电网电流保护第5讲_1

1、 （一）对功率方向判别元件接线方式的要求（一）对功率方向判别元件接线方式的要求 正方向任何类型的短路故障均能正确动作正方向任何类型的短路故障均能正确动作 最大灵敏角应接近线路阻抗角，使方向元件工作在最最大灵敏角应接近线路阻抗角，使方向元件工作在最灵敏状态灵敏状态 输入方向继电器的电流电压在故障后应尽可能大一些，输入方向继电器的电流电压在故障后应尽可能大一些，以消除方向死区。以消除方向死区。 （二）功率方向元件的接线方式分析（二）功率方向元件的接线方式分析 常见接线方式之一：常见接线方式之一：0接线接线,JAJAUUII,JBJBUUII,JCJCUUIIA相功率方向元件：相功率方向元件：B相功

2、率方向元件：相功率方向元件：C相功率方向元件：相功率方向元件：动作方程：动作方程：90arg90JJIeUsenj （二）功率方向元件的接线方式分析（二）功率方向元件的接线方式分析 常见接线方式之二：常见接线方式之二：90接线接线A相功率方向元件：相功率方向元件：B相功率方向元件：相功率方向元件：C相功率方向元件：相功率方向元件：动作方程：动作方程：90arg90JJIeUsenj,JBCJAUUII,JCAJBUUII,JABJCUUII （三）（三） 90接线功率方向元件分析接线功率方向元件分析内角的取值分析内角的取值分析情形之一：三相短路（对称性不变）情形之一：三相短路（对称性不变）AU

3、BUCUBICIrABCUUrAAIIdr A图231 三相短路时，对90 接线方式的分析动作方程：动作方程：0)90cos(dABCIU要使继电器最灵敏，要使继电器最灵敏，则内角则内角取值范围取值范围090 （三）（三） 90接线功率方向元件分析接线功率方向元件分析内角的取值分析内角的取值分析情形之二：出口两相短路（？）（以情形之二：出口两相短路（？）（以BC故障为例）故障为例）动作方程：动作方程：0)90cos(dBCAIU则内角则内角取值范围取值范围090B相：0)90cos(dCABIUC相： （三）（三） 90接线功率方向元件分析接线功率方向元件分析内角的取值分析内角的取值分析情形之

4、三：远端两相短路（？）（以情形之三：远端两相短路（？）（以BC故障为例）故障为例）动作方程：动作方程：0)120cos(dBCAIU则内角则内角取值范围取值范围3060B相：0)60cos(dCABIUC相：3030AAUEACUCCUEBBUECBEBAUdCdUBdUBICI图234 远离保护安装地点BC 两相短路的向量图 （四）（四） 功率方向继电器接线实例功率方向继电器接线实例a ab bc c图230 功率方向继电器采用 接线时，三相式方向过电流保护的原理接线图90TATVbKAaKAcKAaKWCKAbKA&1&2&3KSKT跳闸QF1 （一）（一）功率方向

5、继电器应用中应注意的问题功率方向继电器应用中应注意的问题方向元件虽然保证了多电源网络中电流保护的选择性，方向元件虽然保证了多电源网络中电流保护的选择性，但是使保护复杂化，降低了可靠性。但是使保护复杂化，降低了可靠性。因此如果不设或因此如果不设或少设方向元件也能保证选择性，则电网保护的可靠性少设方向元件也能保证选择性，则电网保护的可靠性增加增加为此要在实际应用中根据电网情况，电流保护定值和为此要在实际应用中根据电网情况，电流保护定值和时间定值情况合理配置方向元件。时间定值情况合理配置方向元件。总的原则是：若不用方向元件就可以满足选择性要求，总的原则是：若不用方向元件就可以满足选择性要求，则尽可能

6、的不用方向元件则尽可能的不用方向元件 （二）电流速断方向元件的配置（二）电流速断方向元件的配置特点：特点：速断保护保护范围小，再考虑出口的电压死区，可能速断保护保护范围小，再考虑出口的电压死区，可能没有保护范围。没有保护范围。配置原则：配置原则：能用电流定值保证选择性的，尽量不加方向元件能用电流定值保证选择性的，尽量不加方向元件能在一端装设方向元件后满足选择性要求的，只能在一端装设方向元件后满足选择性要求的，只在一端装设（一般装于弱电源侧）在一端装设（一般装于弱电源侧） （二）电流速断方向元件的配置整定方法：整定方法：优先保证区外不误动，并有足够的灵敏度优先保证区外不误动，并有足够的灵敏度AB

