距离保护【非故障相】阻抗特征

小编前言

金属性故障时，故障相阻抗可以正确反应故障距离。非故障相的阻抗有何特征？会进入距离保护动作区吗？

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基本分析

以A相接地为例，故障点A相的Ufa = 0，故ZA = Ua/(Ia + K*3I0)  = Z1（故障线路的正序阻抗）。

故障点的非故障相电压Ufb和Ufc不为零，故ZB和ZC都不等于Z1。

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为简化分析，系统为单端电源，系统阻抗为0，负荷电流为0。

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单相接地

A相接地，测量阻抗如下（过程从略）：

ZA = Z1

ZB = Z1*(Z0 + 2Z1)∠-120° / (Z0 - Z1)

ZC = Z1*(Z0 + 2Z1)∠120° / (Z0 - Z1)

ZAB = (Z0 + 2Z1)∠30° /1.732

ZBC = ∞

ZCA = (Z0 + 2Z1)∠-30° /1.732

（注：∠120°表示旋转120度，1.732表示根号3）

A相接地时，ZB和ZC在反方向，不会进入方向阻抗圆Zd整定范围内。ZAB和ZCA在正方向，存在进入动作区的“风险”。

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两相短路

BC相间短路，测量阻抗如下：

ZA = ∞

ZB = 1.732*Z1∠-30°

ZC = 1.732*Z1∠30°

ZAB = 2Z1∠-60°

ZBC = Z1

ZCA = 2Z1∠60°

BC相间短路时，ZB和ZC在ZBC附近，很容易进入方向阻抗圆Zd区域内。ZCA和ZAB相对偏远一些，但仍存在进入动作区的“风险”。

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两相接地

以BC相接地为例，测量阻抗如下：

ZA = Z1*(Z0 + 2Z1) / (Z1 - Z0)

ZB = Z1

ZC = Z1

ZAB = Z1*(2Z0 + Z1) / (Z1 + Z0∠60°)

ZBC = Z1

ZCA = Z1*(2Z0 + Z1) / (Z1 + Z0∠-60°)

BC接地时：ZA位于反方向且距原点较远，不会进入方向阻抗圆Zd区域内。ZCA和ZAB相对偏远一些，但仍存在进入动作区的“风险”。

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系统阻抗的影响

以上分析忽略了系统阻抗Zs，实际上Zs对非故障相阻抗特征有影响。本文给出直观的趋势图示，下图为A相接地时测量阻抗随Zs变大而变化的特征。

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进一步的思索

• 如果是双端电源系统，对侧电源会对非故障相阻抗产生影响吗？

• 短路点过渡电阻会对非故障相测量阻抗产生影响吗？

• 对于方向圆特性和多边形阻抗边界，非故障相阻抗更容易进入哪个边界？
  

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