[信息與通信]No7電流保護(hù)

1、1第七章第七章 電網(wǎng)相間短路的電流保護(hù)電網(wǎng)相間短路的電流保護(hù)2內(nèi)容介紹內(nèi)容介紹q 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)q繼電器的作用原理q電流保護(hù)的作用原理與整定計(jì)算q電流保護(hù)的接線方式及應(yīng)用q相間短路的方向性電流保護(hù)q方向電流保護(hù)的工作原理q功率方向元件的工作原理q功率方向繼電器的接線方式q方向電流保護(hù)的應(yīng)用3一、繼電器的作用原理一、繼電器的作用原理 電磁型過(guò)電流繼電器無(wú)論啟動(dòng)或返回動(dòng)作都是明確的，不可能停留在某一個(gè)中間過(guò)程。無(wú)論啟動(dòng)或返回動(dòng)作都是明確的，不可能停留在某一個(gè)中間過(guò)程。繼電器能夠動(dòng)作的條件是mthdcmmm繼電器能夠返回的條件是mthdcmmm繼電特性：

2、繼電特性：4能使繼電器動(dòng)作的最小電流值稱為繼電器的動(dòng)作電流(習(xí)慣上又稱為起動(dòng)電流) idz j能使繼電器返回原位的最大電流值稱為繼電器的返回電流，以ih j表示返回值與起動(dòng)值的比值稱為繼電器的返回系數(shù)，可表示為jdzjhhiik一切過(guò)量動(dòng)作的繼電器的返回系數(shù)恒小于一切過(guò)量動(dòng)作的繼電器的返回系數(shù)恒小于1；欠量動(dòng)作（如低欠量動(dòng)作（如低電壓繼電器）的繼電器的返回系數(shù)恒大于電壓繼電器）的繼電器的返回系數(shù)恒大于1。在實(shí)際應(yīng)用中，常常要求過(guò)電流繼電器有較高的返回系數(shù)，如08509。 般要求低電壓繼電器的返回系數(shù)kh1.2。過(guò)量繼電器的繼電特性曲線 繼電器的返回系數(shù)繼電器的返回系數(shù)5二、電流保護(hù)的作用原理與

3、整二、電流保護(hù)的作用原理與整定計(jì)算定計(jì)算 它是反應(yīng)于電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)電源與故障它是反應(yīng)于電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)電源與故障點(diǎn)之間的電流增大而動(dòng)作的保護(hù)。點(diǎn)之間的電流增大而動(dòng)作的保護(hù)。 它可分成三類：無(wú)時(shí)限電流速斷（它可分成三類：無(wú)時(shí)限電流速斷（i段），段），帶時(shí)限電流速斷（帶時(shí)限電流速斷（ii段）和定時(shí)限過(guò)電段）和定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（流保護(hù)（iii段），構(gòu)成階段式電流保護(hù)。段），構(gòu)成階段式電流保護(hù)。 61.無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)（無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)（段）段）無(wú)時(shí)限電流速斷的概念無(wú)時(shí)限電流速斷的概念根據(jù)對(duì)繼電保護(hù)速動(dòng)性的要求，保護(hù)裝置動(dòng)作切除故障的時(shí)間，必須滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和保證重要用戶供電可靠性。在簡(jiǎn)單、可靠和保證

4、選擇性的前提下，原則上總是越快越好。對(duì)于僅反應(yīng)于電流增大而對(duì)于僅反應(yīng)于電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù)，稱瞬時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù)，稱為無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)為無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)。整定原則：整定原則：按躲開(kāi)下一條線路出口處短路的條件整定。（選擇性）3 . 12 . 1,*)3(max.ikbdikiadzkiki其中7電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)短路電流計(jì)算：當(dāng)電源電勢(shì)一定時(shí)，短路電流的大小決定于短路點(diǎn)和電源之間的總阻抗z，三相短路電流可表示為)3()0, 2()3(23dddsdiizzezei式中 e系統(tǒng)等效電源的相電勢(shì)； zd短路點(diǎn)至保護(hù)安裝處之間的阻抗； zs保護(hù)安裝處到系統(tǒng)等效電源之間的阻抗。在一定的

