阻抗继电器的基本原理及分类

1.阻抗继电器分类

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。

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。本节介绍的就是单相式的阻抗继电器。

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.阻抗继电器的基本概念

单相式阻抗继电器，是指只输入一个电压U.K(相电压或相间电压)、一个电流I.K(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。

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由于ZK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ZK与Zset的比较，阻抗继电器中一般通过Zset作出圆或者是多边形，再看测量阻抗ZK是否处于圆(或多边形)内，如果位于其中，则阻抗继电器动作。

如图3-4所示画出了单相式阻抗继电器的原理接线与动作特性。如图3-4 (b)所示，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，如图3-4 (b)所示，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3-4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，在图3-4 中φsen就是整定阻抗角，即φsen=argZset。

图3-4　阻抗继电器单相原理接线与动作特性图

(a)系统图；(b)被保护线路的测量阻抗及动作特性图

需要指出的是，在线路正方向故障时，测量阻抗角为线路阻抗角φ1，测量阻抗在第Ⅰ象限；在反方向故障时，流过反方向电流，测量阻抗角为φ1+180°，测量阻抗在第Ⅲ象限；线路正常运行时，送电侧测量阻抗角为负荷阻抗角约40°，受电侧测量阻抗角约220°。