[科普中国]-阻抗继电器

阻抗继电器针对的是线路的阻抗而言，故而分析线路阻抗是非常必要的。通常起动元件采用过电流继电器或阻抗继电器。为了提高元件的灵敏度，也可采用反应负序电流或零序电流分量的复合滤过器来作为起动元件。

简介阻抗继电器通常用于132kV或33kV架空线路，在这些继电器的保护区内连接分布式发电机可能会缩小继电器的作用范围。分布式发电机用于维持网络电压，因此对继电器而言是增加了到故障点的阻抗，这会使继电器判断故障较远，超出了其保护范围，因而不会被起动。这个原理如下图所示。

由于在继电器初始保护区中，继电器判定结果为阻抗高于其设定值，因此阻抗继电器判定故障处不在其保护范围内，从而不能为整个区域提供保护。1

要求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地点，即与故障点至保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。

测量以AB两相短路为例，超前于的角度，因此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。三相短路与两相短路时的保护范围一样。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.

它能正确地测量从短路点到保护安装地点间的阻抗。为了反应任一相的单相接地短路，接地距离保护也必须采用三个阻抗继电器。这种接线方式同样能够正确反应两相接地短路和三相短路，此时接于故障相的阻抗继电器的测量阻抗均为。

阻抗继电器的分类阻抗继电器是距离保护的核心元件，它的作用是用来测量故障点到保护安装处的阻抗（距离），并与整定值进行比较，以确定是保护区内部故障还是保护区外部故障。

当前，阻抗继电器有以下几种常见的分类方法：

1、根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、根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。本节将介绍单相式阻抗继电器。

3、根据阻抗继电器的动作边界（动作特性）的形状不同，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。2

圆特性阻抗继电器在微机保护出现之前，圆特性的阻抗继电器以其易于制造而在电力系统中广泛应用。常见的圆特性阻抗继电器有全阻抗、方向阻抗和偏移特性的阻抗等几种。

阻抗继电器的测量阻抗Zk与整定阻抗Zset都是复数，不能直接比较，只能比较模值与相位。全阻抗继电器就是一种能够方便实现模值比较的阻抗继电器。全阻抗继电器是以坐标原点O为圆心，整定阻抗大小为半径的圆，如下图所示。

当测量阻抗Zk位于圆内时继电器动作，即圆内为动作区，圆外为不动作区。当测量阻抗正好位于圆周上时继电器刚好动作，对应此时的阻抗就是继电器的动作阻抗或起动阻抗。从图中可以看出，不论加入继电器的电压与电流之间的角度为多大（0°~360°之间变化），继电器的动作阻抗的模值都等于整定阻抗的模值。全阻抗继电器以及其他特性的继电器，都可以采用两个电压幅值比较或两个电压相位比较的方式构成。2

本词条内容贡献者为:

耿彩芳 - 副教授 - 中国矿业大学