双侧电源网络相间短路的方向性电流保护
2.2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护
三相短路和近处两相短路灵敏角变化 范围为：
90 sen 0
两相远处短路，B相灵敏角变化范围：
120 sen 30
C相灵敏角变化范围：
60 sen 30
为了使各种相间短路保护都能动作，
最大灵敏角范围：
sen 30 ~ 60
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， 在电流保护的基础上增加方向元件。
通过保护3的短路功率为：
Pk1 Ures Ik1 cosk1 ＞0
当反方向短路时，通过保护3的短路功率为
Pk2 UresIk2 cosk1 ＜ 0
功率方向继电器动作条件：
Pk ＞0 动作；
Pk＜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 90 ~ 90 范围内。
2.2 双侧电源输电线路相间短路的方向电流保护
1、过电流保护的方向性 2、工作原理 3、功率方向继电器工作原理 4、功率方向继电器接线
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。功率方向继电器采用 90 接
线的目的，消除出口三相短路死区的方 法。
采样双电源目的
U a
k
U c
U b
Ib
U ca
Ebc
sen (90 k )
90 sen 0
（3）远处两相短路
U ab
Ic
Ea U a
c
Ecb
k
k
Ebc
E c
U ca
b
Eb
Ib
120 b 30
60 c 30
电力系统继电保护第2.2章双侧电源相间短路的方向性电流保护-90接线
30
UBC Ur
U B
P UrIr cosr 0 cosr 0 90 r 90
①四个角度：
r 为加入继电器的电压和电流的夹角即
k
r
为短路阻抗角；
arg
U r Ir
sen 为最大灵敏角；
sen k 90
：继电器内角； sen，取30°或45°
)
arg
U r Ir
90
Ur Ir cos(r ) 0 功率形式
（三）功率方向继电器的动作特性
在 UrIrcos(r α) 0 中， Ur、I r和r 均为变数，
为了阐明继电器的动作特性，通常采用固定其中一 个变量来分析其它两个变量之间的关系。 1. 角度特性：
推导过程：
90
arg
U
re Ir
j
90
90
arg
U r e
j (90
Ir
k
)
90
90
arg
U r e Ire
j 90
jk
90
90 arg K uUr 90 K IIr
令
C K uUr D K I Ir
180o k2
1.工作原理
利用判别短路功率的方向或电流 与电压之间的相位关系，就可以判别 发生故障的方向。
用以判别功率方向或测定电流与 电压间相位角的继电器称为功率方向 继电器。
2.功率方向继电器的动作方程
以正方向三相短路时A相的功率方向继电器为例：
M
N
k1 P
1
U C
23
2011继电保护 第2章 电网的电流保护双侧电源
（２）外汲电流的影响 限时电流速断保护整定时 分支电路的影响 考虑分支系数
I
set
K rel I set .下一级 K b
３.过电流保护装设方向元件的一般方法 反方向保护的延时小于本线路保护的动作延时，本保护可不用方向元件
0 60 Ｃ相继电器能够动作的条件 分析结论:三相短路和任意两相短路，当 0 90 K 使故障相方向继电器动作的条件为 30 60 ９０°接线方式的优点 缺点 （１）两相短路没有死区
（２）选择继电器的内角在30°和 60° 之间，各种相间短路都能保证动作的方向性 在保护安装地点附近正方向发生三相短路时，方 向保护存在动作的死区
0 90 K
的情况下均能动作，应选择
0 90
在三相对称的情况下，当功率因数为１时，加入继电 器的电流和电压相位相差90°（这只是加入继电器的 电压和电流的一种组合，并无实际意义）
