方向电流保护的应用特点
继电保护—方向过电流保护原理解析（四）
继电保护—方向过电流保护原理解析（四）一、方向过电流保护简述在电力系统中，两侧电源或单相环网的输电线路，在这样的电网中，为切除线路上的故障，线路两侧都装有断路器和相应的保护，如装设过流保护将不能保证动作的选择性。
为解决选择性的问题，在原来的电流保护的基础上装设了方向原件（功率方向继电器）。
规定：功率的方向由母线流向线路为正，由线路流向母线为负。
由功率方向继电器加以判断，当功率方向为正时动作，反之不动。
二、方向过电流保护动作分析当K1点短路,保护1、2动作，断开QF1和QF2，接在A、B、C、D母线上的用户，仍然由A侧电源和D侧电源分别供电，提高了对用户供电可靠性。
阶段式电流保护用于双侧电源的网络中，不能完全满足选择性要求。
以瞬时电流速断保护1为例，保护的动作电流为：对过电流保护，当在K1点短路时，要求：t2>t3当K2点短路时，要求:t3>t2显然，这两个要求是相互矛盾。
对于定时限过电流保护而言，利用动作时间是无法满足要求的。
结论：短路功率方向从母线指向线路时，保护动作才具有选择性。
三、方向过电流保护工作原理规定：短路功率的方向从母线指向线路为正方向。
K1点短路时，保护1、2、4、6为正方向；保护3和5反方向，不应起动。
为了满足选择性要求，保护1、3、5动作时间需进行配合；保护2、4、6动作时间需进行配合。
结论：相同动作方向保护的动作时间仍按阶梯原则进行配合t1>t3>t5，t6>t4>t23.1单相式方向过电流保护原理接线由起动元件、方向元件、时间元件和信号元件组成。
3.2功率方向继电器工作原理K1点发生短路故障时，加入保护3的电压与电流反映了一次电压和电流的相位和大小。
通过保护3的短路功率为：＞0当反方向短路时，通过保护3的短路功率为功率方向继电器动作条件：动作方程表达式事实上是间接比较保护安装处母线电压与流过保护安装处电流的相位。
当加入继电器电压为零时，无法进行比相。
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
方向电流保护
& & EA = U A
要求在任意阻抗角线路上、任意位置、 发生任意故障情况下都可以准确动作。
− 900 − α ≤ ϕ m ≤ 900 − α
ϕ rC = ϕ k − 60o = 0o
满足条件，动作
ϕ mC
ϕk
& & & & EC = U C U kC U kB & & EB = U B
三相短路时： ϕ m = ϕ k − 90
0 m 动作方程为：ϕ k − 180 ≤ arg I ≤ ϕ k & m
& U
动作特性为：
+j
区
& U ϕ k − 180 ≤ arg & m ≤ ϕ k Im
0
内角α 电磁型功率方向继电器：
0 动作方程为：− 90 − α ≤ arg
如何选择功率方向继电器？
动 作
0
作 区
+1
ϕ sen = ϕ k − 90o
& UA & & I A( I m )
& U BC & U CA & U AB
& UC
ϕk
& & U BC (U m )
ϕk − 90o
& UB
& IB & IC
& IB
& UB
& U arg m = ϕ k − 900 & Im
& UC
& & U BC (U m )
三相对称且功率因数 cos ϕ = 1 的情况下， & & I m 超前 U m 90˚。 这个定义仅仅是为了称呼方便，没有什么物理意义。
方向电流保护 演示文稿
（2）方向元件的设置： 方向元件的设置：
Ι 则保护3不需加KW KW； 1）如果 I kBmax 〈 I act3 ，则保护3不需加KW；
Ι 处理方案： 2）如果 I kBmax 〉 I act3 ，处理方案：
a、保护3需加装KW；但存在保护正方向出口三相短 保护3需加装KW； KW 路时的动作死区； 路时的动作死区； b、整定原则：按躲开流过它的反方向最大短路电流 整定原则： 整定，此时无需加装KW KW。 整定，此时无需加装KW。
cos(φ d − 90 + α ) = 1
o
∴α = 90 − φ d
o
2）为使P>0 (−90 ≤ Φ r + α ≤ 90°) 为使P>0
o
