经过渡电阻故障时的工频变化距离元件动作特性优化

（1）正方向故障动作特性

在正方向故障时，当故障点经过电阻短路，可由图4.7分析距离元件的动作特性。这时故障点处电压故障分量为：

式中　ZK——保护安装处M经过渡电阻短路时的测量阻抗。

由上式可知，在经过电阻Rg短路时，距离元件测量阻抗ZK多了一项与Rg有关的阻抗，使得距离元件的保护范围减少，而且所增加阻抗是纯电阻性。因为电流工频变化量和的相位几乎总是相同的，所以不会因对侧的助增电流引起超越现象。这是工频变化量距离元件的一大优点。同时，工频变化量距离元件允许有较大的过渡电阻的能力，反方向出口故障时不会因过渡电阻影响而误动作。

（2）反方向故障动作特性

对于反方向故障，故障点经过渡电阻短路时，可从图4.8分析距离元件的阻抗动作特性。

图4.8　反方向故障点经过渡电阻短路的附加状态图(www.xing528.com)

由图4.8可得：

将上面两式分别代入距离元件电压动作特征方程式（4.19），检验反方向故障时，距离元件的方向性及过渡电阻对其影响，得：

不等式两边均除以，得：

上式中，反方向故障地点是随机的，因此，ZK是变量，如设Zr=-ZK，则上式就可改写为：

所以，反方向故障时，变量Zr的动作轨迹在阻抗平面上是以相量ZS末端为圆心，以为半径的上抛阻抗圆。实际上，ZK总是电感性的，因此，-ZK总是在第三象限，不可能落到位于第一象限的阻抗圆内，所以距离元件不可能动作，而且工频变化量距离元件具有明确的方向性。同时，工频变化量距离元件在反方向故障时具有很大的克服过渡电阻的能力。