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四边形阻抗特性 一、四边形的形成 二、折线特性 三、比相电路 * * 圆特性阻抗继电器虽然也可用作牵引网距离保护的测量元件， 但对重负荷线路的牵引网，则灵敏度较低，难易满足要求。 因此，目前国内外均使用具有较高灵敏度的四边形特性阻抗 元件。如许昌继电器厂生产的ZKH七 型保护装置中的阻抗元 件即为四边形特性。 一、四边形特性的形成 所谓四边形特性是以四边形的四条边为其边界，内部为继电 器的动作区、外部为非动作区。四边形的构成一般由两组折线 造加而来，如图9一10所示，其中一组为两边折线特性，另一 组为三边拆线特性。显然，所用折线的特性形状不同，则迭加 而来的四边形形状就不同。 二、两边折线 两边折线特性的构成由一个定顶点的相量和两个定边界的相量 确定。如图9—11（A）所示。顶点由相量z3确定，折线的边界 方向由相量z1和Z2确定。折线特性的阻影区为动作区，边界为 临界区，边界外侧为非动作区。测量阻抗ZK是否落在动作区， 可以通过比较Z1、Z2和（Z3-ZK）三个阻抗量的相邻夹角来确 定。 当ZK落在折线内侧时，如图9—11（B）所示，相量Z1和 （Z3-ZK）的相邻夹角均小于180°； 当ZK落在折线外侧时，如图9—11（C）所示，相量Z2和 （Z3-ZK）的相邻夹角有一个大于180°； 而当ZK落在边界上时，如图9—11（D）所示，相量Z1和 （Z3-ZK）的相邻夹角有一个等于180°。 综上所述，比较上述三个相量的相位，可以区分测量阻抗 是杏落在动作范围以内。 三、三边折线 三边折线的的构成与两边折线特性相似，如囹9一12（A） 所示，设折线的一个顶点为坐标原点O，另一个用Z4来确定， 两个边的方向由Z5和Z6来确定。 此时测量阻抗ZK的位置，可以利用相位比较进行判定。 当ZK落在折线内侧时，如图9—11（B）所示，相量Z5、Z6 和（Z4-ZK）及-ZK的相邻夹角均小于180°； 当ZK落在折线外侧时，如图9—11（C）所示，相量相量Z5、 Z6和（Z4-ZK）及-ZK的相邻夹角有一个大于180°； 而当ZK落在边界上时，如图9—11（D）所示，相量相量Z5、 Z6和（Z4-ZK）及-ZK的相邻夹角有一个等于180°。 综上所述，比较上述三个相量的相位，可以区分测量阻抗是 否落在动作范围以内。 四、相位比较电路原理 1、比较相位的相量 综上所述，要判定测量阻抗ZK是否在折线特性内，关键在于 判别相应比较相量的相角。为了便于实现相角的比较，可将 阻抗复平面上的相量乘以电流I，使其转变为电压相量，则图 9-12的折线特性上的阻抗相量之间的相位比较，即转变为电 压相量的相位比较。 即式（9一13）或式（9—14）中任意两相邻电压夹角大于180° 时，ZK落在折线外；反之，所有相邻电压夹角小于180°时ZK 落在拆线内。 第一组相量：U1=IZ1； U2=IZ2； U3=IZ3-UK 第二组相量：U4=IZ4-UK；U5=IZ5； U6=IZ6； U7=-UK 2、比较相位的电路 判别电压相量的相位差，可采用半波连续原理的比相电路。 图9—13中所示为两边折线特性的相位比较电路。 当U1、U2、U3的相邻夹角小于180°时，如图9—14所示， 波形连续时间大于20ms。图9—13中的电容C有充足的充 电压而使稳压管VS击穿，晶体管VT2饱和导通，集电极输 出低电平，继电器动作。 当U1、U2、U3相邻夹角大于180°时，波形不连续，即 在某一时刻波形间断。故电容C的充电时间小于20ms，没 有足够的电压使VS击穿。所以VT2保持在截止状态，集电 极永远保持高电平，继电器不动作。 同理，可组成三边折线的相位比较电路。 图9～10所示两组折线特性组成“与’门，即保证只有当ZK同时 落在两组折线内时，继电器动作，其动作特性为四边形特性。 两组折线组成的四边形，其电路框图如图9—15所示。应用类 似的办法，只要改变所用各电压的参数，就可组成各种形状的 四边形特性阻抗继电器。 *