电力系统继电保护技术 教学课件 作者 许建安 3.2方向电流保护修改.ppt

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1、3.2双侧电源输电线路相间短路的方向电流保护3.2方向电流保护教学要求：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。消除出口三相短路死区的方法。双侧电源供电目的：是为了提高输电线路供电可靠性。1、方向性问题的提出3.2方向电流保护当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。3.2方向电流保护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。3.2方向电流保护以无时限电流速断保护1为例，保护的动作电流为：为满足选择性要求，定值应取大值，若背侧短路电流大于正向

2、，保护1正向保护灵敏度降低。3.2方向电流保护对过电流保护，当在K1点短路时，要求＜当K2点短路时，要求＞显然，双侧电源不同地点故障时，动作时间的要求是相互矛盾。3.2方向电流保护对过电流保护，当在K1点短路时，要求＜当K2点短路时，要求＞显然单电源环形网络利用动作时间是无法满足选择性要求的。3.2方向电流保护结论：短路功率方向从母线指向线路时，保护动作才具有选择性。3.2方向电流保护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。K1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。3.2方向电流保护为了满足选择性要求，保护1、3、5动作时间需进行配合；

3、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。3.2方向电流保护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。3.2方向电流保护3、功率方向继电器工作原理3.2方向电流保护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。3.2方向电流保护通过保护3的短路功率为：＞0当反方向短路时，通过保护3的短路功率为＜03.2方向电流保护功率方向继电器动作条件：＞0动作；＜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范围内。3.2方向电流保护动作方程表达式≤≤事实上是间接比较保护

4、安装处母线电压与流过保护安装处电流的相位。≤≤当加入继电器电压为零时，无法进行比相。3.2方向电流保护简化后的表达式为：≤≤其中：称功率方向继电器内角。3.2方向电流保护（2）幅值与相位比较间关系A称为动作量，B称为制动量。当＜时，A＞B当＞时,A＜B3.2方向电流保护当，则当＞时,A＜B3.2方向电流保护由上面分析可见，相位比较与幅值比较相互间是可以转换的。比幅关系比相关系3.2方向电流保护≥比幅式动作方程从上式可见，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。3.2方向电流保护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

5、态。时，加入继电器的电流超前电压。3.2方向电流保护功率方向继电器电流电压KP1KP3KP33.2方向电流保护3.2方向电流保护动作区画法：动作区：3.2方向电流保护（1）三相短路3.2方向电流保护（2）近处两相短路3.2方向电流保护（3）远处两相短路3.2方向电流保护三相短路和近处两相短路灵敏角变化范围为：两相远处短路，B相灵敏角变化范围：C相灵敏角变化范围：为了使各种相间短路保护都能动作，最大灵敏角范围：3.2方向电流保护3.2方向电流保护5、非故障相电流的影响与按相起动其中：图b为正确接线，图c错误接线。3.2方向电流保护6、方向电流保护的整定计算方向过电流保护动作电流可按下列两条件整定

6、：(1)躲过被保护线路中的最大负荷电流在单电源环形电网中，不仅要考虑闭环时线路的最大负荷电流，还考虑开环时负荷电流的突然增加。(2)同方向的保护的灵敏度应相互配合，即同方向保护的动作电流应从例电源远的保护开始，向着电源逐级增大。3.2方向电流保护＞＞＞＞以保护4为例，其动作电流为3.2方向电流保护（2）相继动作：单电源环形电网中，当靠近A母线近处短路，流过保护2的短路电流几乎为零。只有保护1跳开QFl后，保护2才动作跳开OF2。保护装置的这种动作情况，称为相继动作。相继动作的线路长度，称为相继动作区域。3.2方向电流保护3.方向过电流保护灵敏系数的校验：方向过电流保护灵敏系数，主要取决于电流元

7、件。其方法与不带方向元件的过电流保护相同，但在环网中允许用相继动作的短路电流来校验灵敏度。要求：相继动作区不能动大于全长的50%。3.2方向电流保护4.助增电流的影响在保护1和2之间存在一助增电源，在线路K点发生故障，流过故障线路电流比保护1大。保护1限时电流速断保护的动作电流为分支系数为3.2方向电流保护小结：（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