之间才能满足要求
同一相的电流元件与功率元件必须串联，然后再 与其它相并联，一起起动其它元件
2.正方向发生两相短路 （１）短路点位于保护安装地点附近 为使故障相方向继电器在任何 0 90 K 的情况下均能动作，应选择 之间才能满足要求 0 90 （２）短路点远离保护安装地点 120 Ｂ相继电器能够动作的条件 30 Ｃ相继电器能够动作的条件 30 60 正方向发生两相短路 Ｂ相继电器能够动作的条件 30 90
五、方向性电流保护的应用特点 １.电流速断保护可以取消方向元件的情况 速断保护的整定值躲过反方向短路时流过保护的最大短路电流， 保护可以不用方向元件
２.限时电流速断保护整定时分支电路的影响 （１）助增电流的影响 分支系数 故障线路流过的短路电 流 K b 前一级保护所在线路上 流过的短路电流
电网相间短路的方向电流保护
2I
I3
4I
I5
6I
N
QF2 QF3 iKM
QF4 QF5
QF6 iKN
2.5.2 解决办法
方向性电流保护：
利用这个特点可构成一种保护，这种保护要求：凡是流 过保护的短路功率是由母线指向线路时（正），保护就起动； 凡是流过保护的短路功率是由线路指向母线时（负），保护 就不起动。
M
I1
QF1
k2
P
k1
双侧电源网络相间短路的 方向性电流保护
2.5.1 问题的提出
（1）短路点： K1：要求 t6 ＜t1
K ：要求 2
t1
＜t6
无法满足要求
（2） K1点短路：若Id＞ Iact.1，保护1误动。
（3）对电流速断保护：K2点短路，要求I2<Ik2<I3,否则保 护3误动；K1点短路，要求I3<Ik1<I2，否则保护2误动；
称短路时， UBC 电压很高，I A 很大，继电器没有死区，
且动作灵敏度很高。
减小和消除三相短路时死区的方法：电压记忆回路
功率方向元件应注意的问题
1、死区：当输入继电器的电压小于继电器最小动作电压 时，即使在最大灵敏角下，继电器也不动作，这一范围称 为功率方向继电器的死区。
2、潜动问题： 是指继电器仅加入电压或电流一个电量就会 动作的现象。 只加电流不加电压时所产生的潜动称为电流潜 动。只加电压不加电流时所产生的潜动称为电压潜动。
QF5 QF4
对单电源环网中的QF2和QF5，在正常运行时，不可能有正向 电流通过这两个断路器;若有正向电流通过，则一定是被保护的线 路发生短路。因此，在QF2和QF5上仅需装方向元件判别电流的方 向。
第22节双侧电源网络相间短路的方向性电流保护
取何
m
值
，
后面再说明
。
U'm Im.3 U'm－Im.3 类似于判别：
P
U
' m
Im
.3
cos
0
？
故，称为功率方向元件。
90 90时，P 0 注：为U'm与Im的夹角 12/48
Um
m
Im .3
Im .2
正方向
当Um与Im .3的夹角为 m时， U'm Im.3 cos 出现最大值， 此时的 m 称为最大灵敏角 sen。
确定参考
ua
ub
Ua
uc ia ib
Uc Ub ic
39/48
如何从波形中进行相位的分析？方向行为？
确定参考
ua
ub
Ua
uc
Ic
ia
ib
Uc Ub
ic
Ib
40/48
如何从波形中进行相位的分析？方向行为？
Ua Ic
Uc Ub
Ib 电流最灵敏 的位置
Uca
41/48
如何从波形中进行相位的分析？方向行为？
45/48
在实际工程中，到目前为止，由一个地方电气量 构成的输电线路继电保护（单端电气量保护），还 无法判别线路末端和相邻线路的出口短路，因此， 设计原则都是一样的。即：
1）I段躲线路末端的短路； 2）II段保护线路全长（加延时）； 3）III段作为近后备、远后备（再延时） 。 电流保护反应电流增大而动作，属于一种增量保 护。
29/48
为此，方向元件的配置应该按照 “少而精” 的原则。 1）电流整定值能保证选择性时，不加方向元
件； 2）在线路一端加方向元件后满足选择性要求
双侧电源网络相间短路的_方向性电流保护
