变化量距离继电器其保护信息就是取自工频的故障分量。设Z_zd为距离元件整定阻抗，U_Z为整定门坎，一般取故障前补偿电压，则工频变化量距离继电器的动作方程为^［3］：　

式中：Z_F是阻抗元件的测量阻抗，Z_S是保护侧的系统阻抗。上式对应的动作特性如图6所示，该特性是以－Z_S末端为圆心、以｜Z_S＋Z_zd｜为半径的圆。按照类似方法可对反向故障时的动作特征进行分析，其结果表明，该元件具有明确的方向性。显然，由于取用了故障分量，该元件不受非故障状态即两相运行状态的影响。

　　具体实现方法是：非全相运行时，投入反映两个健全相相电流突变量的启动元件。该元件动作后，再投入方向相间距离元件和故障分量的接地距离元件，分别计算两个健全相对地及两个健全相相间阻抗，任一个落入动作范围内，则认为健全相发生短路，跳开两健全相。故障分量提取的一般方法为：
 
式中：N为每周采样点数。需要说明的是，周波数n一般不宜取太大。这里只有阻抗Ⅰ段设有基于故障分量的距离继电器，Ⅰ段之外的短路仍由常规方向阻抗继电器测量，因此，为了保证选择性应适当增大延时。另外，为了保证复故障时相间距离继电器的方向性，还应设置正序故障分量的方向元件。
　　仍然以M侧A相断开后发生B相单相接地的情况为例，研究M侧的工频变化量距离元件的动作情况，取一个周波的故障分量。当距离元件Ⅰ段整定在线路全长85％处且δ＝0°时，有｜U_Z｜＝385．7 kV，对于线路各点发生的短路，继电器均能正确动作，如表2所示。表中－10％表示反方向10％处；｜U_opmax｜是短路后一个周波内补偿电压故障分量幅值的最大值，单位是kV。仿真表明在复故障的情况下，当δ＝0°时，继电器在线路全长80％附近的暂态超越约为1．3％，δ＝－30°和δ＝30°时暂态超越分别为3．6％和2．8％，同常规距离继电器相比性能有了较大改善。

5　结论
　　系统两相运行将对系统稳定产生较大扰动，同时会产生较大的零序、负序分量，将使方向阻抗继电器的性能恶化。而两相运行健全相又发生短路的复故障情况下，常规的接地距离继电器不能正确测量距离。采用基于故障分量的阻抗继电器并加设故障分量的正序方向元件，可以大大改善复故障情况下继电器的性能，能够正确区分区内外短路。

参考文献

［1］ 高中德．超高压电网继电保护专题分析［M］．北京：水利电力出版社，1990．

［2］ 朱声石．高压电网继电保护原理与技术［M］．北京：电力工业出版社，1981．

［3］ 刘世明，林湘宁，杨春明．工频变化量距离继电器的统一表达方式［J］．电网技术，2002，(5)：23－27．

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