第三单元 供配电线路保护

1、第三单元第三单元 供配电线路保护供配电线路保护 课题一课题一 阶段式电流保护阶段式电流保护一、瞬时电流速断保护一、瞬时电流速断保护（又称电流（又称电流段保段保护）护） 反应电流升高而不带时限动作，电流高反应电流升高而不带时限动作，电流高于动作值时继电器立即动作，跳开线路断于动作值时继电器立即动作，跳开线路断路器。路器。 动作电流整定必须保证继电保护动作的选择性，如下图所示，动作电流整定必须保证继电保护动作的选择性，如下图所示，k1处故障对于保护处故障对于保护P1是外部故障，应当由保护是外部故障，应当由保护P2跳开跳开2QF。当当k1处故障时短路电流也会流过保护处故障时短路电流也会流过保护P1，

2、需要保证此时保护，需要保证此时保护P1不动作，即不动作，即P1的动作电流必须大于外部故障时的短路电流。的动作电流必须大于外部故障时的短路电流。 3、整定计算、整定计算三部曲：动作值、动作时限、灵敏度三部曲：动作值、动作时限、灵敏度1）动作值：）动作值： Iop=KrelIk.max2)动作时限动作时限:t=0s3)灵敏度灵敏度:与保护范围成正比与保护范围成正比 2.min()1.5klmsenIDZIKKI线路首端）4、特点：、特点：仅靠动仅靠动作电流值来保证其选择性，只能无作电流值来保证其选择性，只能无延时地保护本线路的一部分，保护延时地保护本线路的一部分，保护范围随运行方式变化较大。范围随

3、运行方式变化较大。5 5、原理接线、原理接线图2.2无时限电流速断保护完全星形接线方式及动作逻辑示意图&与1或11图2.3无时限电流速断保护不完全星形接线方式及动作逻辑示意图1或1与1&二、限时电流速断保护（第二、限时电流速断保护（第段）段） 为保护线路全长而设。为保护线路全长而设。反应于电流增大而动作，与相邻线路反应于电流增大而动作，与相邻线路段配合，增设一短时限保证选择性（一段配合，增设一短时限保证选择性（一般取般取0.5s0.5s）。）。3、整定计算、整定计算段保护整定的原则是与下线段保护整定的原则是与下线段保护配合：段保护配合：（1）动作时限配合：）动作时限配合： 段时

4、间应长于段时间应长于段保护动作、段保护动作、断路器跳闸、断路器跳闸、段保护返回时间之合，同时还要考虑时段保护返回时间之合，同时还要考虑时间继电器误差以及留有一定裕度。一般为间继电器误差以及留有一定裕度。一般为0.3s0.5s，一般取一般取0.5s,时间元件精度较高时可取较小值。时间元件精度较高时可取较小值。（2）保护区配合：）保护区配合：段保护区不伸出下线段保护区不伸出下线段保护区。段保护区。即即1）动作值：）动作值： .1.2IIIIIDZkDZIK I2)动作时限动作时限: t=0.5s122210.35 0.60.5IIIDLwcwctttttttts 3)灵敏度灵敏度:设置限时电流速断

5、保护的目设置限时电流速断保护的目的是保护线路全长，故应校验在本线的是保护线路全长，故应校验在本线路发生故障，短路电流最小的情况下路发生故障，短路电流最小的情况下保护能否动作。即保护能否动作。即 2. .min.1()1.31.5DBlmsenIIDZIKKI.1.2.1.2IIIIDZkDZIIIIdzdzIK Ittt4、特点：、特点： 限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长，依靠动作电流值限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长，依靠动作电流值和动作时间共同保证其选择性，和动作时间共同保证其选择性，与第与第段共同构成被保护线路的主段共同构成被保护线路的主保护，兼作第保护，兼作第段的后备保

6、护，但不能作为相邻线路的后备。段的后备保护，但不能作为相邻线路的后备。5 5、原理接线、原理接线三、定时限过电流保护（第三、定时限过电流保护（第段）段） 1 1、作用、作用 作为本线路主保护的近后备以及相邻线作为本线路主保护的近后备以及相邻线下一线路保护的远后备。下一线路保护的远后备。3、整定计算、整定计算1）动作值：为保证被保护线路通过最大负荷时）动作值：为保证被保护线路通过最大负荷时不误动作，以及当外部短路故障切除后出现最不误动作，以及当外部短路故障切除后出现最大自起动电流时应可靠返回，过电流保护应按大自起动电流时应可靠返回，过电流保护应按以下两个条件整定：以下两个条件整定：（1）为保证过

