《繼電保護(hù)原理》課件4方向電流保護(hù)

1、North China Electric Power University華北電力大學(xué)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理3 電網(wǎng)的電流保護(hù)3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)保護(hù)1、3、5在電流、時(shí)間定值上配合；保護(hù)2、4、6在電流、時(shí)間定值上配合;保護(hù)2、3之間，保護(hù)4、5之間不存在配合關(guān)系。按照單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)電流保護(hù)整定原則：一、問題的提出及解決3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)若則保護(hù)2誤動(dòng)；對(duì)電流速斷保護(hù):若則保護(hù)5誤動(dòng)。保護(hù)3、4能夠正確動(dòng)作，保護(hù)1、6分別與保護(hù)3、4配合，不會(huì)誤動(dòng)作。k1一、問題的提出及解決3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)k1對(duì)過電流保護(hù):k1點(diǎn)故

2、障時(shí)，保證BH2不誤動(dòng)，則要求t3t2。一、問題的提出及解決k23.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)對(duì)過電流保護(hù):k2點(diǎn)故障時(shí)，BH3誤動(dòng)。一、問題的提出及解決k1點(diǎn)故障時(shí)，保證BH2不誤動(dòng)，則要求t3t2。需要采取措施來防止保護(hù)誤動(dòng)作，但又不能影響保護(hù)正確動(dòng)作。保護(hù)1、3、4、6能正確動(dòng)作；保護(hù)2、5可能誤動(dòng)。保護(hù)1、3、4、6處的電流由母線流向線路；保護(hù)2、5處的電流由線路流向母線。3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)一、問題的提出及解決k1k1處故障時(shí)：正方向故障反方向故障保護(hù)在反方向發(fā)生故障時(shí)可能誤動(dòng)。結(jié)論:保護(hù)電流定值是按照前方發(fā)生故障背后電源提供的短路電流計(jì)算的，并與前方的保護(hù)

3、配合；背后短路時(shí)，由前方電源提供短路電流大于定值時(shí)，就會(huì)誤動(dòng)。應(yīng)該在反方向故障時(shí)閉鎖保護(hù)。3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)一、問題的提出及解決解決辦法：當(dāng)正方向故障時(shí)，方向元件動(dòng)作，允許保護(hù)動(dòng)作；增加功率方向元件當(dāng)反方向故障時(shí)，方向元件不動(dòng)作，閉鎖保護(hù)。3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)一、問題的提出及解決方向元件電流元件&跳閘153642+135246按照功率方向相同分組3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)一、問題的提出及解決判斷功率方向相同的方法：MNQQF1QF3PQF5QF2QF4QF6QF7QF8BH2、7方向是否相同？BH4、8方向是否相同？設(shè)置故障點(diǎn)，短路電流方向一致

4、的保護(hù)是同方向的保護(hù)。3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)一、問題的提出及解決引入電壓量做為基準(zhǔn)量，比較保護(hù)安裝處母線電壓和線路電流之間的相位關(guān)系，判斷故障方向。3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)二、功率方向元件1.特征量特征量為測(cè)量電壓和測(cè)量電流間的夾角。3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)二、功率方向元件2.接線方式(1)基本要求方向性明確，正方向故障時(shí)動(dòng)作，反方向故障時(shí)不動(dòng)作;接入的電壓、電流盡可能大，靈敏度高，沒有死區(qū)。3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)二、功率方向元件2.接線方式(2)90o接線KWCKWBKWA繼電器3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)3.動(dòng)作方程二、

5、功率方向元件測(cè)量電壓和測(cè)量電流的夾角在一定范圍內(nèi)時(shí)功率方向元件動(dòng)作。3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)正方向三相短路時(shí)k二、功率方向元件4.參數(shù)確定3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)反方向三相短路時(shí)k二、功率方向元件4.參數(shù)確定3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)二、功率方向元件正方向反方向動(dòng)作特性動(dòng)作區(qū)不動(dòng)作區(qū)用jsen表示的動(dòng)作方程：4.參數(shù)確定3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)微機(jī)保護(hù)中參數(shù)可以連續(xù)設(shè)置。設(shè)置最大靈敏角時(shí)應(yīng)使其等于正方向故障時(shí)測(cè)量角。二、功率方向元件常規(guī)保護(hù)與微機(jī)保護(hù)不同，只有兩個(gè)固定數(shù)值可供選擇。4.參數(shù)確定3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)5.動(dòng)作行

6、為分析(BC相間) 假設(shè)：動(dòng)作方程：(1)出口發(fā)生故障二、功率方向元件KWZSZkACB3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)5.動(dòng)作行為分析(BC相間) 動(dòng)作方程：(1)出口發(fā)生故障A相： 不動(dòng)作 二、功率方向元件假設(shè)：3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)動(dòng)作方程：(1)出口發(fā)生故障B相： 可以動(dòng)作。 二、功率方向元件5.動(dòng)作行為分析(BC相間) 假設(shè)：3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)動(dòng)作方程：(1)出口發(fā)生故障C相： 可以動(dòng)作。 二、功率方向元件5.動(dòng)作行為分析(BC相間) 假設(shè)：3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)動(dòng)作方程：(2)遠(yuǎn)處發(fā)生故障KWZSZkACB二、功率方向元件5

