图 4-18所示。（先画出系统正常运行时的电压降落图，M侧电势为参考向量，N侧落后M侧S角，连接M侧及N侧电势的顶点，连线为系统电势差，再画出L L由此电势差产生的电流，电势差连线上可画出相应的 Um和Un ,此图各项电压都除以电流，即为系统正常运行时阻抗图，电势差连线对应全系统阻抗。阻抗图的M点位于坐标原点， 被保护线路阻抗位于第一象限，则可看出。点位于第一象

10、限，OM连线即为负荷阻抗。而受电侧N位于坐标原点时，。点位于第二象限）。1对式（4-37）中最后一项+k&随Rg变化的轨迹，已在图 4-2中作过分析，为了引用这个分析的结果，我们取用一个新的座标系统，设把 F点作为原点，FO为实数方向，且令FO=1过。点作半直线OD其与FO轴的夹角为-6，则当Rg变化时，。喇是（1十kRge6） 的轨迹，实线园弧 FO是半直线OD的几何反演，虚线园弧 FO则是OD的复数反演，同于图4-2 ,用作图法可求园心的位置C,已示于图中。1由于FO=1,虚线园弧代表5的轨迹，因此，实线园弧F GO又是1 kRe j11 八1不的轨迹，如图4-19所证明.但需要注意，当R

11、g=0时，1石们1 kRg ej1 kRgej实际上，在图4-18位于F点，Rg =8时，则位于。点。中FO不是1而是ZRmax,因此园弧FGO也就是：r maxZr = ZRmax1 -1 kReg的轨迹。这样F点短路，而过渡电阻Rg具有不同数值时，则测量阻抗Zm将沿着园弧FGO变化。 由于ZR呈电容性，使测量阻抗的电抗部分减少，因此当保护区外短路时，继电器要出现超越可 能误动作。/1图4-19 求1肩的轨迹1 kRae-j g例如在图4-20中，园1为M侧方向阻抗继电器的动作特性园 ，当区外F点故障时可画出Zr变化的轨迹FGO,此园弧与园1交于A B两点，则当Rg数值位于这一范围内时，继

12、电器就出现超越。需要指出，以上分析 Zr的变化轨迹，只与 F点的位置有关。当 Em、En、8 一定时； 不同地点短路后Zr的变化情况如图4-21所示。至于保护安装地点M只要它们于S和F之间，而不论处于什么位置上，所求Zr对它都是适合的。图4-21不同地点短路时,Zr的轨迹图4-20送电侧保护在区 外故障时出现的超越总结以上分析得到， 对位于送电侧的保护装置，当正方向发生短路时，由于过渡电阻的影响可能出现超越。影响超越的因素有：（1）。点位置。点是短路前测量阻抗的末端，。点越靠近M点，超越就越严重。实际上只有在振荡时。点才会靠近M点，此时即使没有短路，阻抗继电器受振荡影响也可能误动作。（2）Rg

13、的数值。Rg=0时并不出现超越，Rg很大时，也不会引起超越。一般 Rg较小时影 响最大。L L4.当M侧为受电端时，Rg对测量阻抗Zm的影响：此时E m落后E n为8角，仍可按（4-35 ）式求出k和。，但。为大于90的负值。相似于对图4-18的分析，可求出 Rg 由0一8变化时，Zr的变化轨迹如图 4-22所示。此时Zr的变化轨迹为大园弧 FGO ,Zr是感性的，测量阻抗轨迹沿园弧 FGO由 第I象限转到第II象限。由此可见，对位于受电侧的保护， 当 正方向发生短路时，过渡电阻的影响是使 保护范围缩短，灵敏度下降，而不可能出 现超越。5.如果我们将线路两侧 M和N的保护 综合在一起来看，设

14、M为送电侧，则 N必 为受电侧，此时当线路上各点（如Fi、F2、F3）短路时，M侧的保护以M为原点，过渡 电阻的影响呈电容性，Zr的轨迹为小园弧FO ; N侧的保护以N为原点，过渡电阻 的影响呈电感性，过渡电阻的影响呈电感性，Zr的轨迹为小园弧 FO如图4-23所示。图4-22 双侧电源线路经过渡电阻（Rg = g8短路时，受电侧测量阻抗 的轨迹）图中同时画出了 MBJ方向阻抗继电器的动作特性园1和N侧方向阻抗继电器的动作特性园2。6 .讨论反向经过渡电阻短路时对阻抗继电器的影响：在图 4-23中，当F4点短路时， 对受电保护N来看就是反向故障， 此时通过N侧保护的电流为Im （N侧背后母线处

