电力系统继电保护第四章 4-3,4-4 PPT

• 1KW：
•
Ia
•
0,Ubc
0，
A相继电器不动作
• 2KW：
•
•
•
•
Igb Ib Ugb Uca
则Ug超前Ig相角为 gb(90ok)
•
3KW：
•
•
Igc Ic
•
•
Ugc Uab
则Ug超前Ig相角为
gc(90ok)
以上两式同三相短路，故可以得出 当k在0 ~ 900变化时， 同三相短路的相同结论。推导如下： 900 g 00
•
•
•
•
•
•
Uab Ua Ub Ea Eb Eab
•
•
•
••
•
Ubc Ub Uc Eb Ec Ebc
gb (900 300 k ) (1200 k ) 900 k 1200 900
当k在0 ~ 900变化时， 1200 g 300
k 00时， 300 2100 3001200
k 900,600 1200
功率方向继电器的接线方式
表4-1 90°接线方式电 流电压的组合
输入电流
I& r
U&r
I&a
U&b c
I&b
U&c a
I& c
U&a b
二、各种相间短路时 的变化范围 （一）三相短路
三相对称短路时，流入继电器电流 • 以A相为例：
Ig=Ia，加入继电器的电压Ug=Ubc
Ua
Ug超前Ig的相角为， g (90ok)
电力系统继电保护第四章 4-3,4-4
第四章 电网相间短路的方 向电流保护
本次课内容及学习要点
第三节 功率方向继电器的接线 方式
一、功率方向继电器的90°接线方式
对方向继电器的要求： 1、正方向任何形式的短路，继电器都能动作；反方向短路，继电器不 动作。 2、故障以后，加入继电器的电流和电压尽可能大，灵敏度尽可能高，
ZS，在极限情况下，取ZK=0，短路电流Ib由电动势Ebc产生，Ib滞
后于Ebc的相角为 K ， K 取决于短路回路的阻抗。电
流
I&c I&b
，Ia=0,保护安装处母线电压为：U•a
•
Ea
接入各相继电器的
•
Ub
•
Uc
12E•a
电压分别为:
相
·
·
U ab= 1.5Ea
··
·
U a= E a
Ic
φ rc
90 argUI gg 90
90k 90 90
k 0时， 0 180 k 90时， 90 900
0 90
反向三相短路故障时，流经保护的短路电流方向相反， Ia落在动作区外，方向继电器不动作。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
(二）两相短路
• (1）近处两相短路
当短路故障点靠近保护安装处时，短路阻抗ZK远小于系统阻抗
，
。
保护安装处母线电压为：
•
•
U a Ea
•
•
•
•
U b U kb I kb Z k E b
•
•
•
•
U c U kc I kc Z k E c
2、远处两相短路
接入继电器的电压分别为：
1KW ：I•a 0 1KW不动作。
•
•
•
•
•
2KW： IgbIb UgbUcaEca
•
•
•
•
•
•
Uca Uc Ua Ec Ea Eca
• 在一般情况下，00 k 900
g的变化范围 900 g 00
K
Ia (Ig )
g
UB .1
k 700，则g 200,若 300
UC
60 0
UB
就可使可使继电器最处灵于敏状
Ubc(Ug)
态附近。
图4-13 三相短路时KW的电 流、电压向量图
（一）三相短路
三相短路时能使继电器动作的内角的取值范围
g (90ok) (900 )g900
（二）两相短路
1.近处两相短路：正方向BC两相短路——设内角为300
•
• 以B相KW为例：U ab
•
Ic
Ua Ea
Ec
c
Uc Ub
2KW动作区
g
Uca
K Ib
Ig Ib
U g U ca
d
g (90ok)
Ebc
当k在0 ~ 90 0 变化时， 90 0 g 00
Eb
当K 70 0时，
Ib、Ic分别落在最大灵敏线的附近， 继电器接近最灵敏状态
90º接线方式的主要优点：
适当选择最大灵敏角，对于线路上各种相间短路都能正确动作，而且对于各两 相短路都有较高继电器输入电压，保证了有较高的灵敏性。所以继电器发 生两相短路故障时没有死区，
当0º< K<90º时，使方向继电器在一切故障情况下都能动 作的条件应为：30°≤α≤60°
·
E cb
·
Ec
φk
·
0
E bc
φk
··
Uc=U kc
··
U b= U kb
·
Eb
·
Ib
·
U
c
a
≈
1
·
.5
E
a
(a)
·
U ab
·
Ic φ rc
··
U a= E a
·
E cb
φk
0
Fra Baidu bibliotek··
Uc≈ Ec
U kb U kc
φ rb ·U c a
·
E bc φk
·
U
b
≈·E
b
·
Ib
(b)
BC两相短路时保护安装处电流电压相量图 （a）近处故障时相量图（b）远处故障时相量图
90 k90 90
k 0时0， 180 090 k 90 时， 90 90
2、远处两相短路
当短路点远离保护安装处，且系统容量很大时，ZK＞＞ZS，极限情
况取ZS=0，短路电流 I& b
B相短路点对地电压为 U
&
k
滞后 E&b c 的相角为 k
b ，C相短路点对地电压为
，I&kb
U&k c
I&kc
使功率方向继电器均能动作的条件是 30°≤a≤60°
，
二、最大灵敏角 sen300~600
测量角 g的变化总范 12围 00为 g ： 300
综上所述：LG－１１功率方向继电器提供了内角取30°和 45°两种内角，可见能满足上述要求。
第三节、功率方向继电器的接线方式
对方向继电器的接线应注意电流线圈和电压线圈的极性，极性接反 了就会造成正方向短路拒动，反方向短路误动的后果。
2、远处两相短路
•
•
•
•
•
• 3KW：IgcIc UgcUabEab
， g c (90 0 30 0k) (60 0k)
90k6090
当k在0 ~ 900变化时，
k k 9 0时 0时 3 ， 1 ， 02 0 13 50 0 3060
600 gc 300
3001200
， 当k在0~900变化时， 为了满足以上两种极限情况下发生两相短路时，
并使 尽可能g 接近于最大灵敏角。
反应相间短路的方向继电器广泛采用90º接线。所谓90º接线是假设三相 电压对称且功率因数cos=1时，加入方向继电器的电流和电压相位相 差为90º的一种接线方式
功率方向继电器的接线方式
功率继电器90度接线方式的接线图和相量图
1KW
3KW
2KW
图4-11功率继电器90度接线方式的接线图和相量图