電自-方向電流保護(hù)

1、任務(wù)任務(wù)1.設(shè)計(jì)應(yīng)用于單側(cè)電源線路的三段式設(shè)計(jì)應(yīng)用于單側(cè)電源線路的三段式電流保護(hù)，并進(jìn)行整定計(jì)算。電流保護(hù)，并進(jìn)行整定計(jì)算。知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)1.三段式電流保護(hù)各段的原理、整定計(jì)三段式電流保護(hù)各段的原理、整定計(jì)算方法。電流保護(hù)的接線方式。算方法。電流保護(hù)的接線方式。目標(biāo)目標(biāo)1.熟練掌握三段式電流保護(hù)各段的原理、熟練掌握三段式電流保護(hù)各段的原理、整定計(jì)算方法、特點(diǎn)。整定計(jì)算方法、特點(diǎn)。2.1 階段式電流保護(hù)階段式電流保護(hù) 任務(wù)任務(wù) 1. 1. 分析分析線路不同地點(diǎn)發(fā)生相間短路線路不同地點(diǎn)發(fā)生相間短路時(shí)方向元件及方向電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)方向元件及方向電流保護(hù)的動(dòng)作情況。情況。2.2 階段式方向電流保護(hù)階段式

2、方向電流保護(hù) 知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn) 1. 1. 階段式方向電流保護(hù)的構(gòu)成、方向元件階段式方向電流保護(hù)的構(gòu)成、方向元件的裝設(shè)原則。方向元件的作用、原理、的裝設(shè)原則。方向元件的作用、原理、接線。接線。 目標(biāo)目標(biāo) 1. 1. 掌握階段式方向電流保護(hù)的構(gòu)成，方向掌握階段式方向電流保護(hù)的構(gòu)成，方向元件的作用、原理、接線。元件的作用、原理、接線。2.2.1 2.2.1 方向電流保護(hù)的工作原理方向電流保護(hù)的工作原理 1. 1. 電流保護(hù)方向性問(wèn)題的提出電流保護(hù)方向性問(wèn)題的提出 2. 2. 方向性保護(hù)的概念及構(gòu)成原理方向性保護(hù)的概念及構(gòu)成原理 （1 1）段段無(wú)法保證動(dòng)作選擇性無(wú)法保證動(dòng)作選擇性 則則bh2bh2誤動(dòng)作

3、，跳誤動(dòng)作，跳2QF2QF。若若k1k1短路短路時(shí)的短路電流大于時(shí)的短路電流大于bh2bh2的動(dòng)作電流，的動(dòng)作電流，k1Ik1段：段：( (分析分析bh2)bh2)1. 1. 電流保護(hù)方向性問(wèn)題的提出電流保護(hù)方向性問(wèn)題的提出 （2 2）段無(wú)法保證動(dòng)作選擇性段無(wú)法保證動(dòng)作選擇性 k2Ik2k1Ik1P2a.k1a.k1故障時(shí)希望故障時(shí)希望bh3bh3跳閘，要求跳閘，要求t2t3 t2t3 b.k2b.k2故障時(shí)希故障時(shí)希望望bh2bh2跳閘，要求跳閘，要求t3t2 t3t2 無(wú)法同時(shí)滿足以上兩種情況無(wú)法同時(shí)滿足以上兩種情況簡(jiǎn)單的電流保護(hù)存在的問(wèn)題：簡(jiǎn)單的電流保護(hù)存在的問(wèn)題： 在保護(hù)安裝處反方向發(fā)

