電力系統(tǒng)繼電保護第2.2章 雙側(cè)電源相間短路的方向性電流保護-90接線

2.2雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的方向性電流保護一、問題的提出及解決辦法二、功率方向繼電器的工作原理三、功率方向繼電器的90?接線方式四、方向電流保護的應(yīng)用特點上節(jié)課重點知識回顧1、問題的提出及解決辦法；2、功率方向繼電器的工作原理。一、問題的提出及解決辦法k1若則保護2誤動對電流速斷保護:若則保護5誤動分析:反方向短路時可能誤動k1對過電流保護:k2對過電流保護:分析:保護3誤動反方向短路時可能誤動解決辦法：規(guī)定當(dāng)短路功率方向由母線流向線路(正方向)時保護才能動作，而當(dāng)短路功率方向由線路流向母線(反方向)時保護不能動作判別短路功率方向的元件—功率方向繼電器123456+135246電流保護

方向性電流保護功率方向判斷元件+二、功率方向繼電器的工作原理1.工作原理流過保護的電流短路電流1.工作原理1.工作原理

利用判別短路功率的方向或電流與電壓之間的相位關(guān)系，就可以判別發(fā)生故障的方向。

用以判別功率方向或測定電流與電壓間相位角的繼電器稱為功率方向繼電器。2.功率方向繼電器的動作方程以正方向三相短路時A相的功率方向繼電器為例：

①四個角度：，取30°或45°為加入繼電器的電壓和電流的夾角即

為短路阻抗角；為最大靈敏角；：繼電器內(nèi)角；②動作方程比相式動作方程：比幅式動作方程推導(dǎo)過程：令令用四邊形法則來分析它們之間的關(guān)系：不動作動作動作邊界DABCDABCDABC比幅式動作方程：3.LG-11整流型功率方向繼電器（一）構(gòu)成：動作最靈敏臨界動作（二）功率方向繼電器的動作區(qū)：設(shè)那么最大靈敏角（內(nèi)角）動作方程功率形式

（三）功率方向繼電器的動作特性在中，均為變數(shù)，為了闡明繼電器的動作特性，通常采用固定其中一個變量來分析其它兩個變量之間的關(guān)系。1.角度特性：當(dāng)=常數(shù)時，的關(guān)系曲線。2.伏安特性：伏安特性是當(dāng)=常數(shù)時(一般取)，的關(guān)系曲線。1.角度特性：當(dāng)=常數(shù)時，的關(guān)系曲線。繼電器的動作范圍是以為中心的±90°區(qū)域內(nèi)。伏安特性是當(dāng)=常數(shù)時(一般取)，的關(guān)系曲線。2.伏安特性：當(dāng)加入繼電器的電壓不管Ir多大，繼電器都不會動作。從而在保護安裝處附近發(fā)生三相短路時，由于Ur太低，保護將拒絕動作，使保護裝置出現(xiàn)死區(qū)。死區(qū)（四）死區(qū)及其消除辦法:GJ記憶作用，記憶時間不小于50ms（五）功率方向繼電器的潛動問題功率方向繼電器潛動是指繼電器僅加入電壓或電流一個電量就會動作的現(xiàn)象。只加電流不加電壓時所產(chǎn)生的潛動稱為電流潛動。只加電壓不加電流時所產(chǎn)生的潛動稱為電壓潛動。產(chǎn)生潛動的原因：形成的電路參數(shù)不平衡。消除潛動的辦法：調(diào)整R1用于消除電流潛動；調(diào)整R2用于消除電壓潛動潛動對繼電保護的影響：可能導(dǎo)致繼電保護裝置誤動作。例如：在保護的反方向斷路器附近金屬性三相短路時，U≈0，Ir卻很大，如果繼電器潛動，則會使保護誤跳閘，擴大事故。因此，要求功率方向繼電器無潛動現(xiàn)象。三、功率方向繼電器的90?接線方式要求：保證選擇性和較高的靈敏性。廣泛采用：90°接線方式滿足選擇性為了有較高的靈敏性，應(yīng)即滿足三相短路時動作區(qū)不動作區(qū)問題:有電壓死區(qū)功率方向繼電器的動作特性三相短路時動作區(qū)不動作區(qū)功率方向繼電器的動作特性功率方向繼電器的內(nèi)角90?接線方式是指在三相對稱且功率因數(shù)的情況下，超前90?的接線方式。KWCKWBKWA繼電器這個定義僅僅是為了稱呼方便，沒有什么物理意義。采用按相起動接線。所謂按相啟動接線是指接入同名相電流的測量元件和功率方向元件的接點串聯(lián)，而后于其他元件相并聯(lián)后啟動邏輯元件。三相式方向過電流保護的原理接線圖三相式方向過電流保護的原理接線圖對功率方向繼電器的接線，必須十分注意繼電器電流線圈和電壓線圈的極性。為使此時KW動作最靈敏在各種相間短路時的工作情況分析：（1）正方向三相對稱短路以KWA為例為使PrA>0在各種相間短路時的工作情況分析：（1）正方向三相對稱短路以KWA為例（2）正方向出口BC兩相短路KWACBkZSZk（2）正方向出口BC兩相短路KWACBkZSZk對KWA：當(dāng)忽略負荷電流時繼電器不動作（2）正方向出口BC兩相短路（2）正方向出口BC兩相短路對KWB：內(nèi)角的選擇范圍：（2）正方向出口BC兩相短路對KWC：內(nèi)角的選擇范圍：（3）正方向遠處BC兩相短路KWACBkZSZk（3）正方向遠處BC兩相短路對KWA：當(dāng)忽略負荷電流時繼電器不動作（3）正方向遠處BC兩相短路對KWB：內(nèi)角的選擇范圍：（3）正方向遠處BC兩相短路對KWC：內(nèi)角的選擇范圍：

故障類型繼電器三相AB兩相BC兩相CA兩相KWA——KWB——KWC——正方向各種短路時，方向繼電器能夠正確動作的內(nèi)角α的范圍使方向繼電器在正方向任何相間短路情況下能夠正確動作的條件：為了減