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文档简介

,电力系统继电保护原理,河南机电高等专科学校电气工程系,3.2双侧电源输电线路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。,采用双电源目的,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。,1、过电流保护方向性,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：,显然，这两个要求是相互矛盾。,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。,结论：短路功率方向从母线指向线路时，保护动作才具有选择性。,2、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。,K1点短路时，保护1、2、4、6为正方向；保护3和5反方向，不应起动。,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。,结论：相同动作方向保护的动作时间仍按阶梯原则进行配合。,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。,3、功率方向继电器工作原理,K1点发生短路故障时，加入保护3的电压与电流反映了一次电压和电流的相位和大小。,通过保护3的短路功率为：,0,当反方向短路时，通过保护3的短路功率为,0,功率方向继电器动作条件：,0动作；,0时不动作。,（1）相位比较式原理,动作方程表达式,事实上是间接比较保护安装处母线电压与流过保护安装处电流的相位。,当加入继电器电压为零时，无法进行比相。,其中：,简化后的表达式为：,（2）幅值与相位比较间关系,A称为动作量，B称为制动量。,由上面分析可见，相位比较与幅值比较相互间是可以转换的。,比幅式动作方程,从上式可见，当加入继电器电压为零时，动作量等于制动量，继电器存在动作死区。,整流型功率方向继电器接线：,4、功率方向继电器接线,要求：应能正确反应故障的方向；正向短路故障时，应使方向元件工作在较灵敏的状态。,时，加入继电器的电流超前电压。,（1）引进记忆电路的目的是消除正向出口三相短路的死区；,（2）采用接线的目的是消除两相短路的死区。,动作区画法：,动作区：,（1）三相短路,（2）近处两相短路,（3）远处两相短路,三相短路和近处两相短路灵敏角变化范围为：,两相远处短路，B相灵敏角变化范围：,C相灵敏角变化范围：,为了使各种相间短路保护都能动作，最大灵敏角范围：,5、非故障相电流的影响与按相起动,小结,2、方向元件引入记忆电路的目的是消除正向出口处三相短
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