电网的电流保护和方向性电流保护

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1、第二章电网的电流保护和方向性电流保护4教学目的使学生了解加装电流方向元件的必要性及功率方向继电器的工作原理教学重点重点讲述功率方向保护的工作原理2.2电网相间短路的方向性电流保护2.2.1方向性电流保护的工作原理在单侧电源网络中，各个电流保护线路靠近电源的一侧，在发生故障时，它们都是在短路功率的方向从母线流向线路的情况下，有选择性地动作，但在双侧电源网络中，如只装过电流保护是不能满足选择性要求。（1）问题的提出如图2.24（a）所示由于两侧都有电源，因此在线路两侧都装设保护装置。当d1点短路时，应由保护2和保护6动作切除故障，但由电源E2供给的短路电流可通过保护1。如果保护1采用电流速断

2、，且>时，则保护1的电流速断就要误动；如果保护1采用定时限过电流保护，且当t1t6时，则保护1的过电流保护也将动作。同理可分析保护5的误动情况。由上述分析可见，某一保护（如保护1）的误动是在所保护的线路（如CD线路）反方向发生故障时，由另一个电源（如电源）供给的短路电流所引起的，并且这种引起误动的，并且这种引起误动的电流是由线路向母线的，与内部故障时的短路功率方向相反（2）几个概念1）短路功率：指系统短路时某点电压与电流相乘所得到的感性功率。在不考虑串联电容和分布电容在线路上短路时，短路功率从电源流向短路点。2）故障方向：指故障发生在保护安装处的哪一侧，通常有正向故障和反向故障之分，它

3、实际上是根据短路功率的流向进行区分的。3）功率方向继电器：用于判别短路功率方向或测定电压电流间的夹角的继电器，简称方向元件。由于正反向故障时短路功率方向不同，它将使保护的动作具有一定的方向性4）方向性电流保护：加装了方向元件的电流保护。由于元件动作具有一定的方向性，可在反向故障时把保护闭锁。（3）解决措施为了消除双侧电源网络中保护无选择性的动作，就需要在可能误动的保护上加设一个功率方向闭锁元件。该元件当短路功率由母线向线路时（即内部故障时）动作；当短路功率由线路流向母线时（即可发生误动时）不动作。从而使继电保护具有一定的方向性。按这个要求配置的功率方向元件的动作方向如图2.24（b）所

4、示。（4）方向过电流保护的原理接线图方向过电流保护是利用功率方向元件与过电流保护配合使用的一种保护装置，以保证在反方向故障时把保护闭锁起来而不致误动作。主要由方向元件`电流元件和时间元件组成。只有电流元件和功率方向元件同时动作时，保护装置才能动作于跳闸。2.2.2功率方向继电器（1）功率方向继电器的分类在常规保护中，方向元件有电磁型、感应型、整流型、晶体管型、集成电路型等，常用的是整流型和晶体管型。（2）功率方向继电器的构成和工作原理下面就采用较多的LLG-3型整流型功率方向继电器作简单介绍。1）构成整流型方向继电器的基本环节包括：电压形成回路、整流滤波回路、比较回路和执行元件等几部分。

5、这几部分的作用是：将输入电流、电压经过中间变压器或电抗变换器转换成适合于测量的电压，然后将该电压经过整流滤波回路变换成与之成正比的直流电压，再送到比较回路进行比较，以决定执行元件是否动作。LLG-3型功率方向继电器的原理接线图如图2.26所示。2）工作原理它的电流回路包括电抗变换器、移相回路和中间变压器TM。它的电压回路采用变压器。当系统电压加于YB的一次绕组时，同样地在其二次绕组和上得到两个相等的电压K，K与同相位，K为变压器的变比。LLG-3型功率方向继电器的动作条件为上式的左边为动作量，右边为制动量，当动作量大于制动量时，继电器动作。