4、生故障時(shí)，在保護(hù)安裝處反方向發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)出現(xiàn)誤動(dòng)作。保護(hù)出現(xiàn)誤動(dòng)作。2. 2. 方向性保護(hù)的概念及構(gòu)成原理方向性保護(hù)的概念及構(gòu)成原理 k2Ik問(wèn)題在于問(wèn)題在于“反向故障反向故障”區(qū)域故障時(shí)，區(qū)域故障時(shí)，電源電源B提供的短路電流對(duì)提供的短路電流對(duì)bh3的影響。的影響。反向故障反向故障正向故障：母線指向線路正向故障：母線指向線路解決方法：設(shè)置解決方法：設(shè)置“方向元件方向元件”判別故障方向判別故障方向當(dāng)故障為當(dāng)故障為“正向故障正向故障”時(shí)，開放電流保護(hù)時(shí)，開放電流保護(hù)當(dāng)故障為當(dāng)故障為“反向故障反向故障”時(shí)，閉鎖電流保護(hù)時(shí)，閉鎖電流保護(hù)在電流保護(hù)基礎(chǔ)上加裝方向元件的保護(hù)稱為方向電流保護(hù)。在電流保護(hù)

5、基礎(chǔ)上加裝方向元件的保護(hù)稱為方向電流保護(hù)。 設(shè)置了方向元件，雙電源線路電流保護(hù)實(shí)際分成了設(shè)置了方向元件，雙電源線路電流保護(hù)實(shí)際分成了兩組方向不同的單電源線路電流保護(hù)。兩組方向不同的單電源線路電流保護(hù)。兩組保護(hù)各自的整定方法與單電源線路電流保護(hù)一致。兩組保護(hù)各自的整定方法與單電源線路電流保護(hù)一致。方向過(guò)電流保護(hù)的單相原理接線圖方向過(guò)電流保護(hù)的單相原理接線圖1357tttt8642tttt方向過(guò)電流保護(hù)時(shí)限的整定：方向過(guò)電流保護(hù)時(shí)限的整定：方向元件的裝設(shè)原則：方向元件的裝設(shè)原則：方向元件裝設(shè)問(wèn)題，并非所有保護(hù)均裝設(shè)方向元件方向元件裝設(shè)問(wèn)題，并非所有保護(hù)均裝設(shè)方向元件 方向元件的裝設(shè)原則：連接于同一

6、變電所母方向元件的裝設(shè)原則：連接于同一變電所母線的各線路的過(guò)電流保護(hù)，若動(dòng)作時(shí)限不同，線的各線路的過(guò)電流保護(hù)，若動(dòng)作時(shí)限不同，則動(dòng)作時(shí)限長(zhǎng)的可不裝設(shè)方向元件，動(dòng)作時(shí)限則動(dòng)作時(shí)限長(zhǎng)的可不裝設(shè)方向元件，動(dòng)作時(shí)限短的應(yīng)裝設(shè)方向元件；若動(dòng)作時(shí)限相同，則都短的應(yīng)裝設(shè)方向元件；若動(dòng)作時(shí)限相同，則都應(yīng)裝設(shè)方向元件。應(yīng)裝設(shè)方向元件。2.2.2 2.2.2 功率方向繼電器功率方向繼電器1.1.工作原理工作原理方向元件如何判斷故障方向元件如何判斷故障“方向方向”？分析：正、反向故障時(shí)母線電壓與線路電流的相位關(guān)系分析：正、反向故障時(shí)母線電壓與線路電流的相位關(guān)系結(jié)論：結(jié)論：根據(jù)母線電壓與線路電流的相位關(guān)系可以判斷故障

7、根據(jù)母線電壓與線路電流的相位關(guān)系可以判斷故障“方向方向”。傳統(tǒng)的方向元件也稱為功率方向繼電器傳統(tǒng)的方向元件也稱為功率方向繼電器 正向故障時(shí)：正向故障時(shí)： 傳統(tǒng)功率方向繼電器有感應(yīng)型的傳統(tǒng)功率方向繼電器有感應(yīng)型的GG-11GG-11、整流型的、整流型的LG-11LG-11等。等。 00cos09090 ;argUPUII rUrIUkI9090rrUargI功率方向繼電器的工作原理，實(shí)質(zhì)上就是判別功率方向繼電器的工作原理，實(shí)質(zhì)上就是判別加入加入功率方向功率方向繼電器的電壓繼電器的電壓和電流和電流之間的相位關(guān)系，即反應(yīng)之間的相位關(guān)系，即反應(yīng)保護(hù)安裝處的母線電壓保護(hù)安裝處的母線電壓和流過(guò)保護(hù)的電流和