5、系統(tǒng)運(yùn)行方式下， e和zs等于常數(shù)，此時(shí)id將隨zd的增大而減小。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式及故障類型改變時(shí)， id都將隨之變化。8電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流整定計(jì)算：對(duì)保護(hù)1來(lái)講，其起動(dòng)電流idz1必須整定得大于d4點(diǎn)短路時(shí)， 可能出現(xiàn)的最大短路電流，即在最大運(yùn)行方式下變電所c母線上三相短路時(shí)的電流idcmax 。亦即max1cddzii引入可靠系數(shù)kk1213，則上式即可寫為max1cdkdziki 對(duì)保護(hù)2來(lái)講，按照同樣的原則， 起動(dòng)電流應(yīng)整定得大于d2點(diǎn)短路時(shí)的最大短路電流，即max2bdkdziki保護(hù)范圍：速斷保護(hù)對(duì)被保護(hù)線路內(nèi)部故障的反應(yīng)能力(即靈敏性)，只能用保護(hù)范圍的大小來(lái)衡量、此

6、保護(hù)范圍通常用線路全長(zhǎng)的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。當(dāng)出現(xiàn)系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的兩相短路時(shí)，電流速斷的保護(hù)范圍為最??；應(yīng)按這種運(yùn)行方式和故障類型來(lái)校驗(yàn)其保護(hù)范圍。規(guī)程規(guī)定，最小保護(hù)范圍不應(yīng)小于線路全長(zhǎng)的1520。9電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)不能保護(hù)線路全長(zhǎng)，它的保護(hù)范圍可用圖解法，也可用解析法計(jì)算。對(duì)于單側(cè)電源供電線路，發(fā)生短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)安裝點(diǎn)的短路電流absdsdlxxezzei1min)3(maxmin1max)2(min23lxxeisd )2(min得，由ddzii)23(1max1minsdzxiexl )3(max得，由 dkdziki)23(1max1min1minskabsx

7、klxxxl%)20%15(%100%minabblll最小保護(hù)范圍10電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的應(yīng)用無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的應(yīng)用主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠，動(dòng)作迅速，無(wú)需時(shí)間元件。主要缺點(diǎn)是不能保護(hù)全線；并且保護(hù)范圍受運(yùn)行方式影響大，當(dāng)運(yùn)行方式變化很大時(shí)，在最小方式下可能沒(méi)有保護(hù)范圍；當(dāng)應(yīng)用于短線時(shí)，由于線路首端和末端短路電流差別不大，它的保護(hù)區(qū)可能為零，因而不能采用。但應(yīng)用于線路+終端變的情況下，可能保護(hù)線路全長(zhǎng)。112.限時(shí)電流速斷保護(hù)（電流限時(shí)電流速斷保護(hù)（電流段）段）作用：切除本線路上i段保護(hù)范圍外的故障，并做i段的后備（近）。要求：1）不受運(yùn)行方式及短路類型影響，必須保護(hù)線路

8、全長(zhǎng)； 2）快速。由于要求限時(shí)速斷保護(hù)必須保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，它的保護(hù)范圍必然要延伸到下一條線路中去。動(dòng)作帶時(shí)延t（保證選擇性）。整定原則：整定原則：躲開(kāi)相鄰線路i段保護(hù)末端短路時(shí)流過(guò)本線路的最大電流整定。（保證不伸出下一線路i段）12 dzdzii12 dzkdziki考慮到短路電流中的非周期分量已經(jīng)衰減，kk一般取1112。12限時(shí)電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)分支系數(shù)分支系數(shù)：把故障時(shí)流過(guò)把故障時(shí)流過(guò)配合保護(hù)（故障線路）配合保護(hù)（故障線路）的電流折算到流過(guò)整定的電流折算到流過(guò)整定保護(hù)的電流保護(hù)的電流 的系數(shù)。的系數(shù)。abbcfziik1abbababbcfziiiiik沒(méi)有與配合線路平行的線

9、路時(shí)， 母線b沒(méi)有外接系統(tǒng)電源時(shí)，1 abbcababbcfziiiiik 既沒(méi)有助增又沒(méi)有外吸的情況時(shí)，分支系數(shù)恒等于1。既有助增又有外吸時(shí)，分支系數(shù)是否大于1或小于1就不確定了。 助增外吸min.12fzdzkdzkiki 13限時(shí)電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的選擇動(dòng)作時(shí)限的選擇限時(shí)速斷的動(dòng)作時(shí)限t2，應(yīng)選擇得比下一條線路速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限t1高出一個(gè)時(shí)間階段t，即ttt 12t的數(shù)值常位于0306s之間，通常多取為0.5s，微機(jī)保護(hù)也取0.3s。保護(hù)裝置靈敏性的校驗(yàn)保護(hù)裝置靈敏性的校驗(yàn) 為了能夠保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，限時(shí)電流速斷保護(hù)必須在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，線路末端發(fā)生兩相短路時(shí)，具