15、所装保护 的测量阻抗应与 M侧保护测量阻抗性质相似，只是相差线路全长的阻抗），因此N侧保护测量阻抗末端的轨迹仍是小园弧FoO变化，显然可见，此时N侧保护反方向经过渡电阻故障，保护可能失去方向性。同理，M侧反方向经过渡电阻故障，保护具有明确的方向性，不可能误动作。3*2)图4-23 线路两端保护受短路点过渡电阻影响的比较当方向阻抗继电器的极化电压有记忆作用时，其动态特性是一个抛球园（参见图3-5）,此时继电器不会失去方向性。7 .最后分析两相短路时过渡电阻的影响：两相经过渡电阻短路时的系统接线如图4-24（b）所示（设为BC两相经2R电阻短路）。当忽略系统正序和负序阻抗的差别时，由于两 相短路无

16、零序分量，因此可直接用 ABC系统进行计算，而无需分解为对称分量，这样分析比较简便。U将M侧电源的三相势以 E MA为基准可表示为：Ema = Ema - jOL 1 -. ,3 -Emb =_Ema =_jEma22l 1 -. ：3 -Emc = E ma - j E ma22(4-38 )同理将N侧电源的三相电U 势以Ena为基准，则可表示为：L .Ena = Ena + jO11 -. V3 -Enb = Ena = jEna ?22L 1 L .73 LEnC = E NA + j E NA22,（4-39 ）上两式中，除空载情况以U U外，E ma和E na 一般是不同相的。运用叠

17、加原理将图（a）分 解为图（b）和图（c）两种状况。 图（b）中各电势均取式（4-38 ） 和图（4-39）右侧的第一项，形 式上看是不带j的部分，但实际U U上Ema和Ena可能不同相位。图（C）中各电势则取两式可侧的 第二项，全是带j的部分。在图(b)的系统中，M侧 各相的电流为：L .、L, E MA E NAI A =Zmf . Znf1I B = I C = 一 I A2图2-24双侧电源线路两相短中时，用 ABC系统进行计算的系统图(4-40 )U由于日C两相的电势相同。电流也相等，因此系统中各处的 B、C相电压均相等，U BC=0,L, L,L,I % -I C =0 ,故在故障

18、支路中的电流I F =0。在图（c）的系统中，由于 A相电势为零，B相和C相的电势大小相等相位相反，因此侧各相的电流为:(4-41 )L故障支路中的电流I咋，应等于M侧和N侧所供电流之和。L因此从分析BC相间继电器测量阻抗 Zm =lUbcm 的观点来看,我们只需对图4-24I BM I CM(c)进行计算。在图(c)中，M侧日C两相的电势差为：L -33 -；3 -Eb-EC = -j Ema-j Ema22-j .3 EmaUE MBC同理在N侧B、UC两相的电势差为 E NBC ,因此只要以电势 E MB扉口 E NBC作为两侧的电源电势，就可用图4-15 短路时完全相同。进行计算。换言

19、之，对于两相短路，故障相间继电器的测量阻抗与三相最后顺便指出，将式(4-40)和(4-41 )的计算结果进行迭加，即可求出两侧电势间具有任意角度8下发生两相短路时的电流及相应的电压。例如，设过渡电阻 (C)中Mffi日C两相的电流为：R=0,则可求出图L一I BM = 一 I CM- j ；3 E ma2Zmf(4-42 )LI AMLI BML _1 Ema E na2Zmf Znf.3 Ema-jyr-2 ZMFLI CML .1 Ema Ena2 ZMFZNF,3 Emaj 2 Z2 Zmf因此，M侧各相总电流为:L .E MA E NAZMFZNF(4-43 )8.总的结论：综上所述，

20、在双侧电源的网络中发生相间短路时，短路点过渡电阻对相 间阻抗继电器的影响如下：(1)对位于送电侧的保护，当正方向短路时，在本侧电源供给的短路电流作用下，将出现超越。而当反方向短路时， 在对侧电源供给的短路电流作用下，继电器具有明确的方向性。（ 2 ）对位于受电侧的保护，当正方向短路时，在本侧电源供给的短路电流作用下，将使保护范围缩短或降低灵敏度。 而当反方向短路时， 在对侧电源所供短路电流的作用下， 继 电器可能失去方向性而误动作。过渡电阻对相（接地）阻抗继电器的影响L采用U y接线法的相阻抗继电器,主要用于接地距离保护中作用阻抗测量元件以Iy K0及单相重合闸中作为选相元件。接地距离继电器必