动作方程（2种形式）：
sen＋ 90
arg Ur Ir
sen－90
90 arg Ure jsen －90 （相角形式） Ir
UJ IJ cos(J lm ) 0 (功率形式 )
0º接线和90º接线方式功率方向继电器的分析
E1 k2 U r 1
Ir
k1 2
E 2
临界动作条件：arg
U
re Ir
j
90
最灵敏动作条件：arg
U re Ir
j
0
2.2.4 相间短路功率方向判别元件的接线方式
1. 对接线方式的基本要求 （1）良好的方向性：正向动，反向不动。
（2）较高的灵敏性：Ur 、Ir 尽可能大，并接近Φsen ,
以减小或消除死区。
2. 0º和90º接线方式
当0
k
90，09 0
180 90
(k＝0 ) (k＝90 )
选择0 90，B、C相继电器都能动作。
ⅱ. 远离保护安装点 Zk Zs ,可认为Zs 0
U A E A , U B E B , U C E C
0º接线: 指系统三相对称且cosφ=1时，arg Ir U 90º接线:指系统三相对称且cosφ=1时，arg Ir Ur
0
r
90
的接线方式。 的接线方式。
功率方向继电器90°接线，三相方向过电流保护原理接线图
！注意：极性连接。
3. 90º接线方式功率方向继电器的动作情况
（1）正方向三相短路
E1
52
k1 6 1
E 2
克服方法：
I
双侧电源输电线路相间短路的方向电流保护原理电子教材(精)
项目五：电网相间短路的方向电流保护任务1方向电流保护的工作原理一、方向电流保护的工作原理1.电流保护用于双电源线路时的问题为了提高电力系统供电可靠性，大量采用两侧供电的辐射形电网或环形电网，如图 l所示。
在双电源线路上，为切除故障元件，应在线路两侧装设断路器和保护装置。
线路发生故障时线路两侧的保护均应动作，跳开两侧的断路器，这样才能切除故障线路，保证非故障设备继续运行。
在这种电网中，如果还采用一般过电流保护作为相间短路保护时，主保护灵敏度可能下降，后备保护无法满足选择性要求。
图 1 双侧电源供电网络示意图（1）Ⅰ、Ⅱ段灵敏度可能下降以保护P3Ⅰ段为例，整定电流应躲过本线路末端短路时的最大短路电流，关键是除了躲过P母线处短路时A侧电源提供的短路电流，还必须躲过N母线短路时B侧电源提供的短路电流，见图 2。
当两侧电源相差较大且B侧电源强于A侧电源时，可能使整定电流增大，缩短Ⅰ段保护的保护区，严重时可以导致Ⅰ段保护丧失保护区。
整定电流保护Ⅱ段时也有类似的问题，除了与保护P5的Ⅰ段配合，还必须与保护P2的Ⅰ段配合，可能导致灵敏度下降。
M N P图 2 保护P3主保护整定示意图（2）无法保证Ⅲ段动作选择性Ⅲ段动作时限采用“阶梯特性”，距电源最远处为起点，动作时限最短。
现在有两个电源，无法确定动作时限起点。
图 3中保护P2、P3的Ⅲ段动作时限分别为t2、 t3，当k1故障时，保护P2、P3的电流Ⅲ段同时启动，按选择性要求应该保护P3动作，即要求t3<t2；而k2故障时，又希望保护P2动作，即要求t3>t2，显然无法同时满足两种情况下后备保护的选择性。
MNk1故障时流过保护P3的短路电流图 3保护P3后备保护整定示意图2．方向性保护的概念我们再深入分析一下，造成电流保护在双电源线路上应用困难的原因是需要考虑“反向故障”。
以图4中保护P3为例，阴影中发生故障时B 侧电源提供的短路电流流过保护P3，而如果仅存在电源A，阴影部分发生故障时则没有短路电流流过保护P3，不需要考虑。
双侧电源短路保护
第二节 双侧电源网络相间短路的方向性电流保护一. 问题的提出为提高供电的可靠性，出现了单电源环形供电网络、双电源或多电源网络。
但在这样的网络种简单的电流保护不能满足要求。
针对以下双侧电源供电网络，分析如下：对电流速断保护：d1处短路，若Idz d I I 31>，则保护3误动，d2处短路，若Idz d I I 22>则保护2误动。
对过电流保护：d1处短路，要求 23t t > d2处短路，，要求 32t t >显然，这种要求是矛盾的。