7、电流保护在正常运行时不动作，）为保证过电流保护在正常运行时不动作，其动作电流应大于最大负荷电流，即：其动作电流应大于最大负荷电流，即：IopIL.max（2）保证过电流保护在外部故障切除后可靠返）保证过电流保护在外部故障切除后可靠返回，其返回电流应大于外部短路故障切除后流回，其返回电流应大于外部短路故障切除后流过保护的最大自起动电流。过保护的最大自起动电流。即即:IreIL.max2)动作时限动作时限:按时限的按时限的“阶梯特性阶梯特性”整定。整定。 阶梯特性如下图所示，实际上就是实现指定的跳闸顺序，距阶梯特性如下图所示，实际上就是实现指定的跳闸顺序，距离故障点最近的（也是距离电源最远的）保护

8、先跳闸。阶梯的起点离故障点最近的（也是距离电源最远的）保护先跳闸。阶梯的起点是电网末端，每个是电网末端，每个“台阶台阶”是是tt，一般为，一般为0.5”0.5”， tt的考虑与的考虑与段保护动作时限一样。段保护动作时限一样。 123231.maxBttttttttt3 3）灵敏系数校验灵敏系数校验过电流保护用于本线路近后备保护，同时作为相邻线路过电流保护用于本线路近后备保护，同时作为相邻线路的远后备保护。故应按这两种情况校验灵敏系数，即以的远后备保护。故应按这两种情况校验灵敏系数，即以最小运行方式下本线路末端两相金属性短路时的短路电最小运行方式下本线路末端两相金属性短路时的短路电流，校验近后备

9、灵敏度；以最小运行方式下相邻线路末流，校验近后备灵敏度；以最小运行方式下相邻线路末端两相金属性短路时的短路电流，校验远后备灵敏度。端两相金属性短路时的短路电流，校验远后备灵敏度。4 4、特点、特点 此保护不仅能保护本线路全长，且能保护相邻线路此保护不仅能保护本线路全长，且能保护相邻线路的全长。的全长。依靠动作时间来保证其选择性，其动作时间按依靠动作时间来保证其选择性，其动作时间按阶梯原则整定。阶梯原则整定。5 5、原理接线、原理接线 与电流与电流段类似，只是时间按阶梯原则段类似，只是时间按阶梯原则整定。整定。 四、电流保护接线方式四、电流保护接线方式 所谓电流保护接线方式，是指电流保护中电所谓

10、电流保护接线方式，是指电流保护中电流继电器线圈与电流互感器二次绕组间的连接流继电器线圈与电流互感器二次绕组间的连接方式。方式。对保护接线方式的要求是对保护接线方式的要求是能反应各种类型故障，能反应各种类型故障，且灵敏度尽量一致。且灵敏度尽量一致。 电流保护接线方式有：电流保护接线方式有：三相三继电器的完全星形接线三相三继电器的完全星形接线两相两继电器的不完全星形接线两相两继电器的不完全星形接线电动机保护也可采用两相电流差接线电动机保护也可采用两相电流差接线接线系数接线系数KC：流入电流继电器的电流与电流互流入电流继电器的电流与电流互感器二次绕组电流的比值。感器二次绕组电流的比值。特点特点：能反

11、应相间短路；能反应相间短路；能反应接地短路；能反应接地短路；接线系数接线系数KC=1,； 多用于大接地电流系统。多用于大接地电流系统。应用范围应用范围广泛用于发电机、变压器、大型贵重电气设广泛用于发电机、变压器、大型贵重电气设备的保护中。备的保护中。用在中性点直接接地电网中（大接地电流系用在中性点直接接地电网中（大接地电流系统中），作为相同短路的保护，同时也可保护统中），作为相同短路的保护，同时也可保护单相接地（对此一般都采用专门的零序电流保单相接地（对此一般都采用专门的零序电流保护）。护）。特点特点：能反应相间短路；能反应相间短路； 不能反应不能反应B相接地短路；相接地短路；接线系数接线系数