一般： 一般： 0 o < φ d < 90 o 当 当
φd = 0o
0 o < α < 180 o
− 90 o < α < 90 o 所以,在三相短路时, 所以,在三相短路时,选择 0o < α < 90o ,可保证
第三节 多侧电源电网相间短路的 方向性电流保护
一、问题的提出（以双侧电源网络为例） 问题的提出（以双侧电源网络为例）
对电流速断保护：d1处短路， 对电流速断保护：d1处短路，若Id1>Iact3，则保护 处短路 3误动，d2处短路，若Id2>Iact2则保护2误动。 误动，d2处短路， 则保护2误动。 处短路 对过电流保护：d1处短路， ,d2处短 对过电流保护：d1处短路，要求 t 3 > t 2 ,d2处短 处短路 显然，这种要求是矛盾的。 路，要求 t 2 > t 3 ,显然，这种要求是矛盾的。
Ⅲ rel
电力系统各种保护特点
电力系统各种保护特点在电力系统中，为了确保电力设备的安全稳定运行，各种保护措施被广泛应用。
以下是七种主要的保护特点：一、差动保护差动保护是一种利用比较电力系统中两个或多个相同类型电气元件的电流或电压来实现保护的装置。
它具有反应速度快、保护范围明确、灵敏度高等优点，广泛应用于变压器、发电机、电动机等设备的保护。
二、纵联保护纵联保护是一种通过比较电力系统中两个或多个不同类型电气元件的电流或电压来实现保护的装置。
它具有保护选择性好、灵敏度高、动作速度快等优点，广泛应用于输电线路、母线等设备的保护。
三、距离保护距离保护是一种通过测量电力系统中两个或多个不同类型电气元件之间的距离来实现保护的装置。
它具有反应速度快、保护范围大、可靠性高等优点，广泛应用于输电线路、配电线路等设备的保护。
四、方向保护方向保护是根据电力系统中电流或电压的方向来确定故障位置并实现保护的装置。
它具有反应速度快、灵敏度高、可靠性高等优点，广泛应用于输电线路、配电线路等设备的保护。
五、零序保护零序保护是一种利用电力系统中三相电流或电压不平衡产生的零序电流或电压来实现保护的装置。
它具有反应速度快、灵敏度高、可靠性高等优点，广泛应用于变压器、发电机等设备的保护。
六、低频保护低频保护是一种利用电力系统中频率降低来检测故障并实现保护的装置。
它具有反应速度快、灵敏度高、可靠性高等优点，广泛应用于大型发电机组、炼油厂等设备的保护。
七、过电压保护过电压保护是一种利用电力系统中电压升高来检测故障并实现保护的装置。
它具有反应速度快、灵敏度高、可靠性高等优点，广泛应用于变压器、电动机等设备的保护。
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
方向保护原理
方向保护原理方向保护是一种常见的电气保护方式，它主要用于保护输电线路和变电站设备，以防止电力系统发生故障时造成更大的损失。
方向保护原理是指利用电力系统中电压和电流的相位关系，通过对故障信号进行检测和判断，实现对故障点的定位和隔离，从而保护电力系统的安全稳定运行。
方向保护原理的实现依赖于电力系统中电压和电流的相位关系。
在正常情况下，电压和电流的相位关系是固定的，而在发生故障时，由于故障点的存在，电压和电流的相位关系会发生变化。
方向保护利用这种相位关系的变化，通过对故障点处电压和电流的相位差进行检测和判断，确定故障点的位置和方向，从而实现对故障的快速定位和隔离。
方向保护原理的实现主要包括两个方面，一是对故障信号的检测和采集，二是对故障信号的处理和判断。
在电力系统中，通常会设置各种传感器和保护装置，用于对电压和电流进行实时监测和采集。
当系统发生故障时，这些传感器会将故障信号传输给保护装置，保护装置会对这些信号进行处理和判断，确定故障点的位置和方向，并发送信号给断路器或隔离开关，实现对故障的隔离和保护。
方向保护原理的实现还需要考虑故障信号的可靠性和灵敏度。
在电力系统中，由于存在各种干扰和噪声，故障信号往往会受到影响，因此保护装置需要具有较高的抗干扰能力，能够准确地判断故障信号，并及时地对故障进行保护。
同时，保护装置还需要具有较高的灵敏度，能够对微小的故障信号进行检测和判断，以确保对系统的全面保护。
总的来说，方向保护原理是一种基于电压和电流相位关系的保护方式，它通过对故障信号的检测和判断，实现对电力系统的快速定位和隔离，保护系统的安全稳定运行。