上述矛盾的要求不可能同时满足。
原因分析：反方向故障时对侧电源提供的短路电流引起保护误动。
解决办法：加装方向元件——功率方向继电器。
当方向元件和电流测量元件均动作时才启动逻辑元件。
这样双侧电源系统保护系统变成针对两个单侧电源的子系统。
由上图可见，保护1、3、5只反映由左侧电源提供的短路电流，它们之间应相互配合。
而保护2、4、6仅反映由右侧电源提供的短路电流，它们之间应相互配合，矛盾得以解决。
二、功率方向继电器的工作原理电流规定方向：从母线流向线路为正方向。
电流本身无法判定方向，需要一个基准—母线电压。
d1处短路 （对保护2为正方向） d2处短路（对保护2为反方向）111d d NA l Z I U •=•• 212d d NA l Z I U •-=••11arg d Ad NA I U φφ==••180arg 21+==••d Ad NAI U φφ 900<<φ 270180<<φ0cos >=φA A I U P 0cos <=φA A I U P因此：利用判别短路功率方向或电流、电压之间的相位关系，就可以判别发生故障的方向。
实现：1、最大灵敏角：在UJ 、IJ 幅值不变时，其输出（转矩或电压）值随两者之间的相位差的大小而改变。
当输出为最大时的相位差称最大灵敏角lm φ。
2、 动作范围：90±lm φ动作方程：90arg90≤≤-•-•Jj J I e U lmφ或lm JJ lm I U φφ+≤≤+-•• 90arg 903、 动作特性:当,60,,1===••••d A J A J I I U U φ线路发生三相短路所以601==d lm φφ4、 死区：当正方向出口短路时，0≈=A J U U ，GJ 不动——电压死区。
第4章双侧电源输电线路相间短路的方向电流保护
第4章双侧电源输电线路相间短路的方向电流保护第4章双侧电源输电线路相间短路的方向电流保护在电力系统中，双侧电源输电线路是非常常见的一种拓扑结构。
然而，在运行过程中，由于各种原因，可能会出现相间短路故障。
为了保护电力系统的正常运行，需要对这种故障进行准确的判断，并及时采取措施保护系统。
双侧电源输电线路相间短路故障是指两个电源之间的相线发生短路。
当这种故障发生时，电流会沿着线路的各个分支流动，同时流向短路点，形成环流。
由于环流的存在，会对电力系统带来很大的危害，如引发设备的过电流、电压波动等问题，对系统的稳定性和安全性构成威胁。
为了解决这个问题，需要在电源侧进行方向电流保护。
方向电流保护是指通过检测电流方向，判断故障点的位置，并采取保护措施，以限制短路故障的影响范围。
方向电流保护的基本原理是通过检测电流的相位差来确定故障的位置。
当相间短路发生时，电流的相位差会随着故障点的位置而改变。
通过测量电流的相位差，就可以判断故障点是在哪一侧，并采取相应的保护措施。
常用的方法包括差动保护和方向元件保护。
差动保护是利用差动电流进行方向电流保护。
差动电流是指同一线路两端电流的差值，通过比较差动电流的幅值和相位差，可以判断故障点的位置。
如果差动电流的幅值超过设定值，并且相位差在某个范围内，就说明故障点在保护的覆盖范围内，此时保护动作。
差动保护具有快速、精确的特点，广泛应用于电力系统。
另一种常用的方向电流保护方法是采用方向元件。
方向元件是指能够根据电流方向进行判断的装置，常见的方向元件有方向比较器、方向继电器等。
这些装置通过检测电流的相位差，判断故障点的位置，并根据判断结果发出保护信号，实现保护动作。
除了差动保护和方向元件保护之外，还可以利用数字保护装置进行方向电流保护。
数字保护装置具有运算速度快、精度高的特点，可以通过相间短路电流的特征进行方向电流保护。
数字保护装置通过采样和计算电流波形，判断故障点的位置，并根据判断结果进行保护动作。
2011继电保护 第2章 电网的电流保护双侧电源
& ｊ Uｅ Uｅα −90° p arg r p 90° & I
r
r
+1
α
