第四章 电网相间短路的方向电流保护.ppt

* 第四章 电网相间短路的方向电流保护 1、过电流保护的方向性 2、工作原理 3、功率方向继电器工作原理 4、功率方向继电器接线 5、非故障相电流的影响与按相起动 教学 要求 通过学习要求掌握方向过电流保护的基本工作原理；功率方向继电器工作原理及动作区。功率方向继电器采用 接 线的目的，消除出口三相短路死区的方法。 采样双电源目的 是为了提高输电线路 供电可靠性。 当K1点短路,保护1、2动作，断开QF1和QF2，接在A、B、C、D母线上的用户，仍然由A侧电源和D侧电源分别供电，提高了对用户供电可靠性。 4.1 过电流保护的方向性问题 双侧电源供电可以有效提高供电的可靠性，却给保护方式带来了新的问题，如图。此时线路两侧均要安装保护。 前面介绍的阶段式电流保护用于双侧电源的网络中，不能完全满足选择性要求。 以瞬时电流速断保护1为例，保护的动作电流为： 同一个保护对象，出现了两个不同的整定值要求，整定麻烦。 阶段式电流保护用于双侧电源的网络中，不能完全满足选择性要求。 1、瞬时电流速断保护的方向问题： 要满足选择性要求，保护动作电流要按A、B母线短路时流过保护安装处最大短路电流进行整定，若A母线短路电流大于B母线，与单侧电源线路相比，保护的整定值将被提高，灵敏度下降 K2 K1处短路，若 ，则保护3误动． op K I I 3 1 Ⅰ K2处短路，若 ，则保护2误动 op K I I 2 2 Ⅰ 思考：要保证选择性，必然要求动作电流满足什么关系？ 当在K1点短路时，按选择性要求 ＞ 。 当K2点短路时，要求 ＞ 显然，这两个要求是相互矛盾。 2、定时限过流保护： 对于定时限过电流保护而言，利用动作时间是无法满足要求的。 原因分析 造成电流保护在双电源线路上应用困难的原因是需要考虑“反向故障”。 反方向故障时对侧电源提供的短路电流引起保护误动。 短路功率方向从母线指向线路时，保护动作才具有选择性。 K1点短路时，按照选择性要求，应该是保护2动作，保护3不动作； K2点短路时，按照选择性要求，应该是保护3动作，保护2不动作。仔细观察电流方向，得出如下结论： 几个基本概念： 1、短路功率 指系统短路时某点电压和电流相乘所得到的感性功率。短路功率从电源流向短路点。 2、故障方向 指故障发生在保护安装处的哪一侧，通常有正向故障和反向故障之分，它实际上是根据短路功率的流向进行区分的。 正方向故障：从保护安装处看出去，在“母线指向线路”方向上发生的故障。 反方向故障：从保护安装处看出去，在“线路指向母线”方向上发生的故障。 解决办法 利用方向元件与电流元件结合就构成了方向电流保护。 正方向故障时方向电流保护才可能动作，按正方向分组，图中的保护可以分为两组：P1、P3、P5为一组，整定动作电流时考虑A侧电源提供的短路电流；P2、P4、P6为另一组，整定时考虑B侧电源提供的短路电流。 　当方向元件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的子系统。 由于元件动作具有一定的方向性，可在反向故障时把保护闭锁。 正方向故障时方向电流保护才可能动作，按正方向分组。 因此，保护3的动作时限不需要与保护2配合。同理，保护4和5动作时限也不需要配合。 保护4与保护2的方向相同，为保证选择性，保护4动作时间要与保护2进行配合。 当Ｋ1点短路时： (1)通过保护2的短路功率方向是从母线指向线路，符合规定的动作方向，保护2正确动作； (2)通过保护3的短路功率方向由线路指向母线，保护3不动作。 按单侧电源线路过电流保护原则整定参数． 为了满足选择性要求，保护1、3、5动作时间需进行配合；保护2、4、6动作时间需进行配合。相同动作方向保护的动作时间仍按阶梯原则进行配合 。 二、方向过电流保护工作原理 规定：短路功率的方向从母线指向线路为正方向。 在原有保护上增设一个功率方向判别元件, 反向故障时，闭锁保护。 其起动有两个条件： （1）电流超过整定值(动作电流) （2）功率方向符合规定的正方向 三、单相式方向过电流保护原理接线： 由起动元件、方向元件、时间元件和信号元件组成。 起动元件—电流继电器 它反应故障时电流增大而动作。 方向元件—功率方向继电器 判别功率方向，当功率方向由母线流向线路时动作。 时间元件—时间继电器 建立选择性所必需的时限t。 只有方向元件和电流元件均动作才能去起动 时间元件，再经预定的延时后动作于跳闸。 四、功率方向继电器工作