【国家电网考试】距离保护测量阻抗的计算原理

~ 距离保护在输电线路中扮演重要角色，零序补偿系数K成为理解测量阻抗的关键。本文将深入介绍距离保护中的测量阻抗计算原理。

首先，介绍零序补偿系数K的作用。K = (Z0 - Z1)/3Z1，其中Z0与线路本身的阻抗有关，而Z1则代表线路的正序阻抗。通过推导过程，我们可以得到接地阻抗Zφ的计算公式：Zφ = Uφ / (Iφ + 3I0*K)，其中K为零序补偿系数。由此可知，接地阻抗Zφ等于线路正序阻抗Z1，当Iφ补偿了3I0*K之后，测量阻抗Zφ与线路的正序阻抗Z1相等。

接下来，介绍自阻抗Zs和互阻抗Zm。自阻抗Zs包括电阻R和感抗X，代表导线自身的特性；互阻抗Zm则代表两平行导线之间的相互影响。在三相线路中，自阻抗Zs和互阻抗Zm分别应用于各相自阻抗和相间阻抗的计算。

为了更直观地理解三相电压降，我们以A相导线为例进行分析。在三相线路中，各相自阻抗均为Zs，各相间互阻抗均为Zm。通过计算，我们得到三相电压降的公式：Ua = Ia*(Zs - Zm) + (Ia + Ib + Ic)*Zm，从而得到三相电压示意图。

进一步，我们探讨Z1、Z2、Z0与Zs、Zm之间的关系。当通入三相正序或负序电流时，线路之间的关系为Z1 = Z2 = Zs - Zm；当通入三相零序电流时，线路之间的关系为Z0 = Zs + 2Zm。由此，我们推导出Z0 - Z1 = 3Zm，即Z0大于Z1，体现了线路之间的互感Zm。

接下来，我们分析接地阻抗与相间阻抗。接地阻抗Zφ的计算公式为：Zφ = Uφ / (Iφ + 3I0*K)，其中K为零序补偿系数。这意味着，测量阻抗Zφ等于线路正序阻抗Z1，当Iφ补偿了3I0*K之后。相间阻抗Zφφ的计算公式为：Zφφ = Uφφ / Iφφ，通过计算可以得到相间阻抗的具体数值。

最后，我们提出一些进一步的思考。当Z0小于Z1时，单相短路电流大于三相短路电流，这可以通过零序补偿系数K的角度来解释。具体而言，K的大小影响了接地阻抗Zφ的计算，进而影响了短路电流的计算。由此，我们可以更深入地理解距离保护在输电线路中的作用和原理。

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