(2)正方向故障时有足够的灵敏度 正方向故障时有足够的灵敏度 ϕr = ϕsen = −α 最大灵敏度角 3.功率方向元件的构成 功率方向元件的构成 方向元件的作用是比较加在该元件上的电流与电压的相位， 方向元件的作用是比较加在该元件上的电流与电压的相位，并在满足 一定关系时动作 实现手段：感应型（感应式功率方向继电器GG－11型） 集成电路型 数字型 实现手段：感应型（感应式功率方向继电器 － 型 实现方法： 实现方法：相位比较 幅值比较
I& r
φ&I
﹡
& φU
& IU ﹡
& Ur
第二章 电网的电流保护
作业 第二章
2.双侧电源的方向性电流保护利用了电流和功率的什么特征 方 双侧电源的方向性电流保护利用了电流和功率的什么特征?方 双侧电源的方向性电流保护利用了电流和功率的什么特征 向性电流保护的主要特点是什么?相间短路的方向性电流保护 向性电流保护的主要特点是什么 相间短路的方向性电流保护 适用的电网。 适用的电网。 什么是功率方向元件的90º接线方式 相间短路功率方向元件采 什么是功率方向元件的 接线方式?相间短路功率方向元件采 接线方式 接线方式的优缺点。 用90º接线方式的优缺点。 接线方式的优缺点
双侧电源网络相间短路方向性电流保护
2
2.2.1 双侧电源网络相间短路时的功率方向
1、问题提出
3
电流速断保护： • k1短路：
• k2短路：
过电流保护: k1短路：
k2短路:
2、几个概念
4
短路功率：短路时母线电压与线路电流相乘所得到的感性 功率。在不考虑串联电容和分布电容在线路上短路时，短 路功率从电源流向短路点。
2、正方向两相短路
25
B相继电器
C相继电器
3、内角的确定
26
以上讨论只是继电器在各种情况下可能动 作的条件，确定了内角的范围，内角的值 在此范围内根据动作最灵敏的条件来确定。 继电器动作最灵敏的条件应根据三相短路 时使cos(φr+α)=1来决定，对某一已经确 定阻抗角的送电线路而言，应采用α=90° －φk，以便短路时获得最大的灵敏角。
29 2.2.5 方向性电流保护的应用特点
1、电流速断保护
30
1、电流速断保护
31
不加方向元件
• 优点：不增设方向元件，没有电压死区 • 缺点：保护范围小。
1、电流速断保护
32
加方向元件
保护2加装方向元件，就可以按照躲开正方向k1点 短路来整定
保护1无需装设方向元件，因为它从定值上已经可 靠地躲开了反方向短路时流过保护的最大短路电流。
故障方向：故障发生在保护安装处的哪一侧，通常有正向 故障和反向故障之分，实际上是根据短路故障的流向进行 区分。 • 正方向故障：从保护安装处看出去，在母线指向线路方 向上发生的故障 • 反方向故障：从保护安装处看出去，在线路指向母线方 向上发生的故障。
3、原因分析
5
反方向故障时，对侧电源提供的短路电流引起保护误动。
第4章双侧电源输电线路相间短路方向电流保护
d1点短路时：t6＜t1 d2点短路时：t6＞t1
泸州职业技术学院
继电保护
3
图4-1 双侧电源供电网络
4
4.1.1 以阶段式电流保护带来的新问题
2.原因：图4-1
某一保护（如保护1）的误动是在所保护的线路（如 CD线路）反方向发生故障时，由另一个电源（如电源EⅡ）
2.特点：
在原有保护上增设一个功率方向判别元件，反向故障时， 闭锁保护。
3.接线：
➢原理接线图
➢展开接线图
泸州职业技术学院
继电保护
7
图4-2 方向电流保护原理接线图
泸州职业技术学院
继电保护
8
4.1.4 方向过电流保护
4.动作原理： 短路（正向）时：KA、KPR均动作,保护动作 短路（反向）时：KA动作，KPR不动闭锁保护装置
5.动作参数的整定： 根据动作方向将保护分成两组。 例：在图4-1将1、2、3、4分成一组；5、6、7、8分成一组
再分别按单侧电源线路过电流保护同样的原则整定参数， 保证动作的选择性。
6.方向元件的装设原则：
对于同一母线两侧的保护：动作时限长者可不装方向元件， 动作时限短和相等者必须装方向元件。