7、12l图235 双侧电源线路上电流速断保护的整定IE1d2dlE.1.2setsetII.2setI. 1k dIkI. 2k dI有方向对于保护对于保护1、2而言，而言，d1和和d2的故的故障均应可靠不动作，其定值为障均应可靠不动作，其定值为12.2maxsetsetrelk dIIKI若此时弱电源侧保护灵敏度不足，若此时弱电源侧保护灵敏度不足，则其定值按下式整定，并加装方则其定值按下式整定，并加装方向元件向元件2. 1maxsetrelk dIKI （三）限时电流速断方向元件的配置（三）限时电流速断方向元件的配置方向元件是否配置取决于限时电流速断动作电流和时方向元件是否配置取决于限时电流速

8、断动作电流和时限能否保证选择性。限能否保证选择性。电流定值整定原则与无方向元件时相同，但要考虑以电流定值整定原则与无方向元件时相同，但要考虑以下两种情况：下两种情况：CASE1：助增电流影响：助增电流影响由于在本线路和与之配合的下一级线路间有电源支路，由于在本线路和与之配合的下一级线路间有电源支路，导致下一级线路故障时，故障线路电流大于保护安装导致下一级线路故障时，故障线路电流大于保护安装处电流的现象，称为助增现象处电流的现象，称为助增现象 （三）限时电流速断方向元件的配置（三）限时电流速断方向元件的配置CASE1：助增电流影响：助增电流影响ABC12kIABI2setI2setIMBAIdl

9、ABIMABI图236 有助增电流时，限时电流速断保护的整定CBICBI1setIABAI （三）限时电流速断方向元件的配置（三）限时电流速断方向元件的配置CASE1：助增电流影响：助增电流影响由于本级保护反应的是本线路流过的故障电流为此引由于本级保护反应的是本线路流过的故障电流为此引入入分支系数分支系数bK 故障线路流过的短路电流前一级保护所在线路上流过的短路电流显然，对于助增现象，有显然，对于助增现象，有Kb1因而保护因而保护2的限时电流速断的限时电流速断 ，在有助增情况下，定值，在有助增情况下，定值应按下式整定应按下式整定（本质是电流折算到保护安装的线路上）（本质是电流折算到保护安装的线

10、路上）21relsetsetbKIIK （三）限时电流速断方向元件的配置（三）限时电流速断方向元件的配置CASE2：外汲电流影响：外汲电流影响由于与本线路配合的下一级线路存在并联支路，导致由于与本线路配合的下一级线路存在并联支路，导致下一级线路故障时，故障线路电流小于保护安装处电下一级线路故障时，故障线路电流小于保护安装处电流的现象，称为外汲现象流的现象，称为外汲现象 （三）限时电流速断方向元件的配置（三）限时电流速断方向元件的配置CASE2：外汲电流影响：外汲电流影响ABC12kIABI2setI2setICBI CBI MBAId1setIlABICBI MABI图237 有外汲电流时，限

11、时电流速断保护的整定 （三）限时电流速断方向元件的配置（三）限时电流速断方向元件的配置CASE2：外汲电流影响：外汲电流影响显然，对于外汲现象，有显然，对于外汲现象，有Kb1因而保护因而保护2的限时电流速断的限时电流速断，在有助增情况下，定，在有助增情况下，定值应按下式整定值应按下式整定（其本质是电流折算到保护安装的线路（其本质是电流折算到保护安装的线路上）上）21relsetsetbKIIK （三）限时电流速断方向元件的配置（三）限时电流速断方向元件的配置一般情况，即可能存在助增现象，有可能存在外汲现象。一般情况，即可能存在助增现象，有可能存在外汲现象。此时定值的确定，应按可能出现的最小分支

12、系数整定此时定值的确定，应按可能出现的最小分支系数整定（此时保护最为灵敏，保护范围最大，对应有外汲或助（此时保护最为灵敏，保护范围最大，对应有外汲或助增最小的情况）增最小的情况）1 .min.2 .setbrelsetIKKI灵敏度的校验，与单电源网络相同灵敏度的校验，与单电源网络相同 （三）过电流保护方向元件的配置特点：特点：动作定值无法保证选择性，靠动作时限满足选择性要求动作定值无法保证选择性，靠动作时限满足选择性要求配置方法：配置方法：同一母线上安装的所有过电流保护，其动作实现最长的，同一母线上安装的所有过电流保护，其动作实现最长的，无需安装方向元件；其余均须装设方向元件无需安装方向元件；其余均须装设方向元件动作定值的确定，同单电源网络动作定值的确定，同单电源网络 （三）过电流保护方向元件的配置（三）过电流保护方向元件的配置灵敏度的校验灵敏度的校验u作为本级线路的近后备时，校验方法不变作为本级线路的近后备时，校验方法不变u作为本级线路的远后备时，校验灵敏度要考虑分支作为本级线路的远后备时，校验灵敏度要考虑分支系数的影响。系数的影响。灵敏度的校验要考虑最不利情况，即保灵敏度的校验要考虑最不利情况，即保护最不灵敏的情况，所以选取最