12、KC=1； 多用于小接地电流系统多用于小接地电流系统 采用不完全星形接线时必须注意保护应统一安装在采用不完全星形接线时必须注意保护应统一安装在同名相上（通常装于同名相上（通常装于A、C相）。相）。应用范围应用范围 在中性点直接接地电网和非直接接地电网中，在中性点直接接地电网和非直接接地电网中，广泛地采用它作为相间短路保护在广泛地采用它作为相间短路保护在10kv以上，特别在以上，特别在35kv非直接接地电网中得到广泛应用。非直接接地电网中得到广泛应用。 在在610kv 中性点不接地系统中的过流保护装置广中性点不接地系统中的过流保护装置广泛应用两相星形接线方式。泛应用两相星形接线方式。二相三接线二

13、相三接线 对于对于Y-11接线变压器，当在接线变压器，当在Y/ 变变压器的压器的侧发生两相短路时，滞后相电流侧发生两相短路时，滞后相电流是其它两相电流的两倍并与它们反相位。是其它两相电流的两倍并与它们反相位。当在当在Y/变压器的变压器的Y侧发生两相短路时，超侧发生两相短路时，超前相电流是其它两相电流的两倍，并与它前相电流是其它两相电流的两倍，并与它们反相位。为提高电流保护对们反相位。为提高电流保护对Y/ 变压器变压器后两相短路的灵敏度，采取的措施：在两后两相短路的灵敏度，采取的措施：在两相星行接线的中线上再接入一个相星行接线的中线上再接入一个LJ，此种，此种接线方式称为两相三继电器接线方式。接

14、线方式称为两相三继电器接线方式。3、两相电流差接线、两相电流差接线两相电流差接线的接线系数则随短路类型而变化，性能不好，两相电流差接线的接线系数则随短路类型而变化，性能不好，一般不用于线路保护，主要用在一般不用于线路保护，主要用在6 10kv中性点不接地系统中，中性点不接地系统中，作为馈电线和较小容量高压电动机的保护。作为馈电线和较小容量高压电动机的保护。四、阶段式电流保护四、阶段式电流保护1、主保护与后备保护、主保护与后备保护 无时限电流速断保护和限时电流速断的保护共同构成了线路的无时限电流速断保护和限时电流速断的保护共同构成了线路的主保护，主保护，所谓主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能

15、以最快速所谓主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。仅。仅 段保护不能构成段保护不能构成主保护，因为主保护，因为 段保护不能切除线路上所有的故障。由段保护不能切除线路上所有的故障。由 、 段构成的段构成的主保护最长的切除故障时间为主保护最长的切除故障时间为0.50.5秒。秒。除了主保护，线路上还应配除了主保护，线路上还应配有后备保护，有后备保护，所谓后备保护是主保护或断路器拒动时，用以切除故所谓后备保护是主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。一旦主保护设备或断路器发生故障拒动，依赖后备保护障的保护。一旦

16、主保护设备或断路器发生故障拒动，依赖后备保护切除故障。切除故障。定时限过电流保护（电流定时限过电流保护（电流段保护）就是后备保护。段保护）就是后备保护。 后备保护分为远后备、近后备两种方式。近后备是当主保护拒后备保护分为远后备、近后备两种方式。近后备是当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护实现的后备保护动时，由本电力设备或线路的另一套保护实现的后备保护 。所谓远所谓远后备是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来后备是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备实现的后备。2 2、阶段式电流保护组成、阶段式电流保护组成 由电流由电流段、电流段、电流段、电流

17、段、电流段组成，三段保护构成段组成，三段保护构成“或或”逻辑出口跳闸。电流逻辑出口跳闸。电流段、电流段、电流段为线路的主保护，本线路故障段为线路的主保护，本线路故障时切除时间为数十毫秒（电流时切除时间为数十毫秒（电流段固有动作时间）至段固有动作时间）至0.50.5秒。电流秒。电流段保护为后备保护，为本线路提供近后备作用，同时也为相邻线段保护为后备保护，为本线路提供近后备作用，同时也为相邻线路提供远后备作用。电流保护一般采用不完全星形接线。路提供远后备作用。电流保护一般采用不完全星形接线。电流电流段保护段保护按躲过本线末端最大运方下三相短路电流整定以保证按躲过本线末端最大运方下三相短路电流整定以

