相间短路的方向电流保护

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1、电力系统继电保护电力工程系杨会贤西安电力高等专科学校Xi’anElectricPowerCollege电力系统继电保护电网相间短路的方向电流保护4电网相间短路的方向电流保护14.1方向电流保护的工作原理24.2功率方向元件34.3方向电流保护接线方式4.4方向电流保护的整定原则44.1方向电流保护的工作原理基本内容一、电流保护用于双电源线路时的问题二、方向性保护的概念三、方向过电流保护的工作原理四、三段式方向电流保护的构成一、电流保护用于双电源线路时的问题双电源多电源和环形电网供电更可靠,但却带来新问题。在双电源现路上，为切除故障元件，应在线路两侧装设断路器和保

2、护装置。线路发生故障时线路两侧的保护均应动作，跳开两侧的断路器，这样才能切除故障线路，保证非故障设备继续运行。一、电流保护用于双电源线路时的问题1．Ⅰ、Ⅱ段灵敏度可能下降整定电流保护Ⅱ段时也有类似的问题，除了与保护P5的Ⅰ段配合，还必须与保护P2的Ⅰ段配合，可能导致灵敏度下降。2．无法保证Ⅲ段动作选择性Ⅲ段动作时限采用“阶梯特性”，图中保护P2、P3的Ⅲ段动作时限分别为t2、t3，当k1故障时，保护P2、P3的电流Ⅲ段同时启动，按选择性要求应该保护P3动作，即要求t3t2，显然无法同时满足两种情况下后备保护的

3、选择性。一、电流保护用于双电源线路时的问题二、方向性保护的概念1．原因分析造成电流保护在双电源线路上应用困难的原因是需要考虑“反向故障”。二、方向性保护的概念2．解决办法利用方向元件与电流元件结合就构成了方向电流保护。正方向故障时方向电流保护才可能动作，按正方向分组，图中的保护可以分为两组：P1、P3、P5为一组，整定动作电流时考虑A侧电源提供的短路电流；P2、P4、P6为另一组，整定时考虑B侧电源提供的短路电流。在电流保护的基础上加一个方向元件构成的保护——方向过流保护。三、方向过电流保护的工作原理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、4、6动作时间需进行配合。相同动作方向保护的动作时间仍按阶梯原则进行配合。返回到上一级目录三、方向过电流保护的工作原理单相式方向过电流保护原理接线：由起动元件、方向元件、时间元件和信号元件组成。KW、KA的触点串在一起，构成与的逻辑关系——只有两者都启动才能启动保护装置。四、三段式方向电流保护的构成4.2功率方向元件基本内容一、功率方向继电器的工作原理二、传统功率方向继电器三、微机保护方向元件一、功率方向继电器的工作原理1．比较相位原理的方向元件方向元件的作用是判别故障方向,如何由母线电压、线路电流判别故障方向,母线电压参考方向为“母线指向大地”，电流参考方向为

5、“母线指向线路”，依据在保护正、反方向短路时保护安装处母线电压和流过保护的电流之间的相位变化判别故障方向。根据以上特点，可以构成反应保护安装处相应电压、电流之间相位的方向元件，其动作方程为，即也就是说，当输入方向元件的电压、电流之间的相位在第一象限和第四象限时，方向元件会动作；反之不动作。这就是比相原理的方向元件的基本原理。它是反应出入方向元件的两个电量的相位大小而动作的。一、功率方向继电器的工作原理2、比较幅值原理的方向元件若令，，、分别为电压变换器及电抗变换器的变换系数。设，因此，Ａ和Ｂ之间的大小关系与加入方向元件的电流、电压之间的角度有关。。当时，一定满足

6、ＡＢ；当或一定有Ａ＜Ｂ。时，一、功率方向继电器的工作原理若所设计的方向元件反应ＡＢ时动作，Ａ＜Ｂ时不动作，则比较Ａ、Ｂ大小动作的方向元件亦可正确区分保护正、反方向的短路。当保护正方向短路时，有和ＡＢ，方向元件动作；而保护反方向短路时有或和Ａ＜Ｂ，方向测量元件不动作。根据以上特点又可构成直接比较两个电气量的大小动作的方向元件，其动作方程为左边为动作量，右边为制动量，当动作量大于制动量时，继电器动作。当满足上式时方向元件动作，否则不动作。一、功率方向继电器的工作原理LG－11整流型功率方向继电器是按幅值比较原理来实现的。整流型方向继电器的基本环节包括：电压形成回路、

7、整流滤波回路、比较回路和执行元件等几部分。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。二、传统功率方向继电器二、传统功率方向继电器1．动作特性方程其中称为继电器的内角（由继电器决定）。，LG－11内角有、两挡。，当落在阴影区域里时功率方向继电器动作。时，与同相位，工作电压与制动电压差值最大，继电器工作在最灵敏状态，称此时的为最灵敏角，显然。二、传统功率方向继电器2．死区虽然继电器的动作功率很小，但当出口接地短路时，LG－

8、11是利用一个串联谐振回