朱俊杰：短路和系统振荡对阻抗继电器的影响的探究
1的测量阻抗为Zr?1=Rg，而保护2的测量阻抗为Zr?2=Rg+ZAB，由图3.3可见，由于
Zr?2是ZAB与Rg的相量和，因此，其数值比无Rg时增大不多，也就是说测量阻抗受
Rg的影响较小。当Rg较大时，就可能出现Zr?1已超出保护1第I段整定的特性圆范围，而Zr?2仍位于保护2第II段整定的特性圆范围以内的情况。此时两个保护将同时以第II段的时限动作，从而失去了选择性。
图3.3 过渡电阻对不同安装地点距离保护影响的分析
由以上分析可见，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。因此，对短线路的距离保护应特别注意过渡电阻的影响。
3.3 双侧电源上过渡电阻的影响
在如图3.4所示的双侧电源线路上，短路点的过渡电阻还可能使某些保护的测量阻抗减小。如在线路B-C的始端经过渡电阻Rg三相短路时，I'K和I\K分别为两侧电源供给的短路电流，则流经Rg的电流为IK?I'K?I\K，此时，变电所A和B母线上的残余电压为：
UB?IKRg
- 15 -
南京工程学院电力工程学院毕业论文
UA?IKRg+I'KZAB
则保护1和保护2的测量阻抗为
Zr?1?UBIKIK?R?Rgej? g''IKIKI'K
Zr?2=UAI'K?ZAB?IKj?Re g'IK
此处，?表示IK超前于I'K的角度。当?为正时，测量阻抗的电抗部分增大；而当?为负时测量阻抗的电抗部分减小。在后一种情况下，也可能引起某些保护的无选择性动作。
图3.4 双侧电源通过Rg路的接线图
3.4 过渡电阻对不同动作特性阻抗元件的影响
在图3.5(a)所示的网络中．假定保护2的距离I段采用不同特性的阻抗元件，它们的整定值选择得都一样(为0.85ZAB)。如果在距离I段保护范围内阻抗为ZK处经过渡电阻Rg短路，则保护2的测量阻抗为Zr?2=ZK?Rg。由图3.5(b)可见，当过渡电阻达Rg1时，具有透镜型特性的阻抗继电器开始拒动；当达Rg2时，方向阻抗继电器开始拒动；而达Rg3时，则全阻抗继电器开始拒动。一般来说，阻抗继电器
- 16 -
朱俊杰：短路和系统振荡对阻抗继电器的影响的探究
的动作特性在+R轴方向所占的面积越大，则受过渡电阻Rg的影响越小。
(a) 网络接线；(b)对影响的比较
图3.5 过渡电阻对不动作特性阻抗元件影响的比较
3.5 防止过渡电阻影响的方法
一种方法是根据图3.5分析所得的结论，采用能容许较大的过渡电阻而不致拒动的阻抗继电器，可防止过渡电阻对继电器工作的影响。例如，对于过渡电阻只能使测量阻抗的电阻部分增大的单侧电源线路，可采用不反映有效电阻的电抗型阻抗继电器。在双侧电源线路上，可采用具有如图3.6所示可减小过渡电阻影响的动作特性的阻抗继电器。图3.6(a)所示的多边形动作特性的上边XA向下倾斜一个角度，以防止过渡电阻使测量电抗减小时阻抗继电器的超越。右边RA可以在R轴方向独立移动，以适应不同数值的过渡电阻。图3.6(b)所示的动作特性既容许在接近保护范围末端短路时有较大的过渡电阻，又能防止在正常运行情况下，负荷阻抗较小时阻抗继电器误动作。图3.6(c)所示为圆与四边形组合的动作持性。在相间短路时，过渡电阻较小，应用圆特性；在接地短路时，过渡电阻可能很大，此时，
- 17 -
南京工程学院电力工程学院毕业论文
利用接地短路出现的零序电流在圆特性上叠加一个四边形特性，以防止阻抗继电器拒动。
a)多边形动作特性；(b)既允许有较大过渡电阻又能防止负荷阻抗较小时误动的动作特性；
(c)圆与四边形组合的动作特性 图3.6 可减小过渡电阻影响的动作特性
1—保护装置的启动元件(或第III段)；2—第II段阻抗元件
3一瞬时测量的中间继电器；4—第II段时间元件
图3.7 瞬时测量装置的原理接线图
另一种方法是利用所谓瞬时测量装置来固定阻抗继电器的动作。相间短路时，
过渡电阻主要是电弧电阻，从图3.1(a)可知，其数值在短路瞬间最小，大约经过0.1—0.15s后就迅速增大。根据Rg的上述特点，通常距离保护的第II段可采用瞬时测量装置，以便将短路瞬间的测量阻抗值固定下来．使Rg的影响减至最小。装置的原理接线如图3.7所示，在发生短路瞬间，启动元件l和距离II段阻抗元件2
- 18 -
