阻抗繼電器

阻抗繼電器通常用於132kV或33kV架空線路，在這些繼電器的保護區內連接分佈式發電機可能會縮小繼電器的作用範圍。分佈式發電機用於維持網絡電壓，因此對繼電器而言是增加了到故障點的阻抗，這會使繼電器判斷故障較遠，超出了其保護範圍，因而不會被起動。這個原理如圖1所示。

由於在繼電器初始保護區中，繼電器判定結果為阻抗高於其設定值，因此阻抗繼電器判定故障處不在其保護範圍內，從而不能為整個區域提供保護。 ^[1] 

加入繼電器的電壓和電流應滿足如下要求：

1．繼電器的測量阻抗應能準確判斷故障地點，即與故障點至保障安裝處的距離成正比。

2．繼電器的測量阻抗應與故障類型無關，即保護範圍不隨故障類型而變化。

以AB兩相短路為例，超前於的角度，因此即測量阻抗的數值為每相短路阻抗的2倍，相位則等於線路的阻抗角。

採用接線方式的阻抗繼電器在不同故障類型時，其測量阻抗的數值與相位均不相同，這種接線方式可應用於圓特性方向阻抗繼電器。三相短路與兩相短路時的保護範圍一樣。單相接地故障時，只有故障相電壓降低，電流增大，而任何相間電壓都是很高的。因此應將故障相的電壓和電流加入到繼電器中，對A相阻抗繼電器，接入繼電器的電壓.

它能正確地測量從短路點到保護安裝地點間的阻抗。為了反應任一相的單相接地短路，接地距離保護也必須採用三個阻抗繼電器。這種接線方式同樣能夠正確反應兩相接地短路和三相短路，此時接於故障相的阻抗繼電器的測量阻抗均為。

阻抗繼電器是距離保護的核心元件，它的作用是用來測量故障點到保護安裝處的阻抗（距離），並與整定值進行比較，以確定是保護區內部故障還是保護區外部故障。

當前，阻抗繼電器有以下幾種常見的分類方法：

1、根據阻抗繼電器的比較原理，阻抗繼電器可以分為幅值比較式和相位比較式。

2、根據阻抗繼電器的輸入量不同，阻抗繼電器可以分為單相式（第Ⅰ型）和多相補償式（第Ⅱ型）兩種。本節將介紹單相式阻抗繼電器。

3、根據阻抗繼電器的動作邊界（動作特性）的形狀不同，阻抗繼電器可以分為圓特性阻抗繼電器和多邊形特性阻抗繼電器（包括直線特性阻抗繼電器）兩種。 ^[2] 

在微機保護出現之前，圓特性的阻抗繼電器以其易於製造而在電力系統中廣泛應用。常見的圓特性阻抗繼電器有全阻抗、方向阻抗和偏移特性的阻抗等幾種。

阻抗繼電器的測量阻抗Z_k與整定阻抗Z_set都是複數，不能直接比較，只能比較模值與相位。全阻抗繼電器就是一種能夠方便實現模值比較的阻抗繼電器。全阻抗繼電器是以座標原點O為圓心，整定阻抗大小為半徑的圓，如圖2所示。

當測量阻抗Z_k位於圓內時繼電器動作，即圓內為動作區，圓外為不動作區。當測量阻抗正好位於圓周上時繼電器剛好動作，對應此時的阻抗就是繼電器的動作阻抗或起動阻抗。從圖2中可以看出，不論加入繼電器的電壓與電流之間的角度為多大（0°~360°之間變化），繼電器的動作阻抗的模值都等於整定阻抗的模值。全阻抗繼電器以及其他特性的繼電器，都可以採用兩個電壓幅值比較或兩個電壓相位比較的方式構成。 ^[2]