工频变化量阻抗继电器原理介绍
阻抗继电器的工作原理
阻抗继电器的工作原理今天咱们来唠唠这个阻抗继电器，可有趣着呢！你可以把阻抗继电器想象成一个超级敏感的小卫士。
它主要的任务就是保护电路里的设备，就像守护城堡的士兵一样。
那它怎么知道什么时候该行动呢？这就和它的工作原理有关啦。
阻抗继电器啊，它是通过测量电路中的电压和电流来工作的。
你看啊，在电路里，电压和电流就像两个小伙伴，它们之间有着特殊的关系。
这个关系就可以用阻抗来表示。
就好比两个人走路，一个走得快，一个走得慢，他们之间的速度差就有点像这个阻抗的概念。
当电路正常运行的时候呢，电压和电流的关系是比较稳定的，就像两个小伙伴手拉手，按照正常的节奏走路。
这个时候，阻抗继电器就静静地在那儿观察着，就像一个小侦探在暗中监视着一切。
但是呢，如果电路里出现了故障，比如说有短路或者其他不正常的情况。
这时候电压和电流的关系就乱套了，就像那两个小伙伴突然开始乱跑。
这个时候，阻抗就会发生变化。
而我们聪明的阻抗继电器一下子就能察觉到这个变化。
它里面有个小装置，就像一个小算盘一样，一直在计算着电压和电流的比值，这个比值就是阻抗啦。
一旦这个计算出来的阻抗和它预先设定好的正常阻抗不一样了，而且这个差别达到了一定的程度，它就会像被触发了机关一样，开始行动起来。
它会发出信号，这个信号就像小卫士吹响的号角。
这个信号会告诉其他的设备，比如说断路器，说“电路出问题啦，赶紧把电路断开，别让故障再扩大啦！”然后断路器就会迅速地把电路切断，就像关上城堡的大门一样，把故障隔离起来，这样就能保护电路里其他的设备不受损害啦。
你可能会想，这个阻抗继电器怎么知道设定什么样的正常阻抗呢？这就需要工程师们提前根据电路的情况来设置啦。
就像给小卫士下达命令一样，告诉它在什么情况下是正常的，什么情况下是不正常的。
而且啊，这个阻抗继电器还有不同的类型呢。
有的就像那种很直接的小卫士，只要阻抗一超出范围就立刻行动；还有的比较“聪明”，会多观察一会儿，看看这个阻抗的变化是暂时的波动呢，还是真的是故障引起的持续性变化，然后再决定要不要发出信号。
工频变化量阻抗继电器
工频变化量阻抗继电器工频变化量阻抗继电器是一种在电力系统中常用的保护和控制装置。
它的作用是在电流或电压超过一定限值时，能够及时将电路切断，保护电力设备和人员安全。
本文将分为以下几个方面进行论述，以使内容更加清晰。
首先，我将介绍工频变化量阻抗继电器的基本原理。
工频变化量阻抗继电器是通过测量电路中的电压和电流，并根据预设的电流和电压阈值来判断电路的状态。
当电流或电压超过设定的限制值时，继电器会迅速切断电路并发出报警信号，以保护电力设备和人员的安全。
其次，我将详细介绍工频变化量阻抗继电器的工作原理。
继电器通过测量电路中的电压和电流来计算电路的阻抗值。
当电路中的阻抗发生变化时，继电器会根据设定的阻抗变化范围来判断电路的状态。
一般来说，当电路的阻抗超过设定的范围时，继电器会切断电路并发出报警信号。
然后，我将讨论工频变化量阻抗继电器的应用领域。
工频变化量阻抗继电器常用于电力系统中的变压器保护和电力设备保护。
在变压器保护中，继电器可以监测变压器的阻抗变化，以及电压和电流之间的相位差，从而判断变压器是否正常工作。
在电力设备保护中，继电器可以监测设备的电流和电压，判断设备是否超载或过流，并及时切断电路保护设备。
最后，我将讨论工频变化量阻抗继电器的优点和不足。
工频变化量阻抗继电器具有响应速度快、可靠性高、可调节性强等优点。
但是，它也存在一些不足之处，例如在高频电路中可能会出现误报警情况，以及灵敏度可能会受到电力系统中其他因素的影响。
总之，工频变化量阻抗继电器是一种在电力系统中常用的保护和控制装置。
它通过测量电路中的电压和电流，根据预设的电流和电压阈值来判断电路的状态，并在超过限制值时切断电路。
它的应用领域广泛，并具有一定的优点和不足之处。
这些特点使得工频变化量阻抗继电器成为电力系统中不可或缺的一部分。
工频变化量原理及应用分析
工频变化量原理及应用分析摘要:文章系统分析了“工频变化量”技术的理论基础和在各种保护装置中的实际应用，并总结了这些保护装置的独特优势。