21、须克服过渡电阻的影响。接地短路时的过渡电阻包括电弧电阻，接 地电阻和接地媒介物 （如树枝等）的电阻，后者可能达到非常大的数值。最需要采用接地距 离继电器的是短线路，在那里整定阻抗小、特性园小，因此过渡电阻较大就不能反应。在两相短路接地的过渡电阻不是单值的，此时有相过渡电阻和接地过渡电阻。由于在过渡电阻中流过的电流和继电器中的电流 （相电流加零序补偿电流） 不同，使继电器的测量 带来误差。实践证明两故障相中的超前相会发生超越， 因而必须采取措施， 通常是使之退出L工作。对于这种故障可由相间距离继电器来保护。因为按U接线的距离继电器不受接地电I ：阻的影响，而相间过渡电阻（一般为电弧电阻）的数值是

22、不大的。为了简化分析，可以只考 虑接地过渡电阻的影响。一、接地短路时电流电压的基本关系如图所示的单侧电源网络，在F点发生单相接地（A相），设线路每公里的正序阻抗为Zi,零序阻抗为 乙，故障点距M母线的长度为L公里且全系统各元件的正序和负序阻抗相等。UL将故障点的电压U F和电流I F以A相为基准分解为对称分量，(5-1 )(5-2)L_ L IAF=I1 + I2 +I 012 .一 卜Ibf=a I i aI 2I 0L.L 21 cf = aIi+a I2+I0L _ L _“U AF =Ul+U2+UoL. J .U bf =a2Ui + aU 2+U 0 ”L. 2 - .U cf =

23、aU 1 +a U 2 +U 0按照各序的等效网络，在保护民安装地点M母线上各对称分量的电压应为:L _“U mi =Ui+IiZiL(5-3)L. JU M2 =U2 + I2乙L ,LJ .U M0 =Uo + IoZ0L则M母线上的各相电压为：L _U AM =Um1 Um2,Um0L - 乙-= Z1L(Ii I2，I0) Uaf乙L - Z -= Z1L(IA-I0 ，i0)uaf ZiL _= ZiL(Ia K I 0) Uaf(5-4)2U BM = a U M 1 - aU M 2 - U M 02 L 一 L二 (a2Ui aU 2 Uo)L(5-5)2(a Ii 乙L aI

24、2Z1L I oZ0L)L L L=U BF (I B K Io)Z1L2,U cm = aU Mi-a Um2-Um0L(5-6)= Ucf (I C K0)ZL式中k二Z0 一乙乙L由此可见，如设线路中每相电流为I中，则不论是故障相还是非故障相，在线路上的电压降均可表示为：L_u M u F = (I 中十 K I 0)Zi L(5-7 )u u u如果故障点F有过渡电阻，则U AF、U BF、U CF均不等于零，此时安装于M侧相阻抗继电器的测量阻抗将分别是：LU AFZma=：ZiL+t(5-8)I A K I0ZMB*LLU BF(5-9)L_ U C F，一、Zmc=ZiL + l

25、_（5-10）c + K 10以上关系虽以单相接地为例导出，但实际上可以适用于各种故障的情况，因为在求线路上的电压降时，是按各对称分量的关系合成的，并未限定它只适合于来一个故障类型。二、单相短路接地时相（接地）阻抗继电器的测量阻抗对于图4-15所示之双侧电源系统，可绘出单相短路接地时的复合序网如图5-2所示。假设为A相故障，则线路 M侧A相继电路的测量阻抗为：图5-2双侧电源线路单相短路接地时的复合序网图L. UA 一 3I 0FZM = L 厂=Z1L | RgI A K0I A KIo根据叠加原理，从复合序网可求得故障点事故分量电流的各序分量为:LU F|0I 1F = I 2F = I

26、0F =LI M 1012ZiffZoff 3RgL JEm EnDU F 101 =LU F101ZmfZnf1 ：E M - I M 101 Z1MFL_EmZ1nf .EnZ1mfZ1MF Z1NFFF = Z2FFZ1MF Z1NFZmf ZnfZ0FFZOMF ZonfZomf ZONF为求出流经M侧的事故分量电流，引入正序和零序电路分配系数。和G;Z1NFZ1FFCy 1 二二Z1MF Z1 NFZ1MFC0 =ZONF=云（5-13 ）ZOMF ZONFZOMFL _I IMF = I 2MF = CJf（5-14）LJI OMF = CO I OF我们知道，在三相输电线路上，Z