在实际应用中，需要根据电力系统的特点和要求，选择合适的方向保护装置，并对其进行合理的配置和调试，以确保系统能够在发生故障时得到有效的保护。
零序电流及方向保护
小。 如：一个变电站有2台变压器，那么,平常
只允许一台接地，另一台不接地。当接地的
变压器检修(退出运行)时，才将不接地的变
压器改为接地。尽量满足上述的要求。
这是继电保护对一次系统提出的要求。
25/57
二、零序电流Ⅱ段保护
与下一级线路的零序Ⅰ段电流定值进行
配合（电流、时间两方面的配合）。保护范
M
1 2
N
0M I 0 N I 0N U
Z0 N
Z 0M
0K U
0K
U 0 N U0 N Z0 N I
0N U
0N U
N侧零序相位 关系如右图
0M U
0
0 N I
0为Z 0 N 的角度
5/57
1）内部接地时
1 2
2）N侧外部接地时
1 2
0M U
0 M I
Z0 N 0 K 0 K C 0 M I I Z0M Z0 N
19/57
其中，
C0 M
Z0 N — M侧零序电流分配系数。 Z0M Z0 N
I 0.set
I
K rel I 0.max K rel C 0 M .max I 0 K .max
整定时，取： 1）Z 0 N 为最大，Z 0 M 为最小； E0 E0 2）I 0 K .max max , 2 Z1 Z 0 Z1 2 Z 0
分解出零序分量之后,零序电压的分布如下：
M
1 2
N
0 N Z0 N I 0 N U
Z0 N
Z 0M
0M I
0K U
方向性电流保护
保护2、4、6只反映由右侧电源提供的短路电流，它们之间相互配合，
矛盾得以解决；
20
电流保护
+
功率方向判断元件
方向性电流保护
21
（4）方向性电流保护的原理接线
22
2. 功率方向继电器
23
功率方向继电器：用于判别短路功 率方向或测定电压电流间的夹角的 继电器，简称方向元件。由于正、 反向故障时短路功率方向不同，它 将使保护的动作具有一定的方向。
17
（3）原因分析
规定：短路功率的正方向为从母线流向线路
S EA A
k2
SB S
S
C
S
1
2 3 误动 4 5
S D EB 6
I k2 A
I k2B
结论：误动的保护，其短路电流的 方向总是为反方向。
18
（4）解决方法 —利用方向元件和电流元件结合 就构成了方向性电流保护； —由于元件动作具有一定的方向， 可在反向故障时把保护闭锁； —正方向故障时方向电流保护可 能动作，按正方向分组。
EA A
K1
B
K2
C
K3
D EB
1
2
3
4
5
6
1为正方向；1、3为正方向；1、3、5为正方向；
2、4、6为正方向 4、6为正方向 6为正方向 19
这样，双侧电源系统的保护系统转换为成针对两个单侧电源的子系统
EA A
B
C
D EB
1
2
3
4
5
6
A
EA A
B
2
C
4
+
B
C
6 D EB
D
方向电流保护
WL1
WL1上K2点短路时， 保护1、2、4、6因短路功率由母线流向线路，故 都能启动， 其中按动作方向时限最短的保护1和2动作，跳开 断路器1、2，将故障线路WL1切除，保护4和6便 返回，从而保证了动作选择性。
2.方向过流保护装置
方向过流保护装置由三个主要元件组成，启动元件 （电流继电器），功率方向元件（功率方向继电器） 和时限元件（时间继电器）。
保t4 护取 6与时t1 0 保限 护长 4的t 、： 111 、.5 t14 2配0 2合.5 s： 2 s保t t 护8 8 8 与t t6 1 保3 护 6t 、t 1 32 1 配.5 合 0 ：.0 5 .5 1 .3 5 s s
t6 t4 t 2 0 .5 2 .5 s 取时限长的： t8 3s
工作原理是方向元件KW和启动元件KA构成与门， 二者同时动作才能启动时间继电器KT。
去
QF
YR
QF
信 号
TV
KS
I﹥
P﹥
KA KW
KT
TA
图4-3 方向过流保护原理接线图
在双侧电源线路上，并不是所有过流保护装置中都 需要装设功率方向元件，只有在仅靠时限不能满足动 作选择性时，才需要装设功率方向元件。