关键词:工频变化量;原理;微机保护Abstract: The paper systematically analyzed theory basis of DPFC technology and its application in all kinds of protection devices， and then summed up the unique advantages of these devices.Key words: deviation of power frequency component; principle; microcomputer protection在我国电力系统继电保护领域，南瑞继保公司无疑是占尽技术优势和市场优势的领头羊。
之所以能够取得这样辉煌的成就，是与南瑞继保公司董事长、中国工程院院士沈国荣先生和他创立的“工频变化量”理论紧密联系在一起的。
基于这种原理的保护装置在安全性、快速性、灵敏性和选择性等各方面都有很大的提高，但是在传统的教科书中并没有具体的理论讲述，厂家的说明书也很不详细。
下面将从原理和实际应用方面进行具体地分析。
1 工频变化量Deviation of Power Frequency Component (DPFC)原理分析工频变化量的理论基础为叠加原理，即电力系统发生故障时，经过渡电阻短路，可认为是过渡电阻下面的一点金属性短路，即该点对系统中性点电压为零，可认为该点与中性点之间串联2个大小相等、相位相反的电压源，依然保持该点与中性点间电压为零，见图1。
“叠加”有2个含义:①短路后任一点的电压，如保护安装处M母线的电压(即M点到中性点电压，是我们关心的，箭头向上表示电位为升，M母线为正，中性点为负，)，等于2个图中相应点的电压之和(二种状态)。
工频变化量阻抗继电器原理及检验方法_徐勇
3
工频变化量阻抗继电器相间故障校验方法
以线路正方向区内 B、 C 相间故障为例进行计算， 其电气向量 设故障前空载， 电压 UA′＝57.7ej0°V， UB′＝57.7e－j120°V， 图如图 5 所示。 UC′＝57.7ej120°V， 线路正序阻抗角为 75°， 故障电流幅值为 10 A， 整 （3 ） 得： 定阻抗为 1 Ω。根据公式 ｜UBC｜＝2×10×1+ （1－1.05×1.1 ） ×100＝4.5 V
根据相间故障电气量特点， UB 、 UC 在 UB ′ 、 UC ′ 连 线 ［ 2 ］上 ， 且 ｜OM｜＝57.7／2＝28.85 ， 据 此 可 求 得 角 度 θ＝tan－1 4.5 ＝4.637 °， 57.7 4.5 2 ＝28.937 V。 且故障相间电流滞后故 2 。 障相间电压正序阻抗角， 即 IBC滞后 UBC75° 则故障后电气量为： ｜ UB ｜＝｜ UC ｜＝
（1.华东电力设计院， 上海 200001； 2.上海电气输配电工程成套有限公司， 上海 200050 ） 摘 要： 分析了工频变化量阻抗继电器的原理， 推导出其校验公式， 并通过实例介绍了工频变化量阻抗继电器在正方向区内 、 区外及反方向 发生相间短路故障时的校验方法， 以期给同业人员提供一定帮助 。 关键词： 工频变化量阻抗继电器； 校验公式； 相间故障； 校验方法
在反方向 F点发生经过渡电阻故障时的系统网络图如图 4 所 ［ 1］ 为： 示， 其相位比较动作方程 － Z k－2ZR＋Zset 90° ＜arg ＜270° －Zk－Zset
电力系统可以近似看作线性系统，因此故障时电气量可以分 解为故障前正常运行状态及故障后附加状态的叠加 。工频变化量 就是利用故障后附加状态的工频电气量构成的过电压继电器 。其 动作方程如式 （1 ） 所示： ｜ΔUOP｜＞｜ΔUF｜ （1 ） 其中， ΔUOP＝Δ （Um－ImZset ） ＝ΔUm－ΔImZset 为工作电压， 其物理概念 是：从保护安装处到保护末端流的是同一个电流 Im时保护范围末 其物理概念为短路前短路点 F 端电压的变化量。ΔUF为极化电压， 的电压， 因为该电压是未知的， 因此工程实践上用保护范围末端在 短路前的电压来代替 ΔUF。 对于接地阻抗继电器： ΔUOPΦ＝Δ ［UΦ－ （IΦ＋K3I0 ） Zset］ 式中， Φ＝A、 B、 C； K为零序补偿系数。 