27、1=Z2其各序阻抗和各相自阻抗ZL、互阻抗Zm之间的关石星 不TH .(5-15)乙=Zl，mZo =Zl 2Zm反之则有ZLZo 2Z13Zo -Z1 m -3(5-16)如果对D3算到F点的整个系统阻抗，也引入等效自阻抗 ZLFF和等效互阻抗ZmFF的概念（它 们实际上是不存在的），则ZLFFZmFF2Z1FF，ZOFF3Zoff - Z1FF3(5-17)代入（5-12）式，则可简化为:L3IofLU F 101ZLFFRg(5-18)L设已求得短路以前流经M侧的负荷分量电流（只有正序）I M101,其值为: L L E M -U F101I M101 =Z1MF则M侧的A相总电流应为式

28、（5-14）和（5-19）的迭加:(5-19)I A = I M 101 , I 1MF I 2MF ，I OMFL .LEm -U f 101(2C1 C0) U F101=-乙MF3 Zlff Rg将式(5-14 )和(5-20)代入(5-11),可得:(5-20)Zm = z .冬1一Ke 1 GRgL LEmU F101式中Ke =E为与两侧电势有关之系数;U F101(5-21 )ZlffMFKeKC=2C+ （1+K） Q,为与电流分配系数有关之系数。L_Zmf _Zmf_ U F101_ U F101-L- = T Z = T Z = JKe Em -U F101 Em -U F

29、101 I M|qLzU F1011MFL人ZmfU F101胃二一二一 ZRmaxK EI M 101rrr一1,ZM = Z1L ZRmax1 一1 GRgG为一复数，如经计算以后表示为：(5-22 )则式（5-22 ）就与（4-37 ）具有完全相同的形式。因此过渡电阻（当其数值较小时） 在测量阻值抗中引起的附加分量，在送电端是电容性的，在受电端是电感性的。当过渡电阻Rg增大时，测量阻抗末端的轨迹沿圆弧变化（相似于图4-18和4-22）。当Rg=o时就是系统正常运行或振荡时的测量阻抗。三、两相短路接地时相（接地）阻抗继电器的测量阻抗如图5-3 （a）所示之双侧电源系统，为在 F点发生BC两

30、相经过渡电阻（每相为R和R）短路后又经Rg接地的一般情况。为了简化分析，取R=R=0,而只考虑R的影响，此时其复合序网如图5-3（b）所示，图中各参数所代表的意义同于图5-2。经过一步简化后，计算其故障分量电流的等效回路如图5-3 （ c）。在上述情况下，安装于 M侧的B C两相阻抗继电器的测量阻抗将是： L.rU B-3 I OF -，、Zmb - l Z-a Zil- R Rg（5-23 ）I BK0IbK IoZmcLUc二i rI c K 10Rg(5-24)图5-3双侧电源线路两相短路接地的分析LL L L为分析Rg的影响，必须先求出故障点电流IOF、及M侧的电流IB、I C和I0。

31、根据图5-3 (c)的复合序网。求解故障点的电流如下。保留零序阻抗回路运用等效发电机原理(参图4-17)。则等效电源的电势为LL-0.5U F101I OF 二0.5ZiffZoff 3RgU0.5 U F101 , 等效内阻抗为0.5Ziff,因此:(5-25 )L L _由于在故障点U 2F = U OF = 一 I OF (Zoff 3Rg)LT 2F 乙ff故可求得ZOFF 3Rg -I 2FI OFZ1FFL _ LI 1F = _(I 2F，I OF )(5-26 )乙 FF -ZOFF 3Rg .L 二-I OFZ1FFL L 引入电流分配系数 。和G（见5-13式），则流经M侧

32、保护之事故分量电流为I imf=C I if,L LL LI 2MF=C1 I 2F)I OM = Q I OF。按（5-19）式求出短路以前的负荷分量电流LI M101O则M侧各序分量的电流为（以 A相为基准)：L .L 、I 1M = I M101 +C1 I 1FL _12M = I 2MF = C1 I 2F ”L . JI OM = I OMF = CIof代入式(5-23),可求得B相继电器的测量阻抗为:L_ 33IOF RgZMB - Z1L L ZZ2: I 1M，工 12M (1 K ) I OM(5-28 )式中一 r 一1，.-ZiL ZBR max1 一1 GBRg(5