在这种情况下，小电源一侧需要采用方向电流速 断保护，当保护背后发生短路时，利用功率方向元 件闭锁，使保护只根据小电源一侧的短路功率方向 来动作。
因此，这时小电源侧方向电流速断保护只需躲过 线路末端短路时通过该保护处的短路电流来整定即 可，从而大大提高了保护的灵敏性，满足保护范围 的要求。
方向电流保护是在电流保护基础上加装方向元件的保护。 在一般电流保护2和3上各加一个方向元件（功率方向继 电器）， 它只有当短路功率由母线流向线路时，才允许保护 动作，这样就解决了电流保护的选择性问题。
4方向电流保护
交流回路图（电压形成）
直流回路图（电压比较）
幅值比较回路
幅值比较回路由整流和滤波、幅值比较、 执行元件三个单元组成。常用的有循环 电流比较式、均压比较式二种。
循环电流式比较回路接线图
均压式比较回路接线图
极化继电器原理结构图
1-铁芯；2-永久磁铁；3-衔铁；4-触点； 5-右止档；6-左止档
晶体管零指示器
U A U D UC U B U D UC
U A为动作量，U B为制动量。
动作情况
U A 为动作量， U B 为制动量。
当 =90 时， U A U B , 动作量等于制动量，继电器处于临界动作状态；
当 90 时， U A U B , 动作量大于制动量，继电器处于动作状态；
*集成电路型功率方向继电器
构成方向继电器的框图
滤 波 方 波
滤 波
方 波
相位比较回路（用何种方法实现相位差比较？）
目前广泛使用的相位比较方法之一是测量两个电
压瞬时值同时为正（或同时为负）的持续时间来 进行的，例如当同相位时，其瞬时值同时为正的 时间等于工频的半个周期，对50HZ而言，即为 10ms，而当两个电压的相位差增至90°时，其
双侧电源电网线路方向过流保护时限特性 (a)网络图；(b)保护时限特性
加装了方向元件的电流保护叫做方向电流保护。
这样，当双侧电源网络上的电流保护加装了方向元件后，
就可以把它们拆开看成两个单侧电源网络的保护，其中保 护1~3反应于G1供给的短路电流而动作，保护2~6反应
于G2供给的短路电流而动作，这样前面所讲的三段式电
电压电流相量图 (a)正向故障时；(b)反向故障时
正向故障
方向电流保护及功率方向继电器
操作后应检查设备是否正常运行 ，如有异常应立即停机检查并联
系专业人员进行维修。
04
THANKS
感谢观看
功率方向继电器的定义与作用
定义
功率方向继电器是一种用于检测 和判断功率方向的继电器，它可 以根据电流的方向和大小来控制 电路的通断。
作用
在电力系统中，功率方向继电器 主要用于方向电流保护，防止因 电流反向而引起的设备损坏和安 全事故。
工作原理与结构
工作原理
功率方向继电器通过比较输入电流和电压之间的相位关系，判断功率方向，从而控制触 点的通断。当电流和电压同相时，继电器判定为正向功率；当电流和电压反相时，继电
03
CATALOGUE
方向电流保护的配置与整定
方向电流保护的配置原则
独立性
确保方向电流保护的独立性，避免与其他保 护装置相互干扰。
选择性
确保方向电流保护具有选择性，只切除故障 线路，避免误动作影响其他线路。
可靠性
选用高质量的继电器和设备，确保保护装置 在故障时能够可靠动作。
速动性
要求保护装置在故障发生时快速动作，减小 故障对系统的影响。
加强维护与保养
对保护装置进行定期维护和保养，确保其长期稳 定运行。
ABCD
注意系统的运行方式
在运行过程中，应密切关注系统的运行方式和负 荷变化，及时调整保护装置的定值。
配合其他保护装置使用
在复杂系统中，方向电流保护应与其他保护装置 配合使用，提高系统的安全性和可靠性。
04
CATALOGUE
功率方向继电器的应用与选型
检查接线端子
确保接线端子紧固，无松动或腐蚀现象。
测试功能
定期进行功能测试，确保继电器在正常工作状态下运行良好。
电力系统继电保护原理 第二章第二节 相间短路的方向性电流保护
' ' Id 2 Id' 2
' ' Id'1 > Idz.1, 1电 速 保 误 流 断 护 动
t1 ≤ t6 , 1过 流 护 动 电 保 误 ' ' Id 2 > Idz.6 , 6电 速 保 误 流 断 护 动
