JYB??UUjRjRAAJYBAAJYB??UUjRRjlBBI?I?U????AU??AUCUC??UUjCjCLjL??UUclLLjI?I?Lj??UUj???U?I?jcRjUj?jIcR?CCj?IIcj?RR?IIRCCRRBBCC??EE????U?UUB?BU??EE(a)a) (
(b)(b)(c)(c)?????图3-24 引入第三相电压产生极化电压的工作原理图3-24 引入第三相电压产生极化电压的工作原理结论：Icj超前IR近90，电阻Rj上电压降UR超前UAC90，即极化电压与故障前电
（c）向量分析）向量分析（b）短路后的等值电路；（c（b）短路后的等值电路；?（a）原理图；（a）原理图；压UAB同相位。因此，当出口两相短路时，第三相电压可以在继电器中产生和故障前电压
????UUUj，以保证方向阻抗继电器正确动作，即能消AB（即y）同相的而且不衰减的极化电压
除死区。
四、阻抗继电器的精工电流和精工电压 实际上方向阻抗继电器的临界动作方程为
??2U??U??U?Ukyk0?U0?
式中为动作量克服二极管正向压降及极化继电器动作反力所需的剩余电压，假设上式中
各向量均为同相位，则上列方程可写为
??2U??U??U?Ukyk0
?U??Uy?Uk?02 ?UZdz?Zzd?0?2Icl
考虑U0的影响后，给出Zdz?f(Icl)的关系曲线如图3—30所示
ZdzZzd0.9ZzdIgIclZdz?f?Icl?图3-30 方向阻抗继电器 的曲线
所谓精工电流，就是当Icl?Ig时，继电器的动作阻抗Zdz?0.9Zzd，即比整定阻抗缩小了10%。
因此，当Icl?Ig时，就可以保证起动阻抗的误差在10%以内，而这个误差在选择可靠系数时，已经被考虑进去了。
在继电器通以精工电流的条件下，其动作方程
Zdz?Zzd? 根据允许条件
U02Ig
Zzd?Zdz?0.1Zzd 得
结论：精工电流与反应元件的灵敏性（U0）及电抗变压器的整定阻抗有关。为了便于衡量阻抗继电器的灵敏度，有时应用精工电压作为继电器的质量指标。
精工电压就是精工电流和整定阻抗的乘积，用Ug表示，则
结论：它不随继电器的整定阻抗而变，对某指定的继电器而言，它是常数。在整定阻抗一定的情况下，U0越小，Ig越小，即Ug越小，继电器性能越好 。
Ug?IgZzd?U?00.2
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第三节 阻抗继电器的接线方式
一、对距离保护接线方式的要求及接线种类
加入继电器的电压和电流应满足如下要求：
1． 继电器的测量阻抗应能准确判断故障点，即与故障点至故障安装处的距离成正比。 2． 继电器的测量阻抗应与故障类型无关，即保护范围不随故障类型而变化。
阻抗继电器常用的接线方式有四类，如表3-1中所示。表中“Δ”表示按相间电压或相
表3-1 阻抗继电器的常用接线方式接线方式继电器J1J2J3??0??UUUU00YΔΔΔ0?3030?????IY?K3IIΔ?IYIY0????????UIUIIIUUJJJJJJJJ??I?U?????K3I??U??IUI?IUBABAABABIAA0BA??K3I??????U???IIU?IUB0BCB?ICUBCCBCIBB??K3I????I?U?????IUIUUI?I??????CACACAACACCC0电流差，“Y”表示按相电压或相电流。
二、反应相间短路阻抗继电器的0接线
?