33、-29 )ZBR max乙FFL2 E M1 2a2 TU F 10112；Gb30.5Z1FFZOFFLEmLU F101KzZoff乙ff1 2： 2EM 一产厂7)ZOFF Ufioi IKz0.5Ziff+Zoff_同理代入式（5-24）,可求得C相继电器的测量阻抗。实际上只需将式（5-29）各项中2的口与S互换，即可得出ZmC。显然可见，在ZM厢ZMC的计算公式中，ZR5ax和G是不相同的。当RgRO时，BC两相短路依然存在，因此在这种情况下，继电器的测量阻抗即为发生两 相短路时相阻抗继电器的测量值：ZMB Z1L ZBRmaxZmC 二=，Zil Zcr max(5-31 )尽管（

34、5-29）式相当复杂，但在系统运行情况给定以后,L JEm/Ufioi为已知，即可求出ZR5ax和G的复数值，这之后，就仍然可以采用同上的求解法,求解Rg由08时，Zmb和ZMC的轨迹。现分别讨论如下。1.线路为单侧电源供电，故障前线路空载，因此对 B C相继电器分别有:（1）由两相短路的矢量图（图 5-4）可见，故障点电压1 -U FC - j 51cziMFL _.(两相短路：Ufb =Eb - Ib Z1MF ,见矢量图)U FC - Ec I c Z1MFLUfb _ .1_ j Z1 MF ZBR maxI B、3LU FC _ . 1- = j - Z1MF = ZCR max图5

35、-4 单侧电源BC两相短路的矢量图即证明当Rg=o时，继电器的测量 阻抗为：ZBR.maxZCR.max；1 7J Z1MF3一 J 3 乙MF 1Zmb =Zl - J Z1MF1Zmc ”Zl J3Z1MF即为两相短路时，相阻抗继电器的测量阻抗。Gb30.5Z1MF ZomfGc30.5Z1MF ZOMFj 3-11)KZZOMF0.5Z1 MF ZOMF设Gb =kBej&, Gc =kcej0 ,则由式(5-29)可见，Rg对测量阻抗的影响，关健在于%和6C的数值。由于k uZol -Z1L ,故1+k=2 , 一般情况下， 为：二豆，故 z1LZ 1LZ1SZ1LZOS ZOLZis

36、ZiLZ0MF :二 ZOL ,亦即 Kz (1+K)。设取 K=1+K,贝UZ1MFZ1LGb3-j .30.5Z1mf Zomf -j .3-1Gc30.5Zimf上3_ ZOMF j 3 -1(2)线路为单侧电源供电时:_j 3-j ,3-1 (5 -1)ZOMFKz0.5Z1MFZomf-30当阻抗角 叼定900时，则； 为上1201。c取KZ之1至1+K,则可得可见日角的范围是:-60:二 4 :二 0 c-180 ：二 1c 1200 c(3)由以上分析的ZR.max和G的复数值，即可代入(5-29)式，而用图解法求出Rg由0一 8变化时，Zmb和ZMC的轨迹。S 3d图5-5 单

37、侧电源BC两相短路经Rg接地时， B C相阻抗继电器测量阻抗变化轨迹%二 -60V 及a= -1200时，测量阻抗的变化轨迹如图5-5所示。由此可见超前相的继电器（B相）要出现超越。由式（5-29）还可看出，只要 乙MF =Z1s+aZ1L不变，则对 不同地点的继电器，其测量阻抗矢量末端的轨迹是相同的，因此线路与电源的阻抗比 aZL/ZS越小超越就越严重，在短线路上这完全是不能容忍的。由此可见，在双侧电源的线路上，位于送电侧的超前相继电器，当正方向发生短路时，超越最为严重，同理可知，当反方向发生短路时，位于受电侧的超前相继电器，由于受对侧电流的作用而最容易失去方向性。解决上误动作的有效措施之一，是在逻辑回路中利用 落后相的继电器闭锁超前相的继电器；或者当两相短路接地时使之退出工作，而由相间距离继电器去切除故障 。相间距离继电器切除两相短路接地故障原理如下：两相短路接地时（忽略相间电阻）：Ua = IbZmI UfUb =LZJ IaZmI Uf(1,1)I-I BA B两相接地短路时测量阻抗的分析因此，继电器J1的测量阻抗为zJ；.1)Uab (Ia -Ib)(Zl -Zm)1= (Zl -Zm)1 =乙1