2.5 雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護-方向電流保護的提出及方向電流保護的基本原理

電力系統(tǒng)繼電保護

方向電流保護的基本原理問題的引出：僅利用相間短路后電流幅值增大的特征來區(qū)分故障與正常運行狀態(tài)，以動作電流的大小和動作時限的長短配合保證有選擇地切除正向故障。被保護線路反方向故障時，會不會出現(xiàn)誤動現(xiàn)象？1、方向電流保護的引入…問題的引出：多電源網(wǎng)絡(luò)的特點：兩側(cè)均裝設(shè)斷路器1、方向電流保護的引入但實際電網(wǎng)包含多個電源，尤其是輸電網(wǎng)絡(luò)和部分配電網(wǎng)絡(luò)大多是由雙端電源供電的。在這樣的電網(wǎng)中，單靠定值和動作時間是否能滿足選擇性跳閘呢？…問題的引出：

雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中，BC線路上K1點發(fā)生短路時，應(yīng)由保護3、4動作切除故障，不會造成其他線路停電，這正是雙端供電的優(yōu)點。但是單靠電流的幅值大小能否保證保護3、4不誤動？1、方向電流保護的引入問題的引出：對于電流速斷保護：K1點短路時，若Ik1A＞IIset.2

保護2誤動。1、方向電流保護的引入問題的引出：對于電流速斷保護：K2點短路時，若Ik2B＞IIset.3保護3誤動。1、方向電流保護的引入問題的引出：對于過電流保護：K1點短路時要求t2＞t3才能保證動作選擇性1、方向電流保護的引入問題的引出：對過電流保護：K2點短路時要求t3＞t2才能保證動作選擇性1、方向電流保護的引入分析小結(jié)：1、方向電流保護的引入

可見在多電源網(wǎng)絡(luò)中，僅靠動作電流大小和動作時間的配合，可能無法滿足選擇性的要求，造成反向區(qū)外故障時保護誤動…解決方案：

從上圖中的K1短路可以看出，流過保護3、4的短路功率方向都是由母線指向線路，而通過保護2和保護5的短路功率方向是由線路指向母線的，分析K2點短路和其他任意點的短路，都有相同的特征，即短路功率的流動方向正是保護應(yīng)該動作的方向。1、方向電流保護的引入…解決方案：1、方向電流保護的引入

電流保護中如果加裝一個可以判別短路功率流動方向的元件，并且當功率方向由母線流向線路時才動作，與僅反應(yīng)電流幅值大小的電流元件共同工作，便可以快速、有選擇性地切除故障，這樣的保護稱為方向性電流保護?？偨Y(jié)電流保護中加裝方向元件…1、方向電流保護的引入電流參考方向：保護安裝處指向被保護線路的方向為正電壓參考方向：線路指向大地…2、方向電流保護的基本原理加裝方向元件后…故障為“正向故障”時，開放電流保護當故障為“反向故障”時，閉鎖電流保護方向性電流保護動作的條件:

當流過保護的短路功率方向符合正方向，流過保護的短路電流的幅值達到整定值這兩個條件同時滿足2、方向電流保護的基本原理由圖可見，方向元件和電流元件都必須同時動作后，才能啟動時間元件，再經(jīng)過預(yù)定的延時后動作于跳閘2、方向電流保護的基本原理設(shè)置了方向元件，雙電源線路電流保護實際分成了兩組方向不同的單電源線路電流保護。兩組保護各自的整定方法與單電源線路電流保護一致2、方向電流保護的基本原理

如圖所示，對保護3而言，當正方向K1點發(fā)生三相短路時，流過保護3的電流即是電源A提供的短路電流，滯后于該母線電壓一個相角，這個相角為從母線至k1點之間的線路阻抗角，其值為大于0度小于90度。所以短路功率大于02、方向電流保護的基本原理當反方向k2點短路時，通過保護1的短路電流是由電源B提供的，此時流過保護1的電流是，滯后于母線電壓的相角為1800+φk2，為從該母線至k2點之間的線路阻抗角，此時短路功率小于0。2、方向電流保護的基本原理當加入A相繼電器的電壓為UA、IA時，電壓電流的相角差為線路阻抗角時最靈敏，短路時，短路阻抗角大約在600-850之間。即最大靈敏角應(yīng)該為線路阻抗角為…2、方向電流保護的基本原理在短路點有過渡電阻，線路阻抗角

在0～900范圍內(nèi)變化情況下，所以功率方向繼電器動作的角度應(yīng)該有一個范圍，考慮實現(xiàn)的方便性，這個范圍通常取為