18、保证选择性，快速性好，但灵敏性差，不能保护本线全长。选择性，快速性好，但灵敏性差，不能保护本线全长。电流电流段保护段保护整定时与下线电流整定时与下线电流段保护配合，由动作电流、动作段保护配合，由动作电流、动作时限保证选择性，动作时限为时限保证选择性，动作时限为0.5s0.5s，动作电流躲过下线，动作电流躲过下线段保护动段保护动作电流，快速性较作电流，快速性较段保护差，灵敏性较好，能保护本线全长。段保护差，灵敏性较好，能保护本线全长。电流电流段保护段保护按阶梯特性整定动作时限以保证选择性，整定动作电按阶梯特性整定动作时限以保证选择性，整定动作电流时按正常运行时不起动、外部故障切除后可靠返回计算，

19、动作慢，流时按正常运行时不起动、外部故障切除后可靠返回计算，动作慢，但灵敏性好，能保护下线全长。但灵敏性好，能保护下线全长。 下图所示为三段式电流保护的保护区，当线路下图所示为三段式电流保护的保护区，当线路NQNQ上故障，保护上故障，保护P2P2或断路器或断路器2QF2QF拒动时，需要由保护拒动时，需要由保护P1P1提供后备作用，跳开提供后备作用，跳开1QF1QF以切以切除故障。如除故障。如k3k3处故障，处故障，P1P1段拒动，由段拒动，由段跳开段跳开1QF1QF。如。如k1k1处故障，处故障，P2P2或或2QF2QF拒动，拒动，P1P1段跳开段跳开1QF1QF。不难看出，。不难看出，段保护

20、不能保护本线段保护不能保护本线全长，无后备保护作用；全长，无后备保护作用；段保护具有对本线路段保护具有对本线路段保护的近后备段保护的近后备作用以及对下线保部分的远后备作用。对于图中作用以及对下线保部分的远后备作用。对于图中k2k2处故障，若处故障，若P2P2或或2QF2QF拒动，保护拒动，保护P1P1无法反应，故障将不能被切除，这是不允许的，无法反应，故障将不能被切除，这是不允许的，因此，必须设立因此，必须设立段保护提供完整的远后备，显然段保护提供完整的远后备，显然段应能保护下段应能保护下线全长。线全长。 电流保护整定计算例图电流保护整定计算例图 课题二课题二 反时限过电流保护反时限过电流保护

21、 电流电流段保护为定时限过电流保护，即保护的动作时限按阶梯原则整定后是段保护为定时限过电流保护，即保护的动作时限按阶梯原则整定后是固定不变的，电流固定不变的，电流段保护的一个缺点是故障点距离电源越近，短路电流越大，段保护的一个缺点是故障点距离电源越近，短路电流越大，动作时限却较长。动作时限却较长。 反时限电流保护的动作时限则是随短路电流大小而改变的，电流越大，动作反时限电流保护的动作时限则是随短路电流大小而改变的，电流越大，动作时间越短，其动作特性如下图所示。反时限动作特性由两部分组成，电流较小时间越短，其动作特性如下图所示。反时限动作特性由两部分组成，电流较小时为反时限，动作时间随电流增大而

22、缩短；电流较大时为速断部分，继电器快时为反时限，动作时间随电流增大而缩短；电流较大时为速断部分，继电器快速动作。速动作。 反时限电流保护的优点是短路电流较大时动作时间缩短，减小短路故障对设反时限电流保护的优点是短路电流较大时动作时间缩短，减小短路故障对设备的损坏；但相邻线路上的反时限保护之间配合计算较为复杂。备的损坏；但相邻线路上的反时限保护之间配合计算较为复杂。 课题三课题三 电网的接地保护电网的接地保护 一、电网中性点运行方式一、电网中性点运行方式电网中性点的运行方式有以下几种：电网中性点的运行方式有以下几种：1）中性点不接地）中性点不接地2）中性点经消弧线圈接地）中性点经消弧线圈接地3）