泸州职业技术学院
4.3.1 定义：
是指功率方向继电器与电流互感器和电压互感器 的连接方式,即加入继电器的电压Uj和电流Ij是线(相间) 的还是相的一定组合方式。
4.3.2 要求：
1.能正确反应故障方向：正方向故障,继电器动作
反方向故障继电器不动作
2.灵敏系数高：故障以后加入继电器的电流和电压
应尽可能地大一些 。
双侧电源相间短路的方向性电流保护-90接线
相间短路通常会导致大电流和电 压下降，对电力系统的稳定性和 设备安全造成严重影响。
发生的原因和影响
原因
相间短路可能由多种原因引起，如设 备故障、自然灾害、人为错误等。
影响
相间短路可能导致设备损坏、系统稳 定性丧失、停电等后果，甚至可能引 发火灾等安全事故。
03 方向性电流保护
定义与原理
定义
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
由于停电时间有限，可能会面临工期紧张的挑战。解决方案是优化施工 计划，合理安排人员和时间，确保在规定时间内完成施工。
03
安全风险
在施工过程中可能存在安全风险，如触电、高空坠落等。解决方案是加
强安全培训和现场监管，确保工作人员遵守安全规程。
实施效果评估
保护动作的准确率
经济效益
通过模拟各种短路故障，检查方向性 电流保护装置的动作准确率，确保其 能够正确判断故障方向并切除故障线 路。
方向性电流保护是一种基于故障电流方向的继电保护装置，用于快速定位和隔 离故障线路。
原理
通过检测线路中电流的方向，判断故障是否发生在保护线路的内部或外部，从 而确定是否需要切断故障线路。
优点与局限性
快速定位故障
方向性电流保护能够快速准确地定位故障线路，减少停电范 围和故障影响。
可靠性高
基于电流方向的判断，可以有效避免误动作和拒动作，提高 保护的可靠性。
提高供电可靠性。
设备保护
该接线方式能够有效地保护电气 设备，避免设备在短路故障中受 到损坏，延长设备的使用寿命。
经济性
双侧电源相间短路的方向性电流 保护-90接线能够减少因故障造 成的经济损失，降低维护和维修 成本，提高电力系统的经济性。
电力系统继电保护双侧电源相间短路的方向性电流保护90接线
r 为加入继电器的电压和电流的夹角即
k
r
为短路阻抗角；
arg
Ur Ir
sen 为最大灵敏角；
sen k 90
：继电器内角； sen，取30°或45°
A相功率方向继电器分析
E1 k2 Ur 1
Ir
Ur UA, Ir IA
r
arg
Ur Ir
正方向（k1点）短路故障：
rA k 60
反方向（k2点）短路故障：
90o
P UrIrcosk1 0
Ur UN
k1
Ir Ik1
1.工作原理
M
k2
N Ir
P
180o
1
arg
Ur Ir
Ik 22 3 270o
4
Ur UN
k 2
Ik 2
P UrIrcos(180o k2) 0
Ir Ik 2
180o k2
1.工作原理
利用判别短路功率的方向或电流 与电压之间的相位关系，就可以判别 发生故障的方向。
功率方向继电器的动作方程
相位动作区：
(sen 90 ) r (sen 90 ) ，r sen 是最大灵敏角，有 sen k
arg
Ur Ir
动作相位区间：sen 90（以适应在 k 在0°～90°范围内的变化）
动作方程（2种形式）：
sen＋ 90
arg Ur Ir
sen－90
90 arg Ure jsen －90 （相角形式） Ir
随电压和电流之间的相角变化。
Pr Ur Ir cosr随着r的大小变化而变化。
为了在最常见正方向短路情况下使继电器动作最灵敏，即让
输出动作量最大，A相功率方向继电器应接成最大灵敏角se。n
第二章 第二节 电网相间短路的方向性电流保护
~
2
~
当某条线路发生短路时, 当某条线路发生短路时,应由线路两侧保护 动作跳开断路器以切除故障,这时不会造成 动作跳开断路器以切除故障, 停电,这正是双端供电的优点. 停电,这正是双端供电的优点.
