電力系統(tǒng)繼電保護(hù)第2.2章 雙側(cè)電源相間短路的方向性電流保護(hù)-90接線(xiàn)

2.2雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的方向性電流保護(hù)一、問(wèn)題的提出及解決辦法二、功率方向繼電器的工作原理三、功率方向繼電器的90?接線(xiàn)方式四、方向電流保護(hù)的應(yīng)用特點(diǎn)上節(jié)課重點(diǎn)知識(shí)回顧1、問(wèn)題的提出及解決辦法；2、功率方向繼電器的工作原理。一、問(wèn)題的提出及解決辦法k1若則保護(hù)2誤動(dòng)對(duì)電流速斷保護(hù):若則保護(hù)5誤動(dòng)分析:反方向短路時(shí)可能誤動(dòng)k1對(duì)過(guò)電流保護(hù):k2對(duì)過(guò)電流保護(hù):分析:保護(hù)3誤動(dòng)反方向短路時(shí)可能誤動(dòng)解決辦法：規(guī)定當(dāng)短路功率方向由母線(xiàn)流向線(xiàn)路(正方向)時(shí)保護(hù)才能動(dòng)作，而當(dāng)短路功率方向由線(xiàn)路流向母線(xiàn)(反方向)時(shí)保護(hù)不能動(dòng)作判別短路功率方向的元件—功率方向繼電器123456+135246電流保護(hù)

方向性電流保護(hù)功率方向判斷元件+二、功率方向繼電器的工作原理1.工作原理流過(guò)保護(hù)的電流短路電流1.工作原理1.工作原理

利用判別短路功率的方向或電流與電壓之間的相位關(guān)系，就可以判別發(fā)生故障的方向。

用以判別功率方向或測(cè)定電流與電壓間相位角的繼電器稱(chēng)為功率方向繼電器。2.功率方向繼電器的動(dòng)作方程以正方向三相短路時(shí)A相的功率方向繼電器為例：

①四個(gè)角度：，取30°或45°為加入繼電器的電壓和電流的夾角即

為短路阻抗角；為最大靈敏角；：繼電器內(nèi)角；②動(dòng)作方程比相式動(dòng)作方程：比幅式動(dòng)作方程推導(dǎo)過(guò)程：令令用四邊形法則來(lái)分析它們之間的關(guān)系：不動(dòng)作動(dòng)作動(dòng)作邊界DABCDABCDABC比幅式動(dòng)作方程：3.LG-11整流型功率方向繼電器（一）構(gòu)成：動(dòng)作最靈敏臨界動(dòng)作（二）功率方向繼電器的動(dòng)作區(qū)：設(shè)那么最大靈敏角（內(nèi)角）動(dòng)作方程功率形式