23、中性点直接接地）中性点直接接地 前两种接地电网系统称为小接地电流系统，后一前两种接地电网系统称为小接地电流系统，后一种接地系统称为大接地电流系统，小接地电流系统和种接地系统称为大接地电流系统，小接地电流系统和大接地电流系统的区分是根据电网中发生单相接地故大接地电流系统的区分是根据电网中发生单相接地故障时，接地电流的大小来区分的障时，接地电流的大小来区分的 。在我国一般情况下。在我国一般情况下110kV及以上的电压等级电网采用中性点直接接地运及以上的电压等级电网采用中性点直接接地运行方式，行方式，66kV及以下的电压等级电网采用中性点不接及以下的电压等级电网采用中性点不接地或经消弧线圈接地运行方

24、式。地或经消弧线圈接地运行方式。二、大接地电流系统二、大接地电流系统 运行经验表明运行经验表明,在中性点直接接地系统中在中性点直接接地系统中,K(1)几率占总故障率几率占总故障率的的70%90% .所以如何正确设置接地故障的保护是该系统的中所以如何正确设置接地故障的保护是该系统的中心问题之一心问题之一.而在该系统中发生而在该系统中发生d(1),系统中会出现零序分量系统中会出现零序分量,而正而正常运行时无零序分量常运行时无零序分量.故可利用零序分量构成接地短路的保护。故可利用零序分量构成接地短路的保护。（一）单相接地时零序分量的特点（一）单相接地时零序分量的特点 1、 零序电压零序电压 与三相不

25、对称程度有关，故障点与三相不对称程度有关，故障点U0最高最高,离故障点越远离故障点越远, U0越低；变压器中性点接地处越低；变压器中性点接地处U0=02、 零序电流零序电流 由零序电压由零序电压 产生产生 分布分布: 与中性点接地变压器的位置有关与中性点接地变压器的位置有关 大小大小: 与线路及中性点接地变压器的零序阻抗及接地数目有关与线路及中性点接地变压器的零序阻抗及接地数目有关3、 零序功率零序功率 短路点最大短路点最大(与与U0相同相同). 方向方向:与正序相反与正序相反,从线路从线路母线母线（二）阶段式零序电流保护（二）阶段式零序电流保护三段式或四段式零序电流保护三段式或四段式零序电流

26、保护1）段段:速动段保护速动段保护2）段段(、段段)应能有选择性切除本线路范围的接地故障，其应能有选择性切除本线路范围的接地故障，其动作时间应尽量缩短。动作时间应尽量缩短。3）最末一段：后备）最末一段：后备 三段式零序电流保护原理与三段式电流保护是相似的。但与三三段式零序电流保护原理与三段式电流保护是相似的。但与三相星形接线相间短路电流保护相星形接线相间短路电流保护 （也可反映（也可反映d（1）作比较，则有）作比较，则有优点：优点：1） 零序电流保护更灵敏，零序电流保护更灵敏，、受运行方式影响较小，受运行方式影响较小，段保护范围长且稳定，段保护范围长且稳定，段灵敏性易于满足，段灵敏性易于满足，

27、段躲不平衡电流，定值低更灵敏且时间较短。段躲不平衡电流，定值低更灵敏且时间较短。 2） 零序功率继电器（在多电源的大接地电流系统中，为保证零序功率继电器（在多电源的大接地电流系统中，为保证选择性，需要装设零序功率方向继电器，构成方向性零序电流保选择性，需要装设零序功率方向继电器，构成方向性零序电流保护）出口无死区，接线简单、经济、可靠。护）出口无死区，接线简单、经济、可靠。 3） 系统振荡、短时过负荷等情况下（三相对称）系统振荡、短时过负荷等情况下（三相对称）I0不受影响不受影响缺点：缺点： 不能反映相间短路故障不能反映相间短路故障(三三)零序电流的获得零序电流的获得三、中性点非直接接地电网三

28、、中性点非直接接地电网（一）接地时零序分量特点（一）接地时零序分量特点 中性点不接地系统中，发生接地故障时，由于中性点不接地，中性点不接地系统中，发生接地故障时，由于中性点不接地，只能依靠对地电容构成回路，因此电流很小。由于线路阻抗相对只能依靠对地电容构成回路，因此电流很小。由于线路阻抗相对于对地容抗很小，分析时可以忽略线路阻抗。于对地容抗很小，分析时可以忽略线路阻抗。 结论：结论： 1）接地故障时，故障相电压为）接地故障时，故障相电压为0，非故障相电压为线电压，系统各处零序非故障相电压为线电压，系统各处零序电压相等，为电压相等，为3倍的相电压，中性点对倍的相电压，中性点对地电压为相电压。地电

