第二章方向性电流保护 2

A
QF1
B
QF2 QF3
C
QF4 QF5
D
QF6
原因：
保护定值是按照前方发生故障背后电源 提供的短路电流计算的，并与前方的保护 配合；背后短路时，由前方电源提供短路 电流更大时，就会误动
1.问题的提出及解决方法
原因分析 : 误动
S EA A ?
S? BS ? k1
1
2
3
Ik1 A
S? C S?
4
4. 方向性电流保护整定计算
(2)限时电流速断保护的整定计算
A
I?AB
B
I??BC k
C
1
I?B 2
最大分支系数：
K b.max
?
ZA.max ? ZAB ZB.min
?1
最小分支系数：
K b.min
?
ZA.min ? ZAB ZB.max
?1
4. 方向性电流保护整定计算
(2)限时电流速断保护的整定计算
第二章 电网的电流保护
2.2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护
主讲教师：王艳
电自教研室
A
B
C
D
QF1
QF2 QF3
QF4 QF5
QF6
AB线路故障，可能误动的有BH3、5 BC线路故障，可能误动的有BH2、5 CD线路故障，可能误动的有BH2、4
特点：
当在保护范围背后发生故障时，保 护可能误动。
A
I?AB
1
B
I??BC k C
2
I??B?C
引入分支系数
Kb
?
故障线路流过的短路电流 被保护线路流过的短路电流
?
I?BC IAB
当仅有外汲时
? I?BC ? IAB
? Kb ? 1
4. 方向性电流保护整定计算
(2)限时电流速断保护的整定计算
A
I?AB
1
B
I??BC k C
2
引入分支系数
Kb
?
故障线路流过的短路电流 被保护线路流过的短路电流
(1)电流速断保护的整定计算
kM2
EI
1
Nk 1 E II
2
Id
①
II set1
?
II set2
IIset1
?
K
I K
Ik1.max
不带方向
②
IIset2
?
K
I K
I
k1.max
带方向
I
I set2
(带
方向
)
IsIet2 ? KIKIk2.max
l
4. 方向性电流保护整定计算
?电流速断保护方向元件的装设原则 同一线路两侧，定值小者加方向元件，定值大
3. 相间短路功率方向继电器的接线方式
（2）、 90°接线方式
指系统三相对称且 cos? ? 1 时， arg I?r U?r ? 90? 的接线方式。
继电器 KWA KWB KWC
I?r U?r I?A U?BC I?B U?CA I?C U?AB
I?C U? C
U? A I?A (I?r )
I?B U? B
U? BC (U? r )
3. 相间短路功率方向继电器的接线方式
采用 90°接线方式的优缺点
优点： ① 对各种两相短路都没有死区，因为继电器加入的
是非故障的相间电压，其值很高； ② 适当选择内角α后，对线路上各种相间故障都能
保证动作的方向性。
缺点： 三相短路时仍有死区。
4. 方向性电流保护整定计算
助增：使故障线路电流增大的现象。 外汲：使故障线路电流减少的现象。
4. 方向性电流保护整定计算
(2)限时电流速断保护的整定计算
A
I?AB
B
I??BC k
C
1
I?B 2
引入分支系数
Kb
?
故障线路流过的短路电流 被保护线路流过的短路电流
?
I?BC IAB
当仅有助增时
? I?BC ? IAB
? Kb ? 1
?
I?BC IAB
当无分支时
? I?BC ? IAB ? Kb ? 1
4. 方向性电流保护整定计算
(2)限时电流速断保护的整定计算
A
I?AB
1
B
I?B 2
I??BC k
C
I??B?C
引入分支系数
Kb
?
故障线路流过的短路电流 被保护线路流过的短路电流
?
I?BC IAB
当既有助增又有外汲时， Kb 可能大于1，也可能小于1
跳闸条件： ① 短路电流大于整定值； ② 短路功率方向为正。
1.问题的提出及解决方法 电流保护
+
功率方向判断元件
方向性电流保护
3. 相间短路功率方向继电器的接线方式
（1）、对接线方式的要求
? 正方向任何类型的短路故障都能动作，而反方 向故障时不动作；
? 故障后加入继电器的电流和电压应尽可能大， 并使短路阻抗角接近于最大灵敏角，以便消除 和减小方向元件的死区。
5
Ik1 B
S ? D EB
6
规定：短路功率的正方向为从母线流向线路
1.问题的提出及解决方法
原因分析 :
误动
S S S EA A ?
k2
B
?
?
1
2
3
IkB
S ? D EB
6
结论：误动的保护其短路电流的方向总是为 反方向。
1.问题的提出及解决方法
解决方法 : 加装方向元件 ，规定功率为正方向时保护动 作；而功率为反方向时保护不动作。可以利 用功率方向继电器来判别方向。
远后备：
KsIIeIn ?
IdC.min Kb.max?IsIIeIt.1
4. 方向性电流保护整定计算
(3)过电流保护方向元件的装设原则
对同一变电站的电源出线，动作延时长的可不加方向 元件，动作延时小的或相等时要加方向元件。
B ?尵
C
A
k1 尲
2
1 ?尵
k2
3
保护2和保护3要加方向元件
者可不加方向元件。
EI
M
1
N E II
2
IsIet1? IsIet2 保护1可不加方向元件
4. 方向性电流保护整定计算
(2) 限时电流速断保护的整定计算
仍然是与下一级保护的第一段配合，但需考虑保护安装点
与短路点之间有分支电路的影响。
k
A
I?AB
B
I??BC
C
1
I?B 2
I??B?C
助增电源
助增电流 外汲电流
4. 方向性电流保护整定计算
(2)限时电流速断保护的整定计算
A
I?AB
1
B
I?B 2
I??BC k
C
I??B?C
引入分支系数
IsIIet1
?
K
II rel
IsIet2 K b.min
4. 方向性电流保护整定计算
(3)过电流保护方向元件的装设原则
整定原则与单侧电源网络中过电流保护的整定 原则相同，但校验 远后备灵敏度时需考虑分支 系数的影响：