8、流過(guò)保護(hù)的電流間的相位關(guān)系，其動(dòng)作條件為間的相位關(guān)系，其動(dòng)作條件為功率方向繼電器的動(dòng)作條件：功率方向繼電器的動(dòng)作條件： UrIr90arg90K UK I 加入繼電器的電壓加入繼電器的電流電壓變換器變換系數(shù)電抗變壓器變換系數(shù)比幅動(dòng)作方程：比幅動(dòng)作方程： UrIrUrIrK UK IK UK I 0090arg90argrrUIUIKK繼電器的內(nèi)角功率方向繼電器的動(dòng)作條件：功率方向繼電器的動(dòng)作條件： 比相條件與比幅條件的等效關(guān)系比相條件與比幅條件的等效關(guān)系UKIK90arg90K UK I UKIKUKIKK UK IK UK I UKIKarg90K UK I UKIKUKIKK UK IK

9、UK I UKIKarg90K UK I UKIKUKIKK UK IK UK I （1）構(gòu)成和動(dòng)作條件）構(gòu)成和動(dòng)作條件2. LG-11型功率方向繼電器型功率方向繼電器 極化記憶LG-11LG-11型功率方向繼電器型功率方向繼電器電路原理圖電路原理圖（2 2）LG-11LG-11型功率方向繼電器型功率方向繼電器動(dòng)作特性動(dòng)作特性（動(dòng)作區(qū)和靈敏角）（動(dòng)作區(qū)和靈敏角） LG-11LG-11型繼電器型繼電器動(dòng)作條件可以改寫為動(dòng)作條件可以改寫為 繼電器內(nèi)角UIKK LG-11LG-11型繼電器型繼電器內(nèi)角有內(nèi)角有30300 0、45450 0兩檔可選兩檔可選 rr90arg90UI 以電壓為參考相量以電

10、壓為參考相量當(dāng)電流落在陰影區(qū)域時(shí)，當(dāng)電流落在陰影區(qū)域時(shí)，繼電器動(dòng)作。繼電器動(dòng)作。（3）“死區(qū)死區(qū)”問(wèn)題和潛動(dòng)問(wèn)題：?jiǎn)栴}和潛動(dòng)問(wèn)題：保護(hù)出口短路時(shí)，保護(hù)出口短路時(shí)，0rU ，導(dǎo)致功率方向繼電器拒動(dòng)。，導(dǎo)致功率方向繼電器拒動(dòng)。 解決解決“死區(qū)死區(qū)”方法：引入方法：引入“極化記憶回路極化記憶回路” 保護(hù)出口短路時(shí)保護(hù)出口短路時(shí), , 不會(huì)立即變?yōu)榱?，不?huì)立即變?yōu)榱?，仍仍“記憶記憶”約約70ms70ms UrK U電壓死區(qū)問(wèn)題：電壓死區(qū)問(wèn)題：潛動(dòng)問(wèn)題：潛動(dòng)問(wèn)題：潛動(dòng)潛動(dòng):只加入電壓或只加入電流時(shí)繼電器動(dòng)只加入電壓或只加入電流時(shí)繼電器動(dòng)作的現(xiàn)象。作的現(xiàn)象。電壓潛動(dòng)：只加入電壓時(shí)的潛動(dòng)。電壓潛動(dòng)：只加入電壓時(shí)的潛動(dòng)。電流潛動(dòng)：只加入電流時(shí)的潛動(dòng)。電流潛動(dòng)：只加入電流時(shí)的潛動(dòng)。正潛動(dòng)：極化繼電器線圈上出現(xiàn)動(dòng)作電壓正潛動(dòng)：極化繼電器線圈上出現(xiàn)動(dòng)作電壓時(shí)的潛動(dòng)。時(shí)的潛動(dòng)。 負(fù)潛動(dòng)：極化繼電器線圈上出現(xiàn)制動(dòng)電壓負(fù)潛動(dòng)