29、压为相电压。 2）零序电流为对地电容电流）零序电流为对地电容电流 ，非故，非故障线路的零序电流障线路的零序电流 为本身的电容电流，为本身的电容电流，方向从母线流向线路；故障线路的零序方向从母线流向线路；故障线路的零序电流为非故障线路零序电流之和，方向电流为非故障线路零序电流之和，方向从线路流向母线。从线路流向母线。 （二）中性点非直接接地电网的接地保护（二）中性点非直接接地电网的接地保护 由于零序电流很小，依靠零序电流构成保护，其灵敏由于零序电流很小，依靠零序电流构成保护，其灵敏度往往达不到要求。尤其在架空线与电缆混架的变电所，度往往达不到要求。尤其在架空线与电缆混架的变电所，电缆线路的对地电

30、容大，当架空线故障时，故障线路与电缆线路的对地电容大，当架空线故障时，故障线路与电缆线路的故障电流接近，此时无法保证选择性。目前，电缆线路的故障电流接近，此时无法保证选择性。目前，还没有很完善的中性点非直接接地电网接地保护。一般还没有很完善的中性点非直接接地电网接地保护。一般采取如下措施：采取如下措施：（1）绝缘监视）绝缘监视 如下图所示，通过对母线零序电压的监视，可以知道如下图所示，通过对母线零序电压的监视，可以知道电网是否有接地故障。当零序电压较大时，值班人员轮电网是否有接地故障。当零序电压较大时，值班人员轮流拉开各出线的断路器，如果零序电压消失，说明所拉流拉开各出线的断路器，如果零序电压

31、消失，说明所拉线路就是故障线路；如果拉开线路后，零序电流依然存线路就是故障线路；如果拉开线路后，零序电流依然存在，说明所拉线路不是故障线路，则把所拉开线路断路在，说明所拉线路不是故障线路，则把所拉开线路断路器合上，继续拉下一条线路，直到零序电压消失。器合上，继续拉下一条线路，直到零序电压消失。 （2）零序电流保护）零序电流保护 1）反应单相接地短路时出现的零序电流分量，使保护）反应单相接地短路时出现的零序电流分量，使保护动作。根据小电流接地系统零序电流分量的特点，零序动作。根据小电流接地系统零序电流分量的特点，零序电流保护的动作电流必须大于本线路的电容电流。即电流保护的动作电流必须大于本线路的

32、电容电流。即 Ic本身本身IopIdz3I，则保护，则保护3 3误动，误动，d2d2处短路，若处短路，若Id2Idz2I，则保护，则保护2 2误动。误动。对过电流保护：对过电流保护：d1d1处短路，要求处短路，要求t3t2，d2d2处短路，要求处短路，要求t2t3， 显然，这种要求显然，这种要求是矛盾的。是矛盾的。上述矛盾的要求不可能同时满足。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。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：加装方向元件解决办法：加装方向元件功率方向继电器。当方向元件和功率方向继电器。当方向元件和电流

33、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。系统变成针对两个单侧电源的子系统。 由下图可见，保护由下图可见，保护1 1、3 3、5 5只反映由左侧电源提供的短路电流，只反映由左侧电源提供的短路电流，它们之间应相互配合。而保护它们之间应相互配合。而保护2 2、4 4、6 6仅反映由右侧电源提供的短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。路电流，它们之间应相互配合，矛盾得以解决。 方向电流保护简化框图方向电流保护简化框图 l 在原来电流保护基础上加装方向元件，在原来电流保护基

34、础上加装方向元件，规定：正方向从母线指向线路。方向不规定：正方向从母线指向线路。方向不同者用方向元件保证选择性，方向相同同者用方向元件保证选择性，方向相同者用时间元件保证选择性。者用时间元件保证选择性。l 时间元件按逆向阶梯原则整定，即在时间元件按逆向阶梯原则整定，即在某一动作方向下，从远离电源处到靠近某一动作方向下，从远离电源处到靠近电源处动作时间逐级增加。电源处动作时间逐级增加。二、功率方向继电器的工作原理二、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，需要一个基准电流本身无法判定方向，需要一个基准母线电压；

