,单击此处编辑母版样式,单击此处编辑幻灯片母版样式,第二层,第三层,第四层,第五层,第4章 电网相间短路的方向电流保护,*,单击此处编辑母版样式,单击此处编辑幻灯片母版样式,第二层,第三层,第四层,第五层,第4章 电网相间短路的方向电流保护,*,电网相间短路的方向电流保护,电网相间短路的方向电流保护,要求,:,掌握双侧电源线路上方向电流保护工作原理,知识点,:,掌握双侧电源线路保护特点,掌握方向电流保护构成,理解方向元件判据,了解方向元件接线方式,了解方向电流保护整定计算方法,要求:掌握双侧电源线路上方向电流保护工作原理知识点:,4.1,方向电流保护的工作原理,4.1.1,电流保护用于双电源线路时的问题,4.1.2,方向性保护的概念,4.1 方向电流保护的工作原理 4.1.1 电流保护用于双电,4.1.1,电流保护用于双电源线路时的问题,（,1,）,、,段灵敏度可能下降,k2,I,k,b.,段还必须躲过,k2,时的短路电流,c.,段整定值取,a,、,b,计算结果较大值,a.,段躲过,k1,时的短路电流,k1,I,k,段,:,4.1.1 电流保护用于双电源线路时的问题（1）、段灵,k2,I,k,b.,段还应与,P2,段配合,c.,段整定值取,a,、,b,计算结果较大值,a.,段应与,P5,段配合,k1,I,k,段,:,P5,P2,k2Ikb.段还应与P2段配合c.段整定值取a、b计算,（,2,）,段无法保证动作选择性,k2,I,k,k1,I,k,P2,a.k1,故障时希望,P3,跳闸，,t2t3,b.k2,故障时希望,P2,跳闸，,t3t2,无法同时保证以上两种情况保护动作具有选择性,（2）段无法保证动作选择性 k2Ikk1IkP2a.k1故,4.1.2,方向性保护的概念,k2,I,k,问题在于“反向故障”区域故障时，,电源,B,提供的短路电流对保护,P3,的影响。,反向故障,正向故障：母线指向线路,4.1.2 方向性保护的概念 k2Ik问题在于“反向故障”,解决方法：设置“方向元件”判别故障方向,当故障为“正向故障”时，开放电流保护,当故障为“反向故障”时，闭锁电流保护,解决方法：设置“方向元件”判别故障方向当故障为“正向故障”时,设置了方向元件，双电源线路电流保护实际分成了两组方向不同的单电源线路电流保护。,两组保护各自的整定方法与单电源线路电流保护一致。,设置了方向元件，双电源线路电流保护实际分成了两组方向不同的单,4.2,功率方向元件,1.,工作原理,方向元件如何判断故障“方向”？,分析一下两种故障情况母线电压与线路电流的相位关系,4.2 功率方向元件1.工作原理方向元件如何判断故障“方向”,结论：,根据母线电压与线路电流的相位关系可以判断故障“方向”。,1.,传统功率方向继电器,传统的方向元件也称为功率方向继电器,正向故障时：,传统功率方向继电器有感应型的,GG-11,、整流型的,LG-11,等。,结论：1.传统功率方向继电器 传统的方向元件也称为功率方向继,（,1,）,LG-11,动作条件：,加入继电器的电压,加入继电器的电流,电压变换器变换系数,电抗变压器变换系数,实现时转为比幅动作方程：,（1）LG-11动作条件：加入继电器的电压加入继电器的电流,比相条件与比幅条件的等效关系,比相条件与比幅条件的等效关系,极化记忆,LG-11,电路原理图,极化记忆LG-11电路原理图,“,死区”问题：,保护出口短路时，,导致功率方向继电器拒动,解决“死区”方法：引入“极化记忆回路”,保护出口短路时,不会立即变为零，仍“记忆”约,70ms,“死区”问题：保护出口短路时，导致功率方向继电器拒动 解决“,（,2,）,LG-11,动作特性,LG-11,动作条件可以改写为,继电器内角,LG-11,内角有,30,0,、,45,0,两档可选,（2）LG-11动作特性 LG-11动作条件可以改写为 继电,以电压为参考相量,当电流落在阴影区域时，,继电器动作。