t6 ≤ t1 , 6 过 流 护 动 电 保 误 在d1点和d2点短路时，电流保护1和电流保护6可能误动。 问题：在d1点故障时，必须闭锁电流保护1，以防止其误动， 同时保证电流保护6正确动作。
功率方向继电器的动作方程 相位动作区：
& UJ (ϕlm − 90 ) ≤ ϕJ ≤ (ϕlm + 90 ) ，ϕJ = arg & IJ ϕlm 是最大灵敏角，有 ϕlm = ϕd
o o
动作相位区间： lm ± 90o （以适应在 ϕd在0°～90°范围内的变化） ϕ
& UJ ϕlm＋90 ≥ arg & ≥ ϕlm－ o 90 IJ & UJ e− jϕlm o 90 ≥ arg ≥－ o 90（相角形式） & I
（2）正方向两相短路（保护安装处、远处） 正方向两相短路（保护安装处、远处） 保护安装处故障， ⅰ. 保护安装处故障，即近处故障
有Zd << Zs , 可认为Zd = 0
1& & & & & UA = EA , UB = UC = − EA 2 & = 0， 动 GJA : I A 不 o 应 作 GJ B : ϕJB = ϕd −90 ， 动 GJ C : ϕJC = ϕd −90o， 动&作 应 U
正方向（d1点）短路故障时：
电流保护原理及特点
电流保护的特点与要求
5. 对四性的评价
1） 要达到继电保护“四性”的要求，不是由一套保护完成的。 就一套保护而言，它并不能完全具备“四性”要求的。例如电 流保护简单可靠，具备了可靠性、选择性，但是速动性较差； 而纵联保护具备了速动性，灵敏性，选择性，但是其装置复杂， 可靠性相对较差。因此要实现继电保护“四性”要求，必须由 一个保护系统去完成。
电流保护原理及特点
引言
电流保护、距离保护、高频保护、差动保护、 失灵保护、三相不一致保护 ……
电流 保护
引言
速断保护 限时速断保护
过流保护
阶梯式 复压式 方向式
阶梯式 复压式 方向式
阶梯式 复压式
方向式
1.原理
电流保护原理
线路或元件电流大于整定值时保护装置动作
区别： 过流保护躲过最大负荷电流； 电流速断保护躲过外部故障最大电流。
1.选择性
电力系统中某一部分发生故障时，继电保护的作用应只隔离有故 障的部分，保留没有故障的部分继续运行。
M
N
P
Q
K1
K2
K3
K4
K5
K6
当线路MN发生故障时，距故障点最近的开关K1、K2断开，其余部分 继续运行，当开关K2因故不能断开（拒动），由开关K4断开，这些都 是选择性。如果开关K4先断开或开关K2、K4同时断开就是无选择性。 系统故障时，对该动得保护不动称为拒动，对不该动作的保护动作称 越级，两者均属于误动作。
电流保护的特点与要求
实现选择性必须满足两个条件： 1）相邻的上下级保护在时限上有配合； 2）相邻的上下级保护在保护范围上有配合。 综合来说，就是从故障点向电源方向的各级保护，其灵敏度逐步降低，其 动作时限逐级增长。
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
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
UC
23
4
UA
k 60 Ik1A Ir
30
UBC Ur
UB
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
Ur Ir
sen 为最大灵敏角；
I k2
若
Ik1
II set.2
则保护2误动
若
Ik2
II set.5
则保护5误动
分析: 反方向短路时可能误动
对过电流保护:
k1
A
B
C
QF1
QF2 QF3
QF4 QF5
I k1
t3 t2
D
QF6
对过电流保护:
k2
A
B
C
D
QF1
QF2 QF3
QF4 QF5
QF6
I k2
t3 t2 保护3误动
分析: 反方向短路时可能误动
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。
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
A B
不动作
A B 时继电器动作
C D C D KuUr KIIr KuUr KIIr
比幅式动作方程：
电力系统继电保护-方向保护
K
IB
U B
IB