EZLd?3?图3-31 三相短路测量阻抗分析 1、三相短路
以J1为例分析之。设短路点至保护安装地点之间的距离为L千米，线路每千米的正序阻抗为Z1?，则保护安装地点的电压UAB应为
???U??U??I?ZL?I?ZL?(I??I?)ZLUABABA1B1AB1
此时，阻抗继电器的测量阻抗为
ZJ1?3??UAB??Z1L??I?IAB
结论：在三相短路时，三个继电器的测量阻抗均等于短路点到保护安装地点之间的正序
阻抗，三个继电器均能正确动作。 2．两相短路
如图3-32所示，设以AB两相短路为例，分析此时三个阻抗继电器的测量阻抗。对J1而言
??I?ZL?I?ZL?(I??I?)ZLUABA1B1AB1
EZL?2?dAB图3-32 两相短路测量阻抗分析则
Z(2)J1?UAB??Z1L??IA?IB
结论：与三相短路时的测量阻抗相同。因此，J1能正确动作，J2和J3不会动作。 同理，在BC或CA两相短路时，相应地分别有J2和J3能准确测量出Z1L而正确动作。
3． 中性点直接接地电网中两相接地短路
ABCZ?IA?IB??0ICL?1.1?dAB?1.1?图3-33 测量阻抗的分析dAB 如图3—33所示，设故障发生在AB相，它与两相短路不同之处是地中有电流流回，
??因此IA??IB。我们可以把A相和B相看成两个“导线——地”的送电线路并有互感耦合
在一起，设ZL表示每千米的自感阻抗，ZM表示每千米的互感阻抗，则保护安装地点的故障相电压应为
??I?ZL?I?ZLUAALBM ??I?ZL?I?ZLUBBLAM
继电器J1的测量阻抗为
Z(1.1)J1???I?)(Z?Z)LU(IABABLM????I???I?IIABAB
?(ZL?ZM)L?Z1L
?其值与三相短路时相同，保护能够正确的动作。 三、反应相间短路阻抗继电器的30接线
这种接线方式有两种，以继电器J1为例，在三相和AB两相短路时，其测量阻抗为
ZJ(?30?)???I?)ZLU(IABAB1???(1?e?j?)Z1L??IIAA ???I?)ZLU(IABAB1???(1?ej?)Z1L???I?IBB
ZJ(?30?)将以上两式合并写成
ZJ?(1?e?j?)Z1L
1． 正常运行情况
?j120??j30?ZJ?(1?e)Zfh?3Zfhe
?测量阻抗的数值为每相负荷阻抗的3倍，阻抗角则较负荷阻抗的角度偏移?30，当采
用?30接线时，测量阻抗的阻抗角向超前于每相负荷阻抗的方向移动30，而当采用?30接线时，则向滞后方向移动30。
2. 2. 三相短路
???? 三相短路与正常运行时相似，只是Z1L为短路点到保护安装地点之间每相的正序阻抗，因此
ZJ?3Z1Le?j30?
?即测量阻抗的数值为每相线路阻抗的3倍，相位则比线路阻抗角偏离?30。
3. 两相短路
以AB两相短路为例，IA超前于IB的角度180，因此
??? ZJ?(1?e?j180?)Z1L?2Z1L
即测量阻抗的数值为每相短路阻抗的2倍，相位则等于线路的阻抗角。
采用30接线方式的阻抗继电器在不同故障类型时，其测量阻抗的数值与相位均不相同，这种接线方式可应用于圆特性方向阻抗继电器。如图3-34所示，三相短路与两相短路时
?3Z1ljX2Z1l?30?3Z1l03?dR0?线图3-34 方向阻抗继电器用于 3 接动作特性0时的的保护范围一样。
这种接线方式较简单，电流互感器的负担也较轻，因此，除了用于圆特性的方向阻抗继电器外，还可用于作为起动元件的全阻抗继电器。此外在输电线路的送电端，当采用?30?接线时，在正常情况下其测量阻抗一般位于第四象限，它将具有更好的避越长距离重负荷线路负荷阻抗的能力，而在输电线路的受电端采用?30接线时，也具有同样的效果。 四、反应接地短路阻抗继电器的接线
单相接地故障时，只有故障相电压降低，电流增大，而任何相间电压都是很高的。因此应将故障相的电压和电流加入到继电器中，对A相阻抗继电器，接入继电器的电压为
???U??U??U??I?ZL?I?ZL?I?ZLUAd1d2d0112200
??? ?I1Z1L?I2Z2L?I0Z0L