10、有足夠的反應(yīng)能力，這個(gè)能力通常用靈敏系數(shù)klm來(lái)衡量。iidzlmik保護(hù)的整定值流流過(guò)保護(hù)的最小短路電本線路末端兩相短路時(shí)限時(shí)電流速斷保護(hù)應(yīng)要求klm 1315。 當(dāng)校驗(yàn)靈敏系數(shù)不能滿足要求時(shí)，通常都是考慮進(jìn)一步延伸限時(shí)電流速斷的保護(hù)范圍，使之與下一條線路的限時(shí)電流速斷相配合。0”14限時(shí)電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)當(dāng)線路上裝設(shè)了電流速斷和限時(shí)電流速斷保護(hù)以后，它們的聯(lián)合工作就可以保證全線路范圍內(nèi)的故障都能夠在0.5s的時(shí)間以內(nèi)予以切除，在一般情況下都能夠滿足速動(dòng)性的要求，具有這種性能的保護(hù)稱為該線路的“主保主保護(hù)護(hù)”。15限時(shí)電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)的單相原理接線對(duì)帶時(shí)

11、限電流速斷保護(hù)的評(píng)價(jià)及應(yīng)用帶時(shí)限電流速斷保護(hù)靈敏性較好，能保護(hù)線路全長(zhǎng)：但它的速動(dòng)性較差，帶有05s的延時(shí)動(dòng)作。此外，帶時(shí)限電流速斷保護(hù)，僅能作為i段的近后備，不能起遠(yuǎn)后備作用。例如，當(dāng)下一段線路上短路，而該線路的保護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作，此時(shí)本線路的帶時(shí)限電流速斷保護(hù)不一定能動(dòng)作。時(shí)間繼電器代替了原來(lái)的中間繼電器，這樣當(dāng)電流繼電器動(dòng)作后，還必須經(jīng)過(guò)時(shí)間繼電器的延時(shí)t2才能動(dòng)作于跳閘。而如果在t2以前故障已經(jīng)切除，則電流繼電器立即返回，整個(gè)保護(hù)隨即復(fù)歸原狀，而不會(huì)形成誤動(dòng)作。163.定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（電流定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（電流段）段）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的原理定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的原理定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)

12、作電流按躲過(guò)最大負(fù)荷電流整定。正常運(yùn)行時(shí)它不應(yīng)起動(dòng)，而在發(fā)生短路時(shí)起動(dòng)，并以時(shí)間來(lái)保證動(dòng)作的選擇性：這種保護(hù)不僅能夠保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，而且也能保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)?？梢云鸬竭h(yuǎn)后備保護(hù)的作用。17定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù) 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的選擇性是依靠保護(hù)的時(shí)限特性來(lái)保證的。 各處電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間是從用戶到電源逐漸增大的，離電源愈近，電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間愈長(zhǎng)。ttttttttttt2 ; ; 32132321t為時(shí)限級(jí)差時(shí)限級(jí)差，這樣構(gòu)成的時(shí)限特性稱為階梯形時(shí)限特性。階梯形時(shí)限特性。應(yīng)特別注意的是；定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)該比下一級(jí)各條線路上的過(guò)電流保護(hù)中最大的動(dòng)作時(shí)間大一個(gè)時(shí)限級(jí)差。

13、在一般情況下，對(duì)n段線路保護(hù)的延時(shí)，可按下式選擇： max)1(tttnn18定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)2定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流整定計(jì)算 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流整定一般應(yīng)按以下兩個(gè)原則來(lái)確定： (1)為保證過(guò)電流保護(hù)在正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作，其動(dòng)作電流idz應(yīng)大于線路上流過(guò)的最大負(fù)荷電流ifmax，即 idz ifmax(2)為保證在相鄰線路上的短路故障切除后，保護(hù)能可靠地返回，保護(hù)裝置的返回電流ih應(yīng)大于外部短路故障切除后流過(guò)保護(hù)裝置的最大自起動(dòng)電流izqmax，即 ih izqmax短路時(shí)電壓下降，變電所b母線上所接電動(dòng)機(jī)負(fù)荷轉(zhuǎn)速降低或停轉(zhuǎn)，d點(diǎn)故障由保護(hù)2切除后電壓恢復(fù)時(shí)，仍接于網(wǎng)中

