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1、4.1 方向问题的提出及方向电流保护方向问题的提出及方向电流保护4.1.1 4.1.1 方向问题的提出方向问题的提出方向问题的提出方向问题的提出P8292 当在当在K1点发生短路时，要求保护点发生短路时，要求保护3、4动作，断开动作，断开3、4两个断路器；两个断路器；双电源辐射形和环形电网供电更可靠双电源辐射形和环形电网供电更可靠,但却带来新问题。但却带来新问题。对保护对保护III而言，在而言，在K1点发点发生短路时，要求：生短路时，要求：保护保护2、3同时动作；同时动作；保护保护4、5同时动作；同时动作；实际上：实际上：不能满足选择性要求。不能满足选择性要求。而当在而当在K2点发生短路时，则
2、要点发生短路时，则要求：求：4.1.2 4.1.2 解决问题的措施解决问题的措施解决问题的措施解决问题的措施在原有的电流保护基础上，加装一个能判断在原有的电流保护基础上，加装一个能判断故障方向故障方向的元件即的元件即功率方向继电器功率方向继电器.4.1.2 4.1.2 解决问题的措施解决问题的措施解决问题的措施解决问题的措施在原有的电流保护基础上，加装一个能判断在原有的电流保护基础上，加装一个能判断故障方向故障方向的元件即的元件即功率方向继电器功率方向继电器.4.1 方向问题的提出及方向电流保护方向问题的提出及方向电流保护 拆开看成两个单电源辐射网；各装一组同方向的拆开看成两个单电源辐射网；各
3、装一组同方向的功率方向继电器；功率方向继电器；保护方向为由母线流向线路；保护方向为由母线流向线路；方向电流保护单相原理接线图方向电流保护单相原理接线图方向电流保护单相原理接线图方向电流保护单相原理接线图 仅当它和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仅当它和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子系统。系统变成针对两个单侧电源子系统。方向电流保护单相原理接线图方向电流保护单相原理接线图方向电流保护单相原理接线图方向电流保护单相原理接线图4.1 方向问题的提出及方向电流保护方向问题的提出及方向电流保护功率方向功率方向继电器继电器与与KA
4、:判别故障在否保护区内判别故障在否保护区内KW:判别短路故障方向判别短路故障方向KT:建立过电流保护建立过电流保护的的动作时限。动作时限。4.2 功率方向继电器功率方向继电器4.2.1 4.2.1 功率方向继电器功率方向继电器功率方向继电器功率方向继电器工作原理工作原理工作原理工作原理KW:可按比相原理构成；可按比相原理构成；KW:亦可按比幅原理构成；亦可按比幅原理构成；1、按相位比较原理构成的过来方向继电器、按相位比较原理构成的过来方向继电器 电流以由电流以由母线流向线路母线流向线路为假定为假定正方向正方向；电压以电压以母线高于地母线高于地为假定为假定正方向正方向；g对于线路对于线路PN上的
5、上的P侧方向过电流侧方向过电流保护保护1中的中的KW：当当K1点短路时：点短路时：短路电流为正方向短路电流为正方向其短路功率其短路功率 当当K2点短路时：点短路时：短路电流为负方向短路电流为负方向其短路功率其短路功率继电器继电器动作动作继电器继电器不动作不动作KW动作动作条件条件4.2 功率方向继电器功率方向继电器4.2.1 4.2.1 功率方向继电器功率方向继电器功率方向继电器功率方向继电器工作原理工作原理工作原理工作原理1、按相位比较原理构成的过来方向继电器、按相位比较原理构成的过来方向继电器 电流以由电流以由母线流向线路母线流向线路为假定为假定正方向正方向；电压以电压以母线高于地母线高于
6、地为假定为假定正方向正方向；g也可间接比较电压也可间接比较电压 和和 之间的相角：之间的相角：（4-2）继电继电器内角器内角2、比相与比幅之间的互换性、比相与比幅之间的互换性两相角差：据平行四边形法则：据平行四边形法则：2、比相与比幅之间、比相与比幅之间的互换性的互换性P174.2 功率方向继电器功率方向继电器4.2.1 4.2.1 功率方向继电器工作原理功率方向继电器工作原理功率方向继电器工作原理功率方向继电器工作原理1、按相位比较原理构成的过来方向继电器、按相位比较原理构成的过来方向继电器也可间接比较电压也可间接比较电压 和和 之间的相角：之间的相角：（4-2）继电继电器内角器内角2、比相
7、与比幅之间的互换性、比相与比幅之间的互换性*据比相与比幅之间的互换性，有据比相与比幅之间的互换性，有（4-3）3、环流法幅值比较回路、环流法幅值比较回路4.2 功率方向继电器功率方向继电器4.2.1 4.2.1 功率方向继电器工作原理功率方向继电器工作原理功率方向继电器工作原理功率方向继电器工作原理1、按相位比较原理构成的过来方向继电器、按相位比较原理构成的过来方向继电器2、比相与比幅之间的互换性、比相与比幅之间的互换性*3、环流法幅值比较回路、环流法幅值比较回路KP极化继电器，极化继电器，执行元件执行元件当动作条件：当动作条件：继电器动作继电器动作其动作电流为其动作电流为 I04.2 功率方
8、向继电器功率方向继电器4.2.2 LG-114.2.2 LG-11功率方向继电器功率方向继电器功率方向继电器功率方向继电器1、LG-11LG-11功率方向继电器构成和动作条件功率方向继电器构成和动作条件功率方向继电器构成和动作条件功率方向继电器构成和动作条件接接TV接接TAKW的当动作条件：的当动作条件：据比相与比幅之间据比相与比幅之间的互换性，有的互换性，有动动作作整整流流桥桥制动制动 整流桥整流桥继电继电器内角器内角4.2 功率方向继电器功率方向继电器4.2.2 LG-114.2.2 LG-11功率方向继电器功率方向继电器功率方向继电器功率方向继电器2、LG-11LG-11功率方向继电器动