⑴对电流速断保护的影响
EΙ
A 4 3 5
I I k1
B 2
k1
~
6
C
1
I
. ΙΙ k1
7
D
EΙΙ
8
.
由 P = UK I K cos(K 可知: 可知:
sen ) > 0
K = arg
UK
.
IK
越大时,其值P也越大, 当余弦项和UK,IK越大时,其值P也越大, 继电器动作的灵敏度越高, 继电器动作的灵敏度越高,而任一项等于 零或余弦项为负时, 零或余弦项为负时,继电器均不能动作 . 因此,在其正方向出口附近短路接地时, 因此,在其正方向出口附近短路接地时, 故障相对地的电压很低, 故障相对地的电压很低,使继电器不能动 这称为方向继电器的"电压死区" 作,这称为方向继电器的"电压死区".
arg最大灵敏线最大灵敏线最大灵敏线最大灵敏线以电压为参考量则当电流超前电压或滞后电压继电器均动作150以电压为参考量则当电压超前电流时继电器动作最灵敏k越大时其值p也越大继电器动作的灵敏度越高而任一项等于零或余弦项为负时继电器均不能动作因此在其正方向出口附近短路接地时故障相对地的电压很低使继电器不能动作这称为方向继电器的电压死区
当双侧电源网络上的电流保护装设方向元件以后, 当双侧电源网络上的电流保护装设方向元件以后, 的保护. 就可以把它们拆开看成两个单侧电源网络的保护.
其中 供给的短路电流而动作. 保护1～4反应于电源EⅠ供给的短路电流而动作.
双侧电源网络相间短路的方向性电流保护讲解
D
QF6
对过电流保护:
k2
A
B
C
D
QF1
QF2 QF3
QF4 QF5
Qቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ6
I k2
t3 t2 保护3误动
分析: 反方向短路时可能误动
解决办法： 规定当短路功率方向由母线流向线路
(正方向)时保护才能动作，而当短路功率 方向由线路流向母线(反方向)时保护不能 动作
判别短路功率方向的元件—功率方向继电器
A1
QF1
2B3
QF2 QF3
4 C5
QF4 QF5
A1
QF1
A
B3
QF3
2B
QF2
C5
QF5
+
4C
QF4
6D
QF6
D
6D
QF6
电流保护 + 功率方向继电器 = 方向性电流保护
A
QF1
k1
B
1.5s 2.5s
QF2 QF3
k2
C
2s 2s
QF4 QF5
D
QF6
同一母线的各电源出线的保护，动作 时限较长者可不装设方向元件；动作时限 较短者必须装设方向元件；如果动作时限 相同，则都必须装设方向元件
对方向性电流保护的评价
a) 在多电源网络及单电源环网中能保证选 择性
b) 快速性和灵敏性同前述单侧电源网络的 电流保护
c) 接线较复杂，可靠性稍差，且增加投资 d) 出口三相短路时，方向元件有死区，使
保护有死区——缺点
双侧电源网络相间短路的 方向性电流保护讲解
对电流速断保护:
k1
A
B
C
D
QF1
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2.2 双侧电源网络相间短路的方向 与自动化系
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