交大电气 电网电流保护第5讲

2电网电流保护2.2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式对功率方向判别元件接线方式的要求①适应不同故障类型：正方向任何类型的短路故障均能正确动作②最大灵敏角应接近线路阻抗角：保证金属性短路方向元件工作在最灵敏状态③减小方向元件死区：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。

2.2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式功率方向元件的接线方式分析常见接线方式之一：0°接线A相功率方向元件：B相功率方向元件：C相功率方向元件：动作方程：2.2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式功率方向元件的接线方式分析常见接线方式之一：0°接线0°接线评价：远端各种相间短路，出口两相短路可以满足方向元件要求出口三相短路及两相短路接地故障时存在方向死区工程上很少使用，仅具有理论意义2.2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式功率方向元件的接线方式分析常见接线方式之二：90°接线（引入非故障相电压）A相功率方向元件：B相功率方向元件：C相功率方向元件：动作方程：2.2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式90°接线功率方向元件分析（内角的取值分析）CASE1：三相短路（对称性不变）动作方程：继电器最灵敏，则内角α取值范围？2.2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式90°接线功率方向元件分析（内角的取值分析）CASE2：出口两相短路（？）（以BC故障为例）动作方程：α取值范围B相：C相：2.2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式90°接线功率方向元件分析（内角的取值分析）CASE3：远端两相短路（？）（以BC故障为例）动作方程：α取值范围B相：C相：2.2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式功率方向元件的接线方式分析90°接线评价：远端各种相间短路，出口两相短路可以满足方向元件要求出口三相短路存在方向死区工程上应用较广，配合记忆电压可消除出口三相短路方向死区2.2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式功率方向继电器接线实例2.2.5方向电流保护的应用

方向电流保护的总体评价优点：方向元件配合电流元件可以保证多电源网络中电流保护的选择性缺点：保护复杂化，降低了可靠性2.2.5方向电流保护的应用

功率方向继电器应用原则应用原则：若不用方向元件就可以满足选择性要求，则尽可能的不用方向元件在应用中根据电网实际情况，电流保护定值和时间定值情况合理配置方向元件

2.2.5方向电流保护的应用

电流速断方向元件的配置特点：电流速断保护范围小，再考虑出口的电压死区，可能没有保护范围。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）2.2.5方向电流保护的应用

电流速断方向元件的配置整定方法：优先保证区外不误动，并有足够的灵敏度对于保护1、2而言，d1和d2的故障均应可靠不动作，其定值为2.2.5方向电流保护的应用

电流速断方向元件的配置整定方法：优先保证区外不误动，并有足够的灵敏度若此时弱电源侧保护灵敏度不足，则其定值按下式整定，并加装方向元件2.2.5方向电流保护的应用

限时电流速断方向元件的配置总体原则：方向元件是否配置取决于限时电流速断动作电流和时限能否保证选择性。整定原则：电流定值整定原则与无方向元件时相同，即不超过相邻线路配合段的保护范围末端由于多个电源或环网的存在，限时电流速断与相邻线路配合时，本线路测量电流可能与相邻线路测量电流不同，在这种情况下如何满足整定原则

2.2.5方向电流保护的应用

限时电流速断方向元件的配置CASE1：助增电流影响由于在本线路和与之配合的相邻线路间存在其他电源支路，导致相邻线路故障时，故障线路电流大于本保护安装处测量电流的现象，称为助增现象2.2.5方向电流保护的应用

限时电流速断方向元件的配置CASE1：助增电流影响（降低灵敏度）2.2.5方向电流保护的应用

限时电流速断方向元件的配置CASE1：助增电流影响分支系数的定义显然，对于助增现象，有Kb>12.2.5方向电流保护的应用

限时电流速断方向元件的配置CASE1：助增电流影响整定方法：根据限时电流速断的整定原则，本保护的保护范围末端应不超过下一级线路配合段的保护范围末端，因此其电流定值应略大于下一级线路配合段末端故障时，本保护的测量电流值保护2的限时电流速断，在有助增情况下，定值应按下式整定（本质是电流折算到保护安装的线路上）2.2.5方向电流保护的应用

限时电流速断方向元件的配置CASE2：外汲电流影响由于与本线路配合的相邻线路存在并联支路，导致下一级线路故障时，故障线路电流小于保护安装处测量电流的现象，称为外汲现象2.2.5方向电流保护的应用

限时电流速断方向元件的配置CASE2：外汲电流影响（引起选择性问题）2.2.5方向电流保护的应用

限时电流速断方向元件的配置CASE2：外汲电流影响保护2的限时电流速断，在有外汲电流影响情况下，定值应按下式整定（本质是电流折算到保护安装的线路上）显然对于有外汲电流情况，Kb<12.2.5方向电流保护的应用

限时电流速断方向元件的配置CASE3：一般情况可能同时存在助增电流和外汲电流（既有并联之路，又有注入电源)定值整定公式：问题：Kb与运行方式有关，并不是固定值，如何选取？2.2.5方向电流保护的应用

限时电流速断方向元件的配置CASE3：一般情况分支系数的选取原则依据：整定原则。具体应用：限时电流速断的最大保护范围不能超过相邻线配合段保护范围末端。对于限时速断启动电流而言，其最大保护范围出现在分支系数最小的运行方式下。此时保护最灵敏。结论：应按可能出现的最小分支系数整定电流定值2.2.5方向电流保护的应用

限时电流速断方向元件的配置限时电流速断灵敏度的校验由于限时电流速断保护范围为线路全长，其灵敏度校验点与单电源网络相同。因此其灵敏度校验方法不变。具体方法：最小运行方式，线路末端，两相金属性短路情况下，计算灵敏度，看其是否满足要求2.2.5方向电流保护的应用

过电流保护方向元件的配置特点：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，无需安装方向元件；其余均须装设方向元件动作定值的整定方法，同单电源网络2.2.5方向电流保护的应用

方向过电流保护的整定动作定值整定原则同单电源网络，躲过可能出现的最大负荷电流（考虑潮流的可能变化）灵敏度的校验的一般原则按保护范围末端故障时，最不利于保护动作（灵敏度最低的）情况进行校验2.2.5方向电流保护的应用

方向过电流保护的整定校验方法：本级线路的近后备时，校验方法同单电源辐射型网络。即最小运行方式，线路末端，两相金属性短路情况下，计算灵敏度，看其是否满足要求作为相邻线路的远后备时，校验灵敏度要考虑分支系数的影响。根据校验原则选取最小运行方式下，相邻线路末端发生两相金属性短路且分支系数最大的情况进行校验

2.2.5方向电流