7、.動(dòng)作行為分析(BC相間) 假設(shè)：3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)動(dòng)作方程：(2)遠(yuǎn)處發(fā)生故障A相： 不動(dòng)作。 二、功率方向元件5.動(dòng)作行為分析(BC相間) 假設(shè)：3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)動(dòng)作方程：(2)遠(yuǎn)處發(fā)生故障B相： 可以動(dòng)作。 二、功率方向元件5.動(dòng)作行為分析(BC相間) 假設(shè)：3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)動(dòng)作方程：(2)遠(yuǎn)處發(fā)生故障C相： 可以動(dòng)作。 二、功率方向元件5.動(dòng)作行為分析(BC相間) 假設(shè)：3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)二、功率方向元件6.“死區(qū)”問題(1)線路出口發(fā)生三相短路時(shí)k(3)測(cè)量電壓等于零或很小，方向元件不能動(dòng)作。3.3雙

8、側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)二、功率方向元件6.“死區(qū)”問題(1)線路出口發(fā)生三相短路時(shí)利用故障前電壓進(jìn)行比相來消除死區(qū)。k(3)3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)二、功率方向元件6.“死區(qū)”問題(1)線路出口發(fā)生三相短路時(shí)利用故障前電壓進(jìn)行比相來消除死區(qū)。微機(jī)保護(hù)中直接從記憶區(qū)讀取。常規(guī)保護(hù)中利用記憶回路k(3)3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)二、功率方向元件6.“死區(qū)”問題(2)線路出口發(fā)生兩相短路時(shí)(BC相間)故障相測(cè)量電壓為：均不等于零，方向元件沒有死區(qū)。k(2)3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)7. LG-11型功率方向元件mImU56N1N2N3N4R1R2R4R3

9、4560DKB78C1YBAUBUmUUKmUUKmIIKmIIK二、功率方向元件(1)硬件結(jié)構(gòu)3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)7. LG-11型功率方向元件二、功率方向元件(1)硬件結(jié)構(gòu)3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)7. LG-11型功率方向元件(2)動(dòng)作方程二、功率方向元件3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)7. LG-11型功率方向元件定義：二、功率方向元件(2)動(dòng)作方程3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)(3)內(nèi)角的設(shè)計(jì)范圍要求各種情況下正方向故障，繼電器均可動(dòng)作。應(yīng)滿足：二、功率方向元件7. LG-11型功率方向元件3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)(3)內(nèi)角的

10、設(shè)計(jì)范圍要求各種情況下正方向故障，繼電器均可動(dòng)作。二、功率方向元件7. LG-11型功率方向元件裝置內(nèi)設(shè)置兩個(gè)數(shù)值供用戶選用：30、45。3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)7. LG-11型功率方向元件(4)如何選擇內(nèi)角要求正方向故障時(shí)，繼電器能最靈敏動(dòng)作。選擇原則為：a接近90-jk。二、功率方向元件3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)8.對(duì)90o接線方向元件的評(píng)價(jià)(1)接入非故障相電壓，各種兩相短路故障都沒有死區(qū)，可靈敏動(dòng)作；(2)適當(dāng)選擇內(nèi)角后，對(duì)線路上各種相間故障都保證動(dòng)作的方向性；(3)采用記憶回路可以消除出口短路“死區(qū)”。二、功率方向元件本次課主要內(nèi)容雙側(cè)電源系統(tǒng)方向電流保護(hù)

11、功率方向元件電流保護(hù)原理接線接線方式動(dòng)作方程行為分析LG-11型方向元件確定方程狀態(tài)分析相量圖測(cè)量角是否動(dòng)作作業(yè)給出采用90接線方式的各相功率方向元件接入的電壓和電流。3.10-3.113.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)1.電流速斷保護(hù)(1)定值計(jì)算與其它電源和分支回路無關(guān)。三、方向電流保護(hù)定值計(jì)算與校驗(yàn)3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)1.電流速斷保護(hù)三、方向電流保護(hù)定值計(jì)算與校驗(yàn)(2)最小保護(hù)范圍校驗(yàn)只與背后系統(tǒng)有關(guān)。3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)2. 限時(shí)電流速斷保護(hù)(1)定值計(jì)算單側(cè)電源時(shí)：三、方向電流保護(hù)定值計(jì)算與校驗(yàn)3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)雙側(cè)電源時(shí)：