,以电压为参考相量当电流落在阴影区域时，,2.,微机保护方向元件,（,1,）传统判据以微机保护算法实现,（,2,）新原理方向元件,以电流、电压的工频变化量构成比相判据,主要用于,220kV,纵联保护中，将在第,7,章详细讨论。,2.微机保护方向元件（1）传统判据以微机保护算法实现（2,4.3,方向电流保护接线方式,方向元件采用,90,0,接线方式,方向元件与电流元件之间采用“按相起动”接线,1.,方向元件的,90,0,接线方式,4.3 方向电流保护接线方式方向元件采用900接线方式方向元,1.,三相短路,以,KW,A,为例,正向短路,反向短路,动作区以电压为参考相量画出,电流落在动作区内，动作,电流不在动作区内，不动作,1.三相短路以KWA为例正向短路反向短路动作区以电压为参考相,1.,两相短路,以,BC,相短路为例分析,KW,B,、,KW,C,行为,（,1,）近处两相短路,反向故障,反向故障,1.两相短路以BC相短路为例分析KWB、KWC行为（1）近处,（,2,）远处两相短路,KW,B,正确动作,KW,C,正确动作,（2）远处两相短路KWB正确动作KWC正确动作,2.,非故障相电流的影响及按相起动接线,不对称故障时流过非故障相的电流称为非故障相电流,方向元件额定电流不大，如,LG-11,额定电流为,1A,电力系统正常运行时送电侧功率方向元件会动作,不对称故障时非故障相方向元件动作情况不反映故障方向,A,相为非故障相，,KW,A,是否动作取决于负荷电流方向,2.非故障相电流的影响及按相起动接线 不对称故障时流过非故障,为了保证电流保护正确动作，应采用“按相起动”接线,非故障相电流元件不动作，方向元件不会导致保护误动,为了保证电流保护正确动作，应采用“按相起动”接线非故障相电流,4.4,方向电流保护的整定原则,动作电流整定：与单电源线路电流保护一样,注意：整定时仅与方向相同的保护进行配合,段整定时注意躲过非故障相电流影响,方向元件投入问题，并非所有保护均投入方向元件,同一母线上动作电流最大的,、,保护可不投入方向元件,同一母线上动作时间最长的,保护可不投入方向元件,4.4 方向电流保护的整定原则 动作电流整定：与单电源线路电,，,，,，,方向元件是否投入由整定开关决定,方向电流保护逻辑框图,方向元件是否投入由整定开关决定 方向电流保护逻辑框图,小 结,1.,电流保护用于双电源线路时不能保证灵敏性、选择性。,2.,电流元件与方向元件构成了方向电流保护，两者逻辑关系为“与”。,3.,方向元件利用电流、电压相位关系判别故障方向。,母线指向线路为”正向故障，正向故障时方向元件动作，开放方向电流保护；反向故障时方向元件不动作，闭锁方向电流保护。,4.,保护出口短路时，母线电压很低，可能导致方向元件拒动，产生保护动作“死区”，可以“记忆”故障前母线电压来消除死区。,小 结1.电流保护用于双电源线路时不能保证灵敏性、选择性。2,5.,功率方向继电器接线应重视极性问题,电流参考方向为从标记端流入，,电压参考方向由标记端指向非标记端。,6.,反应相间短路的功率方向继电器采用,90,0,接线，,电流继电器与功率方向继电器之间接线满足,“按相起动”原则。,7.,方向电流保护的保护区仍受系统运方、故障类型影响，,主要应用于,10kV,、,35kV,线路。,5.功率方向继电器接线应重视极性问题电流参考方向为从标记端流,