14、的電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)一個(gè)自起動(dòng)過(guò)程，而電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)電流要大于它正常工作時(shí)的電流。izqmax =kzq ifmax19定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)maxmaxfzqkzqkhikkiki max1fhzqkhhdzikkkiki 式中 kzq自起動(dòng)系數(shù)，數(shù)值由負(fù)荷的性質(zhì)及網(wǎng)絡(luò)具體接線確定，一般取13； k k可靠系數(shù)，考慮電流繼電器整定誤差及負(fù)荷電流計(jì)算不準(zhǔn)確等因素，一般取為 115 125； kh電流保護(hù)的返回系數(shù)，一般取085。最大負(fù)荷電流ifmax的確定，應(yīng)根據(jù)實(shí)際電路結(jié)構(gòu)及可能出現(xiàn)的各種嚴(yán)重情況具體計(jì)算。例如，在雙回線時(shí)，必須考慮其中一回線斷開(kāi)時(shí)，另一回線的負(fù)荷電流將增大一倍。20定時(shí)限

15、過(guò)電流保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)3定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)靈敏度校驗(yàn)應(yīng)考慮以下兩種情況：(1）考慮過(guò)電流保護(hù)作為本線的近后備保護(hù)時(shí)，靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在被保護(hù)線路末端，即d1點(diǎn)。(2)當(dāng)用作相鄰線路的遠(yuǎn)后備時(shí)，其校驗(yàn)點(diǎn)選在相鄰線路末端，即d2點(diǎn)。5 . 13 . 1)2(min1)(1 dzddlmiik2 . 1)2(min2)(2 dzddlmiik式中 id1min在最小運(yùn)行方式下，本線路末端兩相短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)處的短路電流；idz定時(shí)限過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作電流；klm(d1)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)按d1點(diǎn)校驗(yàn)的靈敏度。id2min在最小運(yùn)行方式下，線路線路末端兩相短路時(shí)，流過(guò)本保護(hù)處的短路電流；21定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)

16、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)4定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的構(gòu)成llj、2lj、3lj電磁式電流繼電器，是保護(hù)的測(cè)量元件；sj電磁式時(shí)間繼電器，保護(hù)的邏輯元件(延時(shí))；xj信號(hào)繼電器，保護(hù)的出口元件；bcj保護(hù)出口繼電器。22定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)5定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的評(píng)價(jià) 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)是一種簡(jiǎn)單而比較可靠的保護(hù)方式，應(yīng)用非常廣泛。但由于為了保證選擇性，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間是按階梯原則整定的，且時(shí)限級(jí)差較大，這樣，如果線路段數(shù)較多時(shí)，則愈靠近電源處，保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間愈長(zhǎng)。常累積至4s5s，而靠近電源處的短路故障，短路電流很大，這對(duì)電源是一個(gè)嚴(yán)重威脅。這是過(guò)電流保護(hù)從原理上存在的缺點(diǎn)。23階段式電流保護(hù)階段式電流保護(hù)

17、 由于電流速斷不能保護(hù)線路全長(zhǎng)，限時(shí)電流速斷又不能作為相鄰元件的后備保護(hù)，因此，為保證迅速而有選擇性地切除故障，常常將電流速斷、限時(shí)電流速斷和過(guò)電流保護(hù)組合在一起、構(gòu)成階段式電流保護(hù)。具體應(yīng)用時(shí)，可以只采用速斷加過(guò)電流保護(hù)，或限時(shí)速斷加過(guò)電流保護(hù)，也可以三者同時(shí)采用。24階段式電流保護(hù)的接線方式階段式電流保護(hù)的接線方式在中線上流回的電流 正常時(shí)為0；在發(fā)生接地短路時(shí)則為3i0。三個(gè)繼電器的觸點(diǎn)是并聯(lián)連接的，相當(dāng)于“或”回路。它可以反應(yīng)各種相間短它可以反應(yīng)各種相間短路和中性點(diǎn)直接接地電路和中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的單相接地短路。網(wǎng)中的單相接地短路。1、三相三繼電器的完全星形接線方式；25階段式電流保