对于相间阻抗继电器： ΔUOPΦΦ＝Δ （UΦΦ－IΦΦZset ） 式中， ΦΦ＝AB、 BC、 CA。 以图 2 为例分析正方向故障时的动作特性图，保护安装处感 受到的测量阻抗 Zk为短路点 F 到保护安装处的阻抗 Zk′ 和过渡电 阻的附加阻抗 Za之和。则： ΔUOP＝ΔUm－ΔImZset＝－ΔImZS－ΔImZset＝－ΔIm （ZS＋Zset ） 而 ΔUF＝ΔIm （ZS＋Zk ） ， 代入动作方程， 得到： ｜ZS＋Zset｜＞｜ZS＋Zk｜ ［ 1］ 转换成等效的相位比较动作方程 为：
阻抗继电器
阻抗继电器阻抗继电器是一种电气控制装置，用于控制电流和电压的分配和转换。
它基于电子元件如电感、电容和电阻来实现对电路的控制和保护。
阻抗继电器具有调整电路阻抗的功能，在电力系统、电气设备和自动化控制等领域得到广泛应用。
阻抗继电器的工作原理是基于阻抗的改变来控制电流和电压。
它利用可调节电抗元件来改变电路的阻抗，从而实现电流和电压的控制。
阻抗继电器的核心部件是一个电感元件，它通过调节电流的大小和相位来改变电路的阻抗。
在电路中，阻抗继电器通常与其他控制元件如开关和保护装置等配合使用，以实现对电路的精确控制和保护。
阻抗继电器的应用范围非常广泛。
在电力系统中，阻抗继电器可以用于调整变压器和电缆的输入和输出阻抗，以实现电力传输的平衡和稳定。
在电气设备中，阻抗继电器可以用于电机的起动和制动控制，从而提高电机的工作效率和寿命。
在自动化控制系统中，阻抗继电器可以用于控制电路的开关和保护，以保证系统的稳定和安全。
除了在电力系统、电气设备和自动化控制中的应用，阻抗继电器还可以用于其他领域。
在工业自动化中，阻抗继电器可以用于控制生产线的启动和停止，从而提高生产效率。
在智能家居中，阻抗继电器可以用于控制家电设备的开关，实现智能化的家庭控制。
在航空航天中，阻抗继电器可以用于控制飞行器的动力系统，实现对飞行器的精确控制。
总之，阻抗继电器是一种重要的电气控制装置，它具有调整电路阻抗的功能，在电力系统、电气设备和自动化控制等领域得到广泛应用。
阻抗继电器的工作原理是基于阻抗的改变来控制电流和电压，它利用可调节电抗元件来改变电路的阻抗，从而实现电流和电压的控制。
阻抗继电器的应用范围广泛，可以用于电力系统、电气设备、自动化控制、工业自动化、智能家居和航空航天等领域。
通过合理使用阻抗继电器，可以提高电路的稳定性和安全性，减少能耗和损耗。
阻抗继电器分类及工作原理电力配电知识
阻抗继电器分类及工作原理 - 电力配电学问阻抗继电器是距离爱护的核心元件，它的作用是用来测量爱护安装处故障点到故障点的阻抗（距离），并与整定值进行比较，以确定是爱护区内部故障还是爱护区外故障。
1.阻抗继电器分类（1）阻抗继电器分类依据阻抗继电器的比较原理，阻抗继电器可以分为幅值比较式和相位比较式。
（2）依据阻抗继电器的输入量不同，阻抗继电器可以分为单相式（第I型）和多相补偿式（第II型）两种。
（3）依据阻抗继电器的动作边界（动作特性）的外形不同，阻抗继电器可以分为圆特性阻抗继电器和多边形特性阻抗继电器（包括直线特性阻抗继电器）两种。
单相式阻抗继电器，是指只输入一个电压（相电压或相间电压）、一个电流（相电流或相电流差）的阻抗继电器。
而多相补偿式阻抗继电器是输入不止一个电压或一个电流的阻抗继电器。
对于单相式阻抗继电器，电压和电流的比值称为测量阻抗，即：式中：爱护安装处的一次电压，即母线残压；：被爱护线路的一次电流；nTV、nTA ：分别为电压互感器变比与电流互感器变比；ZM：一次测量阻抗。
阻抗继电器的动作与否取决于其测量阻抗ZM与整定阻抗Zset的比较，若满足则继电器动作，反之不动作。
（整定阻抗就是爱护区的线路阻抗的二次值。
）由于ZM与Zset都是复数，因此分析阻抗继电器的动作特性是利用复平面来分析。
为了便于两个复数ZM与Zset的比较，阻抗继电器中一般通过作出圆或者是多边形，再看测量阻抗是否处于圆（或多边形）内，假如位于其中则继电器动作。
上图画出了单相式阻抗继电器的原理接线与动作特性。
图中，圆内为动作区，圆为动作边界，称为阻抗继电器的动作特性，动作特性上的阻抗称为起动阻抗Zact，从图中可见在不同角度下，动作阻抗各不相同。