9、作区和灵敏角功率方向继电器动作区和灵敏角功率方向继电器动作区和灵敏角功率方向继电器动作区和灵敏角 临界动作条件为临界动作条件为垂直于最大灵敏线且垂直于最大灵敏线且过原点的直线，动作过原点的直线，动作区在带有阴影的半平区在带有阴影的半平面范围，最大灵敏线面范围，最大灵敏线为超前为超前Ug相角相角a的一的一条直线。条直线。继电继电器内角器内角4.2 功率方向继电器功率方向继电器4.2.3 4.2.3 整流型功率方向继电器的最小动作电压和最小动作电流整流型功率方向继电器的最小动作电压和最小动作电流整流型功率方向继电器的最小动作电压和最小动作电流整流型功率方向继电器的最小动作电压和最小动作电流考虑执行
10、元件的动作电压考虑执行元件的动作电压U0，KW的实际动作条件：的实际动作条件：1、最小动作电流最小动作电流最小动作电流最小动作电流在最灵敏状态下，在最灵敏状态下，KW的动作电流最小，据（的动作电流最小，据（4-8）式有：）式有：2、最小动作电压最小动作电压最小动作电压最小动作电压4.2 功率方向继电器功率方向继电器4.2.3 4.2.3 整流型功率方向继电器的最小动作电压和最小动作电流整流型功率方向继电器的最小动作电压和最小动作电流整流型功率方向继电器的最小动作电压和最小动作电流整流型功率方向继电器的最小动作电压和最小动作电流1、最小动作电流最小动作电流最小动作电流最小动作电流2、最小动作电压
11、最小动作电压最小动作电压最小动作电压3、最小动作功率最小动作功率最小动作功率最小动作功率4.2 功率方向继电器功率方向继电器4.2.4 4.2.4 功率方向继电器的潜动问题功率方向继电器的潜动问题功率方向继电器的潜动问题功率方向继电器的潜动问题l 功率继电器潜动是指当输入电压或输入电流中只要有一个量输入继电功率继电器潜动是指当输入电压或输入电流中只要有一个量输入继电器时，继电器不应动作。实际中，由于比较回路各元件参数不完全对器时，继电器不应动作。实际中，由于比较回路各元件参数不完全对称，继电器可能动作，这称为潜动。称，继电器可能动作，这称为潜动。l潜动分为电压潜动和电流潜动，正向潜动和反向潜动
12、。潜动的危害表潜动分为电压潜动和电流潜动，正向潜动和反向潜动。潜动的危害表现在保护安装处正向出口短路时，继电器可能误动；反向出口短路时，现在保护安装处正向出口短路时，继电器可能误动；反向出口短路时，继电器可能拒动或灵敏系数降低。消除电流潜动，调整电阻继电器可能拒动或灵敏系数降低。消除电流潜动，调整电阻R2,消除消除电压潜动，调整电阻电压潜动，调整电阻R1。4.3 功率方向继电器的接线方式功率方向继电器的接线方式4.3.1 4.3.1 功率方向继电器的功率方向继电器的功率方向继电器的功率方向继电器的9090接线方式接线方式接线方式接线方式P8292对方向继电器的要求：对方向继电器的要求：对方向继
13、电器的要求：对方向继电器的要求：1 1 1 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。）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。）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。）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 2 2 2）故障以后，加入继电器的电流）故障以后，加入继电器的电流）故障以后，加入继电器的电流）故障以后，加入继电器的电流 和电压和电压和电压和电压 尽可能大，灵敏度尽可能高。尽可能大，灵敏度尽可能高。尽可能大，灵敏度尽可能高。尽可能大，灵敏度尽可能高。l l 反应相间短路的方向继电器
14、广泛采用反应相间短路的方向继电器广泛采用反应相间短路的方向继电器广泛采用反应相间短路的方向继电器广泛采用9090接线。所谓接线。所谓接线。所谓接线。所谓9090接线是假设三相电接线是假设三相电接线是假设三相电接线是假设三相电压对称压对称压对称压对称coscos =1=1时，加入方向继电器的电流和电压相位相差时，加入方向继电器的电流和电压相位相差时，加入方向继电器的电流和电压相位相差时，加入方向继电器的电流和电压相位相差9090的一种接线方的一种接线方的一种接线方的一种接线方式式式式4.3 功率方向继电器的接线方式功率方向继电器的接线方式4.3.1 4.3.1 功率方向继电器的功率方向继电器的功
15、率方向继电器的功率方向继电器的9090接线方式接线方式接线方式接线方式P8292 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。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。90接线方式的主要优点：接线方式的主要优点：(1)对各种两相短路没有死区。对各种两相短路没有死区。(2)适当选择内角适当选择内角之后，对各种相间短路，都有能保证动作的方向性；且有较之后，对各种相间短路，都有能保证动作的方向性；且有较高灵敏度。高灵敏度。当当0 K90时，使方向继电器在一切故障情况下都能动作的条件应为：时，使方向继电器在一切故障情况下都能动作的条件应为：30pp+