12、三、方向電流保護(hù)定值計(jì)算與校驗(yàn)(1)定值計(jì)算2. 限時(shí)電流速斷保護(hù)流過被整定保護(hù)所在線路電流3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)雙側(cè)電源時(shí)：分支系數(shù)：流過被配合保護(hù)所在線路電流=三、方向電流保護(hù)定值計(jì)算與校驗(yàn)(1)定值計(jì)算2. 限時(shí)電流速斷保護(hù)3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)雙側(cè)電源時(shí)：故障設(shè)在線路末端時(shí)，最大分支系數(shù)：M系統(tǒng)小方式、N系統(tǒng)大方式、線路NP單回三、方向電流保護(hù)定值計(jì)算與校驗(yàn)(1)定值計(jì)算2. 限時(shí)電流速斷保護(hù)3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)雙側(cè)電源時(shí)：故障設(shè)在線路末端時(shí)，最大分支系數(shù)：三、方向電流保護(hù)定值計(jì)算與校驗(yàn)(1)定值計(jì)算2. 限時(shí)電流速斷保護(hù)3.3雙側(cè)電源

13、網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)雙側(cè)電源時(shí)：故障設(shè)在線路末端時(shí)，最小分支系數(shù)：M系統(tǒng)大方式、N系統(tǒng)小方式、線路NP雙回三、方向電流保護(hù)定值計(jì)算與校驗(yàn)(1)定值計(jì)算2. 限時(shí)電流速斷保護(hù)3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)雙側(cè)電源時(shí)：故障設(shè)在線路末端時(shí)，最小分支系數(shù)：三、方向電流保護(hù)定值計(jì)算與校驗(yàn)(1)定值計(jì)算2. 限時(shí)電流速斷保護(hù)3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)雙側(cè)電源時(shí)：助增電源外汲支路僅有助增電源時(shí)，分支系數(shù)大于1；僅有外汲支路時(shí)，分支系數(shù)小于1。三、方向電流保護(hù)定值計(jì)算與校驗(yàn)(1)定值計(jì)算2. 限時(shí)電流速斷保護(hù)3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)雙側(cè)電源時(shí)：三、方向電流保護(hù)定值計(jì)算與校

14、驗(yàn)(1)定值計(jì)算2. 限時(shí)電流速斷保護(hù)3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)與其它電源和分支回路無關(guān)。三、方向電流保護(hù)定值計(jì)算與校驗(yàn)(1)定值計(jì)算2. 限時(shí)電流速斷保護(hù)(2)靈敏度校驗(yàn)3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)3. 定時(shí)限過電流保護(hù)(1)定值計(jì)算與其它電源和分支回路無關(guān)。三、方向電流保護(hù)定值計(jì)算與校驗(yàn)3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)3. 定時(shí)限過電流保護(hù)(2)靈敏度校驗(yàn)近后備靈敏度校驗(yàn)：均與其它電源和分支回路無關(guān)。三、方向電流保護(hù)定值計(jì)算與校驗(yàn)3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)3. 定時(shí)限過電流保護(hù)(2)靈敏度校驗(yàn)遠(yuǎn)后備靈敏度校驗(yàn)：三、方向電流保護(hù)定值計(jì)算與校驗(yàn)3.3雙側(cè)

15、電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)四、方向電流保護(hù)的構(gòu)成1.裝設(shè)方向元件的原則電流保護(hù)獨(dú)自可以滿足選擇性時(shí)就不必加方向元件。(1)一般原則K1處故障，保護(hù)1不會(huì)誤動(dòng)。3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)(2)速斷保護(hù)四、方向電流保護(hù)的構(gòu)成1.裝設(shè)方向元件的原則保護(hù)1：K1處故障，k13.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)(2)速斷保護(hù)四、方向電流保護(hù)的構(gòu)成1.裝設(shè)方向元件的原則K1處故障，保護(hù)2會(huì)誤動(dòng)。保護(hù)2：K2處故障，k23.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)(2)速斷保護(hù)四、方向電流保護(hù)的構(gòu)成1.裝設(shè)方向元件的原則保護(hù)2：措施1：加方向元件；k23.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)(2)速斷保護(hù)四、方向電流保護(hù)的構(gòu)成1.裝設(shè)方向元件的原則保護(hù)2：措施2：提高定值。k2比較同一母線各出線保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間：動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)者可不裝設(shè)方向元件，動(dòng)作時(shí)間較短者必須裝設(shè)方向元件；如果動(dòng)作時(shí)間相同，則都必須裝設(shè)方向元件。3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)(3)過電流保護(hù)1.5s2.5s2s2s四、方向電流保護(hù)的構(gòu)成1.裝設(shè)方向元件的原則比較同一母線各出線保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間：動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)者可不裝設(shè)方向元件，動(dòng)作時(shí)間較短者必須裝設(shè)方向元件；比較同一母線各出線保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間：3.3雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路方向電流保護(hù)四、方向電流保護(hù)的構(gòu)成2.方向元件和電流元件的邏輯關(guān)系方向元件與電流元件之間為按相與的關(guān)