接地继电器

工业设备

接地继电器线圈接零序电流互感器（电缆式、母线式、或者有三个相电流互感器组成的零序电流滤过器）。当被保护电机的零点经阻抗接地时继电器接入变流器的差动回路。当继电器接入由三个电流互感器组成零序电流滤过器时，还应接入闭锁继电器，以防止由于外部穿越性短路不稳定电流可能引起的误动作。

DD-11型接地继电器

简介

DD－11 型接地继电器为瞬时动作的过电流继电器，用作小电流接地电力系统高电压三相交流发电机和电动机的接地零序过电流保护。

规范

1 继电器动作电流的整定范围和线圈阻抗值如下表。

2 各种规范继电器，在线圈串联或并联时，其阻抗角为+35°。

3 额定电流100mA，周率50Hz。

4 任一整定点上的刻度准确度不大于±6%。

5 动作值的一致性应不超过6%。

6 返回系数不小于0.5。

7 在最小整定电流时，继电器的功率消耗不大于0.012VA。

8 在1.2倍整定电流时，动作时间不大于0.3s；3倍整定电流时，动作时间不大于0.1s。

9 当电压不超过250V，电流不超过0.5A时，继电器触点断开容量在直流有感负荷电路中（时间常数为5±0.75ms）为20W，在交流回路中为100VA （功率因数为0.4±0.1）。

10 继电器的各导电电路对外露非带电金属部分之间，以及线圈电路对触点电路之间应能承受交流50Hz，电压2kV（有效值），历时1min的试验，而无绝缘击穿或闪络现象。

11 继电器重量不超过1.5 kg。

研究现状

提高接地距离保护的耐受过渡电阻能力曾经是继电保护的一个研究热点。传统的方向阻抗继电器，在正向两相和单相经过渡电阻外部接地短路时，都可能出现超范围动作现象，且允许的过渡电阻也较小，因而方向阻抗继电器作为接地故障的测量元件是不够理想的。为此，必须研究开发具有新原理的接地距离继电器。

有人提出了基于微分方程算法接地电抗继电器方案，在该方案中，建议用正序和负序电流的故障分量的和近似代替流过故障点的故障电流，通过解微分方程求解故障距离，来判定故障是否在保护区内，实验结果表明，这种接地电抗继电器反应高阻按地故障的能力明显提高，但继电器耐受过渡电阻的能力受正序和负序运行参数变化的影响较大。实际电力系统中，系统的零序网络相对比较稳定，因此推荐用流过继电器的零序电流代替流过故障点的故障电流。

由于解微分方程算法是以瞬时值计算为基础的，数学模型简单，计算速度快，保护耐受过渡电阻能力强，因而成为微机接地距离保护的优选算法。但基于微分方程算法的接地电抗继电器在电力系统某些运行方式下存在区外稳态超越问题。针对这一问题，提出了相位补偿原理视在距离新算法，用该算法实现的接地距离继电器能根据系统运行工况的变化选择不同的零序电流的相位补偿值，保证区外故障时，保护不超范围误动。但相位补偿原理视在距离新算法接地距离继电器的性能受角度整定值的影响较大。极化接地距离继电器在反映高阻接地故障各方面显示出优良的性能，是线路保护装置中广泛采用的接地距离保护的测量元件。

通过对极化接地距离继电器稳态超越机理分析和研究，提出极化距离继电器区外稳态超越问题的新方案，即双下偏极化接地距离保护方案，单相接地故障时，该方案能在保证整定点以外的故障保护不误动的前提下，对于区内故障有尽可能高的耐受过渡电阻能力。然而不难看出，在接地距离继电器的发展过程中各种继电器都是以简单双侧电源单回线路系统为研究模型，从传统的方向阻抗继电器发展到了双下偏极化接地距离保护方案。双下偏极化接地距离保护方案的优点是对这种研究的模型来说，在接地距离保护方案中，它具有最高的耐过渡电阻能力。

然而其研究的模型也决定了它的先天不足，对于较复杂的系统模型，特别是有环网、平行双回线或下一段线路为分支线路时，流过故障点的故障电流与补偿电压的相位关系己经不能象单回线中那样反映区内故障和区外故障。因此继电器的动作特性，协调好允许过渡电阻能力和超越能力是十分必要的。

自适应接地继电器

正序电压作为极化量接地距离继电器耐受过渡电阻能力较差的原因是动作方程的动作边界固定。如果要增强接地距离继电器对接地电阻的反映能力，就必须使接地距离继电器的动作边界具备自适应性，以便能够随接地电

阻的增加而变化，这种变化可以归结为保护的动作边界以O点为圆心做逆时针旋转，理想的旋转角度是使旋转后的动作边界能够和接地故障点电压向量重合，这样就可以完全不受过渡电阻的影响，但实际上由于接地距离继电器利用的是线路一侧的电压量、电流量进行保护计算，这一理想旋转角度是无法测量到的，因此只能采用某种近似的手段获得。

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