18、護(hù)的接線方式階段式電流保護(hù)的接線方式2、兩相兩繼電器的不完全星形接線方式；它和三相星形接線的主要區(qū)別在于b相上不裝設(shè)電流互感器和相應(yīng)的繼電器，因此，它不它不能反應(yīng)能反應(yīng)b相中所流過(guò)的電流相中所流過(guò)的電流。在這種接線中，中線上流回的電流iaic多用于小電流接地多用于小電流接地系統(tǒng)，構(gòu)成相間短系統(tǒng)，構(gòu)成相間短路保護(hù)路保護(hù)。26階段式電流保護(hù)的接線方式階段式電流保護(hù)的接線方式兩種基本接線方式工作性能分析比較(1)對(duì)相間故障三相完全星形均有兩個(gè)繼電器動(dòng)作，而不完全星形接線方式在ab和bc相間短路時(shí)只有一個(gè)繼電器動(dòng)作 。(2)異地兩點(diǎn)接地短路時(shí)各種接線方式的工作性能 在小電流接地系統(tǒng)中，某相上一點(diǎn)接地以

19、后，由于電網(wǎng)上可能出現(xiàn)弧光接地過(guò)電壓，因此在絕緣薄弱的地方就可能發(fā)生另一相上的第二點(diǎn)接地，這樣就出現(xiàn)了兩相經(jīng)過(guò)大地成回路的兩點(diǎn)接地短路，出現(xiàn)短路電流。在這種情況下，要求保護(hù)必須反映此故障，但希望繼電保護(hù)動(dòng)作只切除一條線路上的一個(gè)故障點(diǎn)，而無(wú)需把兩條線路都切除。27階段式電流保護(hù)的接線方式階段式電流保護(hù)的接線方式1)對(duì)小接地電流系統(tǒng)中串聯(lián)線路上兩點(diǎn)接地的反映串聯(lián)線路上發(fā)生了da、db兩點(diǎn)接地故障。根據(jù)選擇性要求，希望只切除距電源較遠(yuǎn)的那條線路l2。若保護(hù)裝置1和2均采用三相完全星形接線，就能保證100地只切除線路l2 。若保護(hù)裝置采用不完全星形接線方式(電流互感器按同名相裝設(shè)，即都裝置在a、c相

20、上)，只能保證有23的機(jī)會(huì)有選擇地切除下一條線路。28階段式電流保護(hù)的接線方式階段式電流保護(hù)的接線方式 2)對(duì)小電流接地系統(tǒng)中由同一變電所引出的放射形線路上兩點(diǎn)接地的反映當(dāng)線路和的過(guò)電流保護(hù)均采用三相完全星形接線，而且保護(hù)1和2的時(shí)限整定相同，則發(fā)生兩點(diǎn)接地后，兩套保護(hù)均將起動(dòng)，同時(shí)動(dòng)作切除兩條線路。 若采用不完全星形接線，線路的接地短路電流流過(guò)保護(hù)裝置2，使線路被切除，線路i可以繼續(xù)運(yùn)行。29階段式電流保護(hù)的接線方式階段式電流保護(hù)的接線方式3)在變壓器后面兩相短路時(shí)各種接線方式工作性能在實(shí)際的電力系統(tǒng)中，大量采用y/-11接線的變壓器，并在變壓器的電源側(cè)裝設(shè)一套電流保護(hù)，以作為變壓器的后備保

21、護(hù)。30階段式電流保護(hù)的接線方式階段式電流保護(hù)的接線方式采用三相完全星形接線，則接于b相繼電器的電流比其它兩相的電流大1倍，故靈敏系數(shù)大一倍。若采用不完全星形接線，由于b相無(wú)電流繼電器，則靈敏系數(shù)將比完全星形接線的靈敏度低l倍。為克服這個(gè)缺點(diǎn)可在兩相不完全星形接線的中性線上再接一只電流繼電器。31階段式電流保護(hù)的接線圖階段式電流保護(hù)的接線圖原理接線圖交流回路接線圖直流回路展開(kāi)圖32內(nèi)容介紹內(nèi)容介紹q單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)q繼電器的繼電特性和返回系數(shù)q無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)q帶時(shí)限電流速斷保護(hù)q定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)q電流保護(hù)的接線方式及應(yīng)用q 相間短路的方向性電流保護(hù)相間短路的方向性電流保護(hù)q方