35、在电压一定的情况下，母线电压；在电压一定的情况下，电流的方向就是功率的方向。电流的方向就是功率的方向。 d1d1处短路处短路 （对保护（对保护2 2为正方向）为正方向）,d2,d2处短路（对保护处短路（对保护2 2为反方向）为反方向）, , 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。生故障的方向。 1、最大灵敏角、最大灵敏角：在：在UJ、IJ幅值不变时，其输出（转矩或电压）值幅值不变时，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随两者之间的相位差的大小而

36、改变。当输出为最大时的相位差称最大灵敏角大灵敏角lm 。 2 2、 动作范围动作范围：-900900 3 3、动作特性、动作特性 4、 死区死区：当正方向出口短路时，：当正方向出口短路时，GJ不动不动电压死区。电压死区。消除办法：采用消除办法：采用90度接线方式，加记忆回路。度接线方式，加记忆回路。5、 潜动：潜动：从理论上讲，当只加电压或电流时，从理论上讲，当只加电压或电流时，J J不动。不动。但由于比较回路中各元件参数的不完全对称，可能使得在仅有电压或电流时，但由于比较回路中各元件参数的不完全对称，可能使得在仅有电压或电流时，J J动作动作, ,即潜动。即潜动。仅有电压时动，叫电压潜动，仅

37、有时电流动，叫电流潜动仅有电压时动，叫电压潜动，仅有时电流动，叫电流潜动潜动对保护的影响：潜动对保护的影响：对正方向接地短路时，有利于保护正确动作；对正方向接地短路时，有利于保护正确动作； 当反方向接地短路时，可能导致当反方向接地短路时，可能导致GJGJ误动，使得保护误动；误动，使得保护误动；另外，增大另外，增大GJGJ的动作功率，可降低灵敏性；的动作功率，可降低灵敏性； 消除方法：调消除方法：调R1R1（电流潜动时），调（电流潜动时），调R2R2（电压潜动时）。（整流型）（电压潜动时）。（整流型） 三、功率方向继电器的接线方式三、功率方向继电器的接线方式分为输入（线圈）部分和输出（接点）部分

38、的接线分为输入（线圈）部分和输出（接点）部分的接线（一）输入部分的接线方式（一）输入部分的接线方式1、含义及要求、含义及要求 功率方向继电器输入部分的接线方式是指它与电流互感器和电压互感器之功率方向继电器输入部分的接线方式是指它与电流互感器和电压互感器之间的连接方式，应满足如下要求：间的连接方式，应满足如下要求：（1）必须保证功率方向继电器具有良好的方向性。即正向发生任何类型的故）必须保证功率方向继电器具有良好的方向性。即正向发生任何类型的故障都能动作，而反向故障时则不动作。障都能动作，而反向故障时则不动作。（2）尽量使功率方向继电器在正向故障时具有较高的灵敏度，接近最大灵敏）尽量使功率方向继

39、电器在正向故障时具有较高的灵敏度，接近最大灵敏角。角。2、功率方向继电器的、功率方向继电器的900接线接线 广泛采用的功率方向继电器广泛采用的功率方向继电器900接线如下表所示，保护处于送电侧，系统正常接线如下表所示，保护处于送电侧，系统正常运行时，运行时，cos=1，3个功率方向继电器测量的角度均为个功率方向继电器测量的角度均为900，该接线方式因此而，该接线方式因此而得名。得名。AIBCUBICAUAIBCUAIBCUCI功率方向继电器电流电压KWAIAUBCKWBIBUCAKWCICUAB（二）输出部分接线方式（二）输出部分接线方式1、含义和要求、含义和要求 输出部分接线方式是指起动元件（电流继电器）触点与方向元输出部分接线方式是指起动元件（电流继电器）触点与方向元件（功率方向继电器）触点之间的接线。要求躲过非故障相电流件（功率方向继电器）触点之间的接线。要求躲过非故障相电流的影响的影响 。2、“按相起动按相起动” 接线接线 即将各个同名相的电流元件和方向元件的触点串联，然后与其即将各个同名相的电流元件和方向元件的触点串联，然后与其他相回路并联起来，再串联到时间继电器的线圈上。如图他相回路并联起来，再串联到时间继电器的线圈上。如图4-29 P76 四、方向电流保护的整定原则四、方向电流保护的整定原则