90 30 K
U CA K 120
U CA
C相类似分析，但是，有：
K 60
23/48
归纳上述分析，可以知道： 在三相和两相短路情况下，电压超前电流的角度在 下列角度之间：
K 90 K 120 K 60
（K ( 3 ) , K ( 2 )近处）
远处KB( 2C)的B相 远处KB( 2C)的C相
么，在K1点发生短路时，如果短路电流 IK 大于保 护2 的定值，就会造成保护2的误动，从而导致变电 站N被停电（保护3应当动作跳闸）。
怎么办？—— 找差异 3/48
M 1
N
2
3
P 4
IK
K1
我们规定继电保护工作的“正方向”：
由继电保护安装处指向被保护元件。
（教材：由母线指向线路 —— 仅针对线路）
Q 6
2s
32/48
六.双侧电源网络的电流保护整定计算 在整定计算中，由于双电源的存在，使得短路电
流的计算略微复杂一些。为此，引入了“助增”、 “外汲”和“分支电流”、“分支系数”等概念。
但是，原则都是一样的： 1）按最大短路电流整定； 2）取最小短路电流校验。
（避免概念太多，留到距离保护中再介绍）
m
值
，
后面再说明
。
U
' m
Im .3
U'm－Im.3#39; 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
U m
m
Im .3
Im .2
正方向
方向电流保护
一、方向性电流保护的工作原理
为满足选择性，在电流保护中增加功率方 向元件用以判别短路功率方向。
方向电流保护的定义：附加判断短路功率 方向元件的电流保护。
功率方向元件作用：判别短路功率方向， 功率方向为正时动作，反之不动作。
等效
一、方向电流保护的原理接线图
一、方向电流保护的原理
组成：
一、方向性电流保护的工作原理
规定短路功率方向：母线流向线路为正，
反之为负.
一、方向性电流保护的工作原理
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。 不同地点短路时，该动的近故障点保护功率
方向为正，不该动的保护功率方向为负。
解决办法：利用方向元件与电流元件结 合就构成了方向电流保护。
不同之处：按正方向下一级电流Ⅰ配合；
方向过电流保护：动作电流：按躲开线路最大负
荷电流整定；动作时限：同方向过电流按阶梯原
则确定。
方向过电流保护的动作时限配合
电流保护加装方向元件后，只要同方向的过电 流动作时限需按阶梯形原则配合。
方向过电流保护方向元件装设原则 同一母线两侧保护：
动作时限短者必须加方向元件；
引性要求保护3 跳闸，保护2不应动作，t2＞ t3；
保护4、5起动，选择性要求保护4跳闸，保护 5不应动作，t5＞ t4
引入：方向电流保护
K2短路：保护2、3均起动，选择性要求保护2 跳闸，保护3不应动作，t3＞ t2； 可见，不同地点短路，为满足选择性，对保护2 和保护3的动作时限要求不同，是矛盾的。如何 解决？
（1）电流继电器：起动元件，用以判
断线路是否短路；
（2）功率方向继电器：方向元件，用
以判断线路的短路功率方向。 起动条件：正方向范围内故障，即电流 继电器和功率方向继电器均动作。
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方向电流保护的应用特点
方向电流保护是一种用于保护电气设备的保护装置，它主要用于检测和阻止电流的逆向流动。
以下是方向电流保护的应用特点：
1. 防止电能盗窃：方向电流保护器可以阻止电能由装置的负载侧逆向流向电源侧，从而防止非法的电能盗窃行为。
2. 防止设备损坏：逆向电流可能会导致电气设备的损坏，方向电流保护器可以及时检测到逆向电流并切断电路，保护设备免受损坏。
3. 提高电网稳定性：逆向电流的存在可能会导致电网的不稳定性，方向电流保护器可以帮助维护电网的稳定运行。
4. 增强电路安全性：方向电流保护器能够检测到逆向电流，并立即切断电路，确保电路安全，减少电路故障的风险。
5. 降低能源浪费：逆向电流的流动会导致电能浪费，方向电流保护器可以避免逆向电流的产生，从而减少能源的浪费。
总之，方向电流保护具有防止电能盗窃、保护设备、提高电网稳定性、增强电路安全性以及降低能源浪费等重要应用特点。