方向过电流保护

3.2双侧电源输电线路相间短路的方向电流保护1、过电流保护的方向性2、工作原理3、功率方向继电器工作原理4、功率方向继电器接线5、非故障相电流的影响与按相起动教学要求通过学习要求掌握方向过电流保护的基本工作原理；功率方向继电器工作原理及动作区。功率方向继电器采用接线的目的，消除出口三相短路死区的方法。90采样双电源目的是为了提高输电线路供电可靠性。1K当K1点短路,保护1、2动作，断开QF1和QF2，接在A、B、C、D母线上的用户，仍然由A侧电源和D侧电源分别供电，提高了对用户供电可靠性。1、过电流保护方向性阶段式电流保护用于双侧电源的网络中，不能完全满足选择性要求。以瞬时电流速断保护1为例，保护的动作电流为：1.maxIIoprelkBIKI1.maxIIoprelkAIKI1K2K对过电流保护，当在K1点短路时，要求2t＞3t。当K2点短路时，要求3t2t＞显然，这两个要求是相互矛盾。1K2K对于定时限过电流保护而言，利用动作时间是无法满足要求的。1K2K结论：短路功率方向从母线指向线路时，保护动作才具有选择性。2、方向过电流保护工作原理规定：短路功率的方向从母线指向线路为正方向。1KK1点短路时，保护1、2、4、6为正方向；保护3和5反方向，不应起动。为了满足选择性要求，保护1、3、5动作时间需进行配合；保护2、4、6动作时间需进行配合。结论：相同动作方向保护的动作时间仍按阶梯原则进行配合。135ttt642ttt单相式方向过电流保护原理接线：信号接自母线TV由起动元件、方向元件、时间元件和信号元件组成。3、功率方向继电器工作原理1K2KresU1KI1k2kIK1点发生短路故障时，加入保护3的电压与电流反映了一次电压和电流的相位和大小。通过保护3的短路功率为：111coskreskkPUI＞0当反方向短路时，通过保护3的短路功率为＜0122coskkreskIUP功率方向继电器动作条件：kP＞0动作；kP＜0时不动作。（1）相位比较式原理实质是判断母线电压与电流之间相位角是否在90~90范围内。动作方程表达式90≤rrIUarg≤90事实上是间接比较保护安装处母线电压与流过保护安装处电流的相位。90≤≤90arguvrurrKUKI当加入继电器电压为零时，无法进行比相。90≤rrIUarg≤90uvurKKarg其中：简化后的表达式为：内角称为功率方向继电器的（2）幅值与相位比较间关系CDABCDAB90当BA，则当＜90时，A＞B当＞90时,A＜BA称为动作量，B称为制动量。由上面分析可见，相位比较与幅值比较相互间是可以转换的。DCBDCA比幅关系BADBAC22比相关系比幅式动作方程rurruvIKUK≥ruvrurUKIK从上式可见，当加入继电器电压为零时，动作量等于制动量，继电器存在动作死区。制动回路工作回路整流型功率方向继电器接线：4、功率方向继电器接线要求：应能正确反应故障的方向；正向短路故障时，应使方向元件工作在较灵敏的状态。接线定义90时，加入继电器的电流超前电压。1cos90功率方向继电器电流电压KP1KP3KP3AIBCUBICAUCIABU接自母线TV（1）引进记忆电路的目的是消除正向出口三相短路的死区；（2）采用接线的目的是消除两相短路的死区。90消除死区方法动作区画法：rUrI最灵敏线动作区制动区sen动作区：90sen（1）三相短路aUbUcUbcUaIksen)90(ksen090sen（2）近处两相短路aUbUcUcaUbcEbIk)90(ksen090sen（3）远处两相短路aaUEbEcEbcEcaUkbbIcIcbEkabUc30120b3060c三相短路和近处两相短路灵敏角变化范围为：090sen两相远处短路，B相灵敏角变化范围：30120senC相灵敏角变化范围：3060sen为了使各种相间短路保护都能动作，最大灵敏角范围：60~30sen5、非故障相电流的影响与按相起动小结2、方向元件引入记忆电路的目的是消除正向出口处三相短路时的动作死区。3、采用接线是为了消除正向出口两相短路的动作死区。904、比幅与比相间的转换关系是四边形边与对角线的关系。1、方向电流保护是为了满足双电源线路、单电源环形网络选择性与灵敏性，在电流保护的基础上增加方向元件。