整定阻抗Zset的阻抗角为整定阻抗角，在图中整定阻抗角对应的起动阻抗最大。
起动阻抗最大所对应的角度称为阻抗继电器的最灵敏角φsen，在本图中φsen就是整定阻抗角，即φsen=argZset。
工频变化量方向继电器原理的研究
工频变化量方向继电器原理的研究继电器是电气控制系统中常见的一种电器元件，在工业自动化、电力系统、交通运输、航空航天等领域都有广泛的应用。
工频变化量方向继电器是一种特殊的继电器，它能够实现对交流电源电流或电压的检测和控制，其中变化量方向的判断是其核心原理之一。
工频变化量方向继电器的工作原理是基于电流或电压的变化量方向来进行判断。
在交流电路中，电流或电压的变化方向是由正向和反向两种状态来表示的。
利用这一特性，工频变化量方向继电器可以通过对电流或电压的采样和比较，来实现对变化量方向的判断。
在实际应用中，工频变化量方向继电器通常由采样电路、比较电路和控制电路三部分组成。
采样电路用于对电流或电压进行采样，一般采用电流互感器或电压互感器来实现。
比较电路则用于对采样信号进行比较，一般采用比较器或运算放大器等电子元件来实现。
控制电路则用于通过比较电路的输出信号来控制继电器的动作，一般采用触发器、计数器等电子元件来实现。
通过这三部分电路的协同作用，可以实现对工频变化量方向的判断和控制。
工频变化量方向继电器的应用范围广泛，主要包括电力系统、电气控制系统、自动化设备等领域。
在电力系统中，工频变化量方向继电器可以用于断路器的保护，实现对电力设备的安全控制。
在电气控制系统中，工频变化量方向继电器可以用于控制电机的正反转，实现对机械设备的控制。
在自动化设备中，工频变化量方向继电器可以用于实现对机器人的控制，实现自动化生产。
工频变化量方向继电器是一种特殊的继电器，它通过对电流或电压的变化量方向的判断来实现对电气设备的控制和保护。
随着电气自动化技术的不断发展，工频变化量方向继电器将在更广泛的领域得到应用，并为人们的生产和生活带来更多的便利和安全。
阻抗继电器的构成原理
执行元件——极化继电器KP动作。可见，执
行元件的动作方程为 KUU≤ m 即K Im
U
≤
m
K K U
Im
比较上两式，全阻抗继电器的整定阻抗
ZS
K KU
采用整定变压器TS与电抗变压器LT配合，借
改变它们的绕组匝数来改变K 和 ，KU 可使继
电器的整定阻抗有较大的调节范围。
(2)相位比较方式。按绝对值比较方式构成的
继电器的动作特性。因为这三种动作特
性的阻抗继电器均包括了
Z
S
2
的0.8保5Z护BC 范
围，因而保证了保护2正方向距离I段的保
护范围要求。阻抗继电器的动作特性并不
一定非扩展成圆形不可，只是由于圆特性
的阻抗继电器的接线实现起来比较简单，
且便于制造和调试，所以应用广泛。
(二)圆特性阻抗继电器的特性方程及实现方 法
动作条件又可用阻抗向量 与ZS Z之m 间Z的S Zm
夹角 表示为
900 900
可得将I j到阻比抗较向相量位的Z和zd两 Z个j 电同Z压乘zd 以Z电j 流 ，即
U ImZS Um U ImZS Um
显然，电压 与U 间的U 相位差就是阻抗向
量 与ZS Z的m 夹Z角S Z，m 故继电器的动作条
图8 相位比较式全阻抗继电器的电压形成回路
2.方向阻抗继电器
全阻抗继电器无方向性，不能判别短路故 障的方向，若采用它作测量元件，需另加 一个方向元件—功率方向继电器与之配合。 能否找到一种阻抗继电器既能测量短路点 的远近，又能判别短路的方向呢?方向阻抗 继电器就解决了这个问题。
方向阻抗继电器的圆特性如图9所示，圆 内为动作区。当保护正方向发生故障时， 测量阻抗 位于Zm第一象限，只要 落在圆Z j 内， 继电器就动作。而保护反方向短路时， 位 于第ⅢZ象m 限，不可能落在圆内，继电器不 可能动作。方向阻抗继电器的整定阻抗一 经确定，其特性圆便确定。而方向阻抗继 电器的动作阻抗 是与测量Zdz阻j 抗角 有关的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
UOP U F
S F
UF
Y
UOP
R