22、向電流保護(hù)的工作原理q功率方向元件的工作原理q功率方向繼電器的接線方式q方向電流保護(hù)的應(yīng)用33方向電流保護(hù)的基本原理方向電流保護(hù)的基本原理m1n234567k1k2i段：k1點(diǎn)故障，應(yīng)保護(hù)4動(dòng)作：要求k2點(diǎn)故障，應(yīng)保護(hù)2動(dòng)作：要求iii段保護(hù)：k1、k2故障時(shí)，保護(hù)2、4的段電流元件均起動(dòng)。k1故障時(shí)：要求t4t2k2故障時(shí)：要求t2t4 2 .14 .1opopii2 .14 .1opopii矛盾！問(wèn)題提出：?jiǎn)栴}提出：誤動(dòng)作的保護(hù)都是在自己所保護(hù)的線路反方向發(fā)生故障時(shí)，由對(duì)側(cè)電源供給的短路電流所引起的。即誤動(dòng)時(shí)的實(shí)際功率方向是由線路流向母線，與所應(yīng)保護(hù)的線路故障時(shí)的短路功率方向相反。矛盾！3

23、4方向電流保護(hù)的基本原理方向電流保護(hù)的基本原理因此，為了消除這種無(wú)選擇的動(dòng)作，就需要在可能誤動(dòng)作的保護(hù)上增設(shè)一個(gè)功率方向閉鎖元件，該元件只當(dāng)短路功率方向由母線流向線路時(shí)動(dòng)作，從而使繼電保護(hù)的動(dòng)作具有一定的方向性。雙端電源系統(tǒng)變成兩個(gè)保護(hù)子系統(tǒng)，各反應(yīng)一側(cè)電源的供電方向。子系統(tǒng)內(nèi)部保護(hù)要配合，子系統(tǒng)間不要求有配合關(guān)系。 電流元件與功率方向元件“與”的關(guān)系。35功率方向元件的工作原理功率方向元件的工作原理繼電器1繼電器20coscos1111djjjjjiuiup0)180cos(cos1222djjjjjiuiup90arg90jjiu動(dòng)作方程可以寫為36功率方向繼電器及最大靈敏角功率方向繼電器

24、及最大靈敏角功率方向繼電器：用以實(shí)現(xiàn)判別功率方向或測(cè)定電流、電壓間相位角的繼電器。功率方向繼電器當(dāng)輸入電壓 和電流 的幅值不變時(shí)，其輸出值隨兩者相位差 的大小而改變。通常把使功率方向繼電器輸出為最大時(shí)的相位差稱為最大靈敏角 lm，為使在最常見(jiàn)短路時(shí)繼電器動(dòng)作最靈敏， lm一般取線路阻抗角，約為600。當(dāng)輸入功率方向繼電器的電壓電流相位差 時(shí)，短路功率 為最大，因此最大靈敏角只是一種稱謂，沒(méi)有實(shí)際意義。當(dāng)短路點(diǎn)有過(guò)渡電阻、線路阻抗角在一定范圍內(nèi)變化情況下正方向故障時(shí)，繼電器都能可靠動(dòng)作，功率方向繼電器動(dòng)作的角度應(yīng)該是一個(gè)范圍：jujijlmj)cos(lmjjjdiup90arg90jjjieulm37功率方向繼電器的接線方式功率方向繼電器的接線方式功率方向繼電器的接線方式是指它與電流互感器和電壓互感器的連接方式，即加入繼電器的電壓和電流是線(相間)還是相的一定的組合方式。對(duì)功率方向元件的基本要求是：(1)應(yīng)具有明確的方向性，即在正方向發(fā)生各種故障時(shí)，能可靠動(dòng)作，而在反方向故障時(shí)，可靠不動(dòng)作；(2)故障時(shí)繼電器的動(dòng)作有足夠的靈敏度，即要求正方向短路故障時(shí)，功率方向繼電器的測(cè)量功率最大，具有最好的靈敏性。以a相為例，若采用ajajiiuu,在正方向出口發(fā)生三相短路、a相接地、ab或ac兩相接地故障時(shí)，a相的電壓為零，出現(xiàn)電壓死區(qū)，所以不宜采用。3