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

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

方向電流保護(hù)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(yùn)行狀態(tài)，以動(dòng)作電流的大小和動(dòng)作時(shí)限的長短配合保證有選擇地切除正向故障。被保護(hù)線路反方向故障時(shí)，會(huì)不會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)現(xiàn)象？1、方向電流保護(hù)的引入…問題的引出：多電源網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)：兩側(cè)均裝設(shè)斷路器1、方向電流保護(hù)的引入但實(shí)際電網(wǎng)包含多個(gè)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(dòng)作時(shí)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(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，應(yīng)由保護(hù)3、4動(dòng)作切除故障，不會(huì)造成其他線路停電，這正是雙端供電的優(yōu)點(diǎn)。但是單靠電流的幅值大小能否保證保護(hù)3、4不誤動(dòng)？1、方向電流保護(hù)的引入問題的引出：對于電流速斷保護(hù)：K1點(diǎn)短路時(shí)，若Ik1A＞IIset.2

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

可見在多電源網(wǎng)絡(luò)中，僅靠動(dòng)作電流大小和動(dòng)作時(shí)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(shí)保護(hù)誤動(dòng)…解決方案：

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

電流保護(hù)中如果加裝一個(gè)可以判別短路功率流動(dòng)方向的元件，并且當(dāng)功率方向由母線流向線路時(shí)才動(dòng)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(hù)稱為方向性電流保護(hù)?？偨Y(jié)電流保護(hù)中加裝方向元件…1、方向電流保護(hù)的引入電流參考方向：保護(hù)安裝處指向被保護(hù)線路的方向?yàn)檎妷簠⒖挤较颍壕€路指向大地…2、方向電流保護(hù)的基本原理加裝方向元件后…故障為“正向故障”時(shí)，開放電流保護(hù)當(dāng)故障為“反向故障”時(shí)，閉鎖電流保護(hù)方向性電流保護(hù)動(dòng)作的條件:

當(dāng)流過保護(hù)的短路功率方向符合正方向，流過保護(hù)的短路電流的幅值達(dá)到整定值這兩個(gè)條件同時(shí)滿足2、方向電流保護(hù)的基本原理由圖可見，方向元件和電流元件都必須同時(shí)動(dòng)作后，才能啟動(dòng)時(shí)間元件，再經(jīng)過預(yù)定的延時(shí)后動(dòng)作于跳閘2、方向電流保護(hù)的基本原理設(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)。兩組保護(hù)各自的整定方法與單電源線路電流保護(hù)一致2、方向電流保護(hù)的基本原理

如圖所示，對保護(hù)3而言，當(dāng)正方向K1點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，流過保護(hù)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(gè)相角，這個(gè)相角為從母線至k1點(diǎn)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(hù)的基本原理當(dāng)反方向k2點(diǎn)短路時(shí)，通過保護(hù)1的短路電流是由電源B提供的，此時(shí)流過保護(hù)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(diǎn)之間的線路阻抗角，此時(shí)短路功率小于0。2、方向電流保護(hù)的基本原理當(dāng)加入A相繼電器的電壓為UA、IA時(shí)，電壓電流的相角差為線路阻抗角時(shí)最靈敏，短路時(shí)，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(hù)的基本原理在短路點(diǎn)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(dòng)作的角度應(yīng)該有一個(gè)范圍，考慮實(shí)現(xiàn)的方便性，這個(gè)范圍通常取為