工频变化量阻抗继电器工作原理
• 工频变化量阻抗继电器动作方程为：
UOP 程为:
U OP U OP.M
正向短路动作特性
• 正向短路时
U OP U IZ set IZ S IZ set I Z S Z set U I Z Z F S K
• 正向区外短路 Z K Z set S
UOP
Y F
UF
R
UOP U F
工频变化量阻抗继电器工作原理
• 反向短路
U OP U IZ set IZ R IZ set I Z R Z set U I Z Z R K F
正向出口短路动作速度很快
S
M Y N
U F
P
U OP
Q
MY 图中SM 为保护背后电源阻抗， 为继电器整定阻抗。正向出口发 生短路，短路点电压变化 U F 。 连接 SP 线并引长交 Y 点垂线于Q 点。则 YQ 线为保护范围末端电 压变化量 U OP 。显见，短路点 MY SM 越近保护安装处、 越短、 线 越长，动作量 U OP比制动量 U F 大得越多。U OP U F ，继电 器动作越快。最快可达到 4mS 。 现场曾有 3mS 动作于出口的记 录。
ZK
90
o
2Z R Z SET
Z SET
R
Z K 2Z R Z SET arg Z K Z SET
270 o
谢 谢！
南京南瑞继保电气有限公司
工频变化量阻抗继电器原理 介绍
工频变化量阻抗继电器
重叠原理的应用
ES
M Z
I
ZK
N
ER
ES
M
Il
N
ER
UF
U
UF
Ul
UF
短路后状态
M I
正常负荷状态
N
U U U l I I I l
U
UF
短路附加状态
工频变化量继电器的基本关系式
正向短路基本关系式
反向短路动作特性
• 反向短路时
U OP U IZ set IZ R IZ set I Z R Z set U I Z Z I Z Z R K R K F
• 代入动作方程，得到：
Z R Z set Z R Z K
• 代入动作方程，得到：
Z S Z set Z S Z K
• 转换成相位比较动作方程：
Z K Z set 90 arg 270 0 Z K 2 Z S Z set
0
• 该方程对应的动作特性是以 Z set 和 2Z S Z set 两点连线为直径的圆。
• 转换成相位比较动作方程：
90
0
Z K 2 Z R Z set arg Z K Z set
270 0
• 该动作方程对应的动作特性是以 2Z R Z set 和 Z set 两点连线为直径的圆。
反向短路动作特性
jX
• 当 Z K 在圆内时继电器 动作。 • 反向短路时 Z K 落在第 Ⅲ象限，进入不了圆内。 因而继电器不会误动。而 有良好的方向性。
工频变化量阻抗继电器工作原理
• 正向短路
U OP U IZ set IZ S IZ set I Z S Z set U I Z Z S K F
• 正向区内短路 Z K Z set
S
F
UF
Y
R
UOP
UOP U F
M I F
N
ZS
ZK U
I
UF
U I Z S
工频变化量继电器的基本关系式
反向短路基本关系式
F
ZK
M I
ZR
N
U F
U
U I Z R
工频变化量阻抗继电器的构成
• 用于构成快速的距离Ⅰ段 U OP U OP.M • 其动作方程为： –Uop为保护范围末端电压, U OP 代表保护范围 U 末端电压变化量大于OP.M 时继电器动作, 否 则不动作。 –对相间阻抗继电器 U OP U I Z SET –对接地阻抗继电器 U OP U I K 3I 0 Z SET U – OP.M 为动作门槛，取故障前工作电压的记忆 量。
正向短路动作特性
jX
当 Z K 落在圆内继电器动作 Z SET ZK • 保护过渡电阻的能力很强，该 能力有很强的自适应功能。 R • 由于 I 与 I 相位相同，所以 过渡电阻附加阻抗是纯阻性的。 因此区外短路不会超越。 • 正向出口短路没有死区。 2ZS ZSET • 正向出口短路动作速度很快。 保护背后运行方式越大 ，本线 Z K Z SET o 90 arg 270 o 路越长，动作速度越快。 Z K 2 Z S Z SET • 系统振荡时不会误动，不必经 振荡闭锁控制。 • 适用于串补线路。