工频变化对距离元件的动作特性影响分析

实际上距离元件是通过比较两个电压量和的幅值大小来实现的，并不计算ZK值。

（1）工作电压的概念

工作电压就是距离保护范围末端（整定值）在正常运行的工作电压。在区内故障时，由电源供给流经保护安装处的电流。区内故障时不对应于整定点电压，此时，工作电压仅表示为保护输入电压与电流在模拟阻抗Zset上的压降之差，是一个虚拟的概念，这时它没有实际的物理意义，即有如下关系式：

将式（4.14）与式（4.18）比较可知，是在故障点的附加电动势终端和系统中性点O的连线的延长线上，如图4.6（b）中虚线所示。

因此，工作电压在正常运行时，表示保护末端的线路工作电压；在区内故障时，它并不对应系统中任何真实点电压，其工频变化量表示保护安装处的电压工频变化量与电流工频变化量在模拟阻抗Zset上的压降之差。

（2）工频变化量距离元件的电压动作特性方程式

由图4.6（b）可知，在正方向的区内故障时，有如下的F电压动作特征方程式：

式中，，按式（4.16）取故障前的工作电压，实际上取其记忆值作比较。因此，是距离保护的门槛值，记作，即为区内故障保护动作条件。(www.xing528.com)

将式（4.14）和式（4.18）代入式（4.19）可得：

上式两边除以，得阻抗元件动作特征方程式：

式中，，具有的物理意义可从图4.7清楚地看出。

图4.7　正方向故障点经过渡电阻短路的附加状态图

将式（4.20）与式（4.17）相比较，可见这两个不等式是等价的。因此，工频变化量距离元件实际上是通过式（4.19）两个电压幅值的比较来实现式（4.17）或式（4.20）的距离元件的阻抗比较。

在正常情况下，，而是整定门槛值，取保护范围的工作电压，因此，保护不会误动。显然，当整定末端发生金属性短路故障时，工作电压变化量，距离保护处于动作边界。