方向保護(hù)保護(hù)原理

1、第三節(jié) 多側(cè)電源電網(wǎng)相間短路的方向性電流保護(hù)一、方向性電流保護(hù)的工作原理1.方向問題的提出:d1點(diǎn)短路故障時(shí)，為保證選擇性，要求 ；d2點(diǎn)短路時(shí)，又要求 ，無法整定。2.解決方法：根據(jù)區(qū)內(nèi)與區(qū)外短路，靠近短路點(diǎn)的保護(hù)所流過的短路功率方向不同，引入方向元件來判別短路功率的方向，從而區(qū)別區(qū)內(nèi)或區(qū)外短路。（規(guī)定電流從母線流向線路為正，以母線電壓為參考方向）,按這個(gè)要求配置的功率方向元件的動(dòng)作方向如圖（b）所示。3.原理：用電流繼電器作為測(cè)量元件，來反映被保護(hù)元件電流大小，用功率方向繼電器作為方向元件，來判別短路功率方向，當(dāng)這兩個(gè)繼電器都動(dòng)作，保護(hù)才動(dòng)作。4.接線二、功率方向繼電器的工作原理功率方向繼

2、電器是通過測(cè)量保護(hù)安裝處的電壓和電流之間的相位關(guān)系來判斷短路功率方向的。規(guī)定電流由母線流向線路為正，電壓以母線高于大地為正。當(dāng)d1點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，流過保護(hù)2的電流為正向電流，它與母線B 上的電壓之間的夾角為線路的阻抗角 ，其值的變化范圍為0° 90°，且電壓超前電流(因?yàn)榫€路以感性為主)，則短路功率為。而當(dāng)d2點(diǎn)短路時(shí),流過保護(hù)2的電流為反向電流,它滯后母線電壓的角度為線路阻抗角,則滯后的相位角為180°+ ，此時(shí)短路功率為。其電壓、電流的相位關(guān)系如圖2.17 所示。(a) (b)(a) 正方向故障 (b) 反方向故障功率方向繼電器的工作原理實(shí)際上就是通過測(cè)量和

3、之間的相位角來判別正、反方向短路的，正方向短路時(shí)，功率方向繼電器動(dòng)作，反方向短路時(shí)，功率方向繼電器不動(dòng)作。目前廣泛應(yīng)用的功率方向繼電器有感應(yīng)型、整流型和半導(dǎo)體型。盡管形式多樣，但都是按相位比較或幅值比較原理構(gòu)成的，其動(dòng)作特性極為相似。三、相間短路方向繼電器的900接線方式1. 功率方向繼電器的接線方式由于功率方向繼電器的主要任務(wù)是判斷短路功率的方向，因此，對(duì)其接線方式提出如下要求：（1）正方向任何形式的故障都能動(dòng)作，而當(dāng)反方向故障時(shí)則不動(dòng)作。（2）故障以后加入繼電器的電流和電壓應(yīng)盡可能地大一些。并盡可能使r接近于最大靈敏度角sen，以便消除和減小方向繼電器的死區(qū)。為了滿足以上要求廣泛采用的功率

4、方向繼電器接線方式為900接線。所謂900接線方式是指在三相對(duì)稱的情況下。當(dāng) cos=1 時(shí)（如圖2-40（b）所示）。加入繼電器的電流和電壓相位相差900（如圖 2-40(b)中，電流和電壓BC）。2. 方向過電流保護(hù)裝置的接線圖功率方向繼電器采用900接線時(shí)，兩相式方向過電流保護(hù)的原理接線圖2-41所示。電流繼電器1、3是起動(dòng)元件，功率方向繼電器2、4是方向元件。各相的電流繼電器和功率方向繼電器的觸點(diǎn)是串聯(lián)的，以起到按相起動(dòng)的作用。時(shí)間繼電器5使保護(hù)獲得必要的動(dòng)作時(shí)限。其觸點(diǎn)閉合可去跳閘和發(fā)出信號(hào)。功率方向繼電器采用900接線方式的保護(hù)裝置，主要有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：第一，對(duì)各種兩相短路都沒有死區(qū)，因?yàn)槔^電器加入的是非故障相的線電壓其值很高；第二，適當(dāng)?shù)剡x擇繼電器的內(nèi)角后，對(duì)線路上發(fā)生的各種故障，都能保證動(dòng)作的方向性，有較高的靈敏性。方向繼電器在一切故障情況下都能動(dòng)作的條件為30°60°。兩相式接線適用于小接地電流系統(tǒng)，作為各種形式相