（三）功率方向繼電器的動(dòng)作特性在中，均為變數(shù)，為了闡明繼電器的動(dòng)作特性，通常采用固定其中一個(gè)變量來(lái)分析其它兩個(gè)變量之間的關(guān)系。1.角度特性：當(dāng)=常數(shù)時(shí)，的關(guān)系曲線(xiàn)。2.伏安特性：伏安特性是當(dāng)=常數(shù)時(shí)(一般取)，的關(guān)系曲線(xiàn)。1.角度特性：當(dāng)=常數(shù)時(shí)，的關(guān)系曲線(xiàn)。繼電器的動(dòng)作范圍是以為中心的±90°區(qū)域內(nèi)。伏安特性是當(dāng)=常數(shù)時(shí)(一般取)，的關(guān)系曲線(xiàn)。2.伏安特性：當(dāng)加入繼電器的電壓不管Ir多大，繼電器都不會(huì)動(dòng)作。從而在保護(hù)安裝處附近發(fā)生三相短路時(shí)，由于Ur太低，保護(hù)將拒絕動(dòng)作，使保護(hù)裝置出現(xiàn)死區(qū)。死區(qū)（四）死區(qū)及其消除辦法:GJ記憶作用，記憶時(shí)間不小于50ms（五）功率方向繼電器的潛動(dòng)問(wèn)題功率方向繼電器潛動(dòng)是指繼電器僅加入電壓或電流一個(gè)電量就會(huì)動(dòng)作的現(xiàn)象。只加電流不加電壓時(shí)所產(chǎn)生的潛動(dòng)稱(chēng)為電流潛動(dòng)。只加電壓不加電流時(shí)所產(chǎn)生的潛動(dòng)稱(chēng)為電壓潛動(dòng)。產(chǎn)生潛動(dòng)的原因：形成的電路參數(shù)不平衡。消除潛動(dòng)的辦法：調(diào)整R1用于消除電流潛動(dòng)；調(diào)整R2用于消除電壓潛動(dòng)潛動(dòng)對(duì)繼電保護(hù)的影響：可能導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作。例如：在保護(hù)的反方向斷路器附近金屬性三相短路時(shí)，U≈0，Ir卻很大，如果繼電器潛動(dòng)，則會(huì)使保護(hù)誤跳閘，擴(kuò)大事故。因此，要求功率方向繼電器無(wú)潛動(dòng)現(xiàn)象。三、功率方向繼電器的90?接線(xiàn)方式要求：保證選擇性和較高的靈敏性。廣泛采用：90°接線(xiàn)方式滿(mǎn)足選擇性為了有較高的靈敏性，應(yīng)即滿(mǎn)足三相短路時(shí)動(dòng)作區(qū)不動(dòng)作區(qū)問(wèn)題:有電壓死區(qū)功率方向繼電器的動(dòng)作特性三相短路時(shí)動(dòng)作區(qū)不動(dòng)作區(qū)功率方向繼電器的動(dòng)作特性功率方向繼電器的內(nèi)角90?接線(xiàn)方式是指在三相對(duì)稱(chēng)且功率因數(shù)的情況下，超前90?的接線(xiàn)方式。KWCKWBKWA繼電器這個(gè)定義僅僅是為了稱(chēng)呼方便，沒(méi)有什么物理意義。采用按相起動(dòng)接線(xiàn)。所謂按相啟動(dòng)接線(xiàn)是指接入同名相電流的測(cè)量元件和功率方向元件的接點(diǎn)串聯(lián)，而后于其他元件相并聯(lián)后啟動(dòng)邏輯元件。三相式方向過(guò)電流保護(hù)的原理接線(xiàn)圖三相式方向過(guò)電流保護(hù)的原理接線(xiàn)圖對(duì)功率方向繼電器的接線(xiàn)，必須十分注意繼電器電流線(xiàn)圈和電壓線(xiàn)圈的極性。為使此時(shí)KW動(dòng)作最靈敏在各種相間短路時(shí)的工作情況分析：（1）正方向三相對(duì)稱(chēng)短路以KWA為例為使PrA>0在各種相間短路時(shí)的工作情況分析：（1）正方向三相對(duì)稱(chēng)短路以KWA為例（2）正方向出口BC兩相短路KWACBkZSZk（2）正方向出口BC兩相短路KWACBkZSZk對(duì)KWA：當(dāng)忽略負(fù)荷電流時(shí)繼電器不動(dòng)作（2）正方向出口BC兩相短路（2）正方向出口BC兩相短路對(duì)KWB：內(nèi)角的選擇范圍：（2）正方向出口BC兩相短路對(duì)KWC：內(nèi)角的選擇范圍：（3）正方向遠(yuǎn)處BC兩相短路KWACBkZSZk（3）正方向遠(yuǎn)處BC兩相短路對(duì)KWA：當(dāng)忽略負(fù)荷電流時(shí)繼電器不動(dòng)作（3）正方向遠(yuǎn)處BC兩相短路對(duì)KWB：內(nèi)角的選擇范圍：（3）正方向遠(yuǎn)處BC兩相短路對(duì)KWC：內(nèi)角的選擇范圍：

故障類(lèi)型繼電器三相AB兩相BC兩相CA兩相KWA——KWB——KWC——正方向各種短路時(shí)，方向繼電器能夠正確動(dòng)作的內(nèi)角α的范圍使方向繼電器在正方向任何相間短路情況下能夠正確動(dòng)作的條件：為了減