继电保护第4章2..ppt

第三节 功率方向继电器的接线方式 一、功率方向继电器的一、功率方向继电器的90°90°接线方式接线方式 对方向继电器的要求：对方向继电器的要求： 1 1、正方向任何形式的短路，继电器都能、正方向任何形式的短路，继电器都能 动作；反方向短路，继电器不动作动作；反方向短路，继电器不动作 2 2、故障以后，加入继电器的电流、故障以后，加入继电器的电流 和电和电 压压 尽可能大，灵敏度尽可能高尽可能大，灵敏度尽可能高 反应相间短路的方向继电器广泛采用反应相间短路的方向继电器广泛采用90º90º接线接线 所谓90º90º接线是假设三相电压对称接线是假设三相电压对称, ,且且 coscos =1=1时，加入方向继电器的电流和电压相时，加入方向继电器的电流和电压相 位相差位相差90º90º的一种接线方式的一种接线方式 功率方向继电器的接线方式 1KW 2KW 3KW 图4-16功率继电器90度接线方式的接线图和相量图 （a） 功率继电器90度接线方式的接线图和相量图 功率方向继电器的接线方式 表4-1 90°接线方式电流 电压的组合 输入电流 功率方向 继电 器序 号 输入电压 1KW 2KW 3KW 一、功率方向继电器的接线方式 。

一、功率方向继电器的接线方式 对方向继电器的接线应注意电流线圈和电压线圈的极性 ，极性接反了就会造成正方向短路拒动，反方向短路 误动的后果 90º接线方式的主要优点： • 对各种两相短路没有死区 • 适当选择内角α之后，对各种相间短路，都有能保证 动作的方向性；且有较高灵敏度 当0º 1 2 大接地电流电网中发生单相接地 时非故障相电流向量图 保护1和2各相功率方向继电器所 加电压、电流及相角差 保 护护 功率方 向继电继电 器 输输入 电电流 Ir 输输入 电压电压 Ur 输输入 角 “°” 动动作 情况 保护护 动动作 行为为 11KWI00动动作能动动 作 2KWI0210不动动 作 3KWI0150不动动 作 21KW-I0180不动动 作 可能 误动误动 作2KW-I030动动作 3KW-I0-30动动作 零序电流继电器闭锁相间保护的接线 • 为消除保护2误动作，除采用按相启动外，电流元 件的启动电流要躲过非故障相负荷电流的整定如 果由于按躲过非故障相负荷电流的整定而使动作电 流过大，不能满足灵敏性要求时，可以采用零序过 电流保护闭锁方向过流保护的接线如图4-22所示 KAZ 1KA 1KW 3KA3KW KT 方向过流保护的整定计算图图4-22零序电流继电器闭锁相间保护的接线 零序电流继电器闭锁相间保 护的接线 p用接地保护中零序电流继电器KAZ的触点来闭 锁相间保护的方向过流保护。

p当线路发生单相接地时，KAZ动作，断开其动 断触点，把相间方向过流保护闭锁这时， 相间保护中的电流元件动作，动作电流只需 躲过非故障相中最大负荷电流即可 KAZ 1KA 1KW 3KA3KW KT 图4-24零序电流继电器闭锁相间保护的接线 功率方向继电器90°接线的优点 (1)以上讨论的继电器内角的范围，只是继电器在各种短路情 况下，可能动作的条件，而不是动作最灵敏条件，继电器最 灵敏条件应按 的条件来考虑，因此对某一已 确定了阻抗角的线路，应该根据这个条件来选择适当的内角 ，以使继电器动作最灵敏 (2) 90°接线的优点：①适当选择最大灵敏角，对于线路上各 种相间短路都能正确动作，而且对于各种两相短路都有较高 继电器输入电压，保证了有较高的灵敏性②在发生两相和 单相接地短路时，没有死区，在三相短路时出现的电压死区 较小，有利于用电压记忆回路消除出口短路时的电压死区 第五节 方向过电流保护整定计算 一、方向电流速断保护的整定计算方向电流速断保护的整定计算 在两端供电或单电源环形网络中，同在两端供电或单电源环形网络中，同 样可构成瞬时方向电流速断保护和样可构成瞬时方向电流速断保护和 限时方向电流速断保护。

它们的整限时方向电流速断保护它们的整 定计算可按一般不带方向的电流速定计算可按一般不带方向的电流速 断保护整定计算原则进行断保护整定计算原则进行 第五节方向过流保护的整定计算 1、躲开被保护线路中最大负荷电流IL·max，即 （4-28） 式中 IL·max L·max——考虑电动机自启动最大负荷电流 2、躲过非故障相电流整定 在小接地电流电网中，非故障相电流为负荷电流， 保护装置的动作电流只需按式（4-28）整定即可在 大接地电流电网中，非故障相电流Iunf除负荷电流 IL外，还包括故障电流的零序分量3I0，可用下式计算 ： 第五节方向过流保护的整定计算 式中式中K K为非故障相中零序电流与故障相电流的比例系数，单相短路为非故障相中零序电流与故障相电流的比例系数，单相短路 取取1/31/3 n n 启动元件动作电流按下式计算：启动元件动作电流按下式计算： （（4-294-29）） n n 相继动作：当短路点靠近相继动作：当短路点靠近A A母线时，几乎全部短路电流经过母线时，几乎全部短路电流经过1QF1QF ，流向故障点，经过，流向故障点，经过2 2、、3 3、、4 4、、5 5、、6QF6QF流向短路点的电流可忽略流向短路点的电流可忽略 不计。

故保护不计故保护2 2只有在保护只有在保护1 1动作断开动作断开1QF1QF后，后，2QF2QF才能动作保才能动作保 护的这种动作称为相继动作，能产生相继动作的某段区域称为护的这种动作称为相继动作，能产生相继动作的某段区域称为 相继动作区相继动作区 n n 方向电流保护灵敏系数，主要取决于电流元件的灵敏系数，其方向电流保护灵敏系数，主要取决于电流元件的灵敏系数，其 校验方法与不带方向的过流保护相同即当作本线路主保护时校验方法与不带方向的过流保护相同即当作本线路主保护时 ，在本线路末端发生短路时，电流启动元件的最小灵敏系数不，在本线路末端发生短路时，电流启动元件的最小灵敏系数不 应小于应小于1.51.5，作相邻线路后备保护时，在相邻线路末端短路时最，作相邻线路后备保护时，在相邻线路末端短路时最 小灵敏系数为小灵敏系数为1.21.2 第五节方向过流保护的整定计算 l 同方向的保护，它们的灵敏系数应互相配合方 向过流保护通常做下一段线路的后备保护，应使 前一段线路保护的动作电流大于后一段线路保护 的动作电流。

即沿着同一保护方向，保护的动作 电流从远离电源最远处开始逐渐增大 3、保护装置的动作时限 l 方向过流保护的动作时限是按逆向阶梯原则整定的，方向过流保护的动作时限是按逆向阶梯原则整定的， 即同一动作方向的保护装置，其动作时限按阶梯原则即同一动作方向的保护装置，其动作时限按阶梯原则 来整定来整定 t1 t3 t5 t2 t4 t6 图图4-24 方向过流保护的整定计算 • 按照阶梯原则，保护装置动作时限不仅 要与相邻主干线上保护相配合，而且要 与被保护线路对侧母线上，所有出线的 保护相配合 uu从图从图4-244-24的时限特性可以看出，不是所有的保的时限特性可以看出，不是所有的保 护都必须装设方向元件如变电所护都必须装设方向元件如变电所C C中保护中保护4 4和和5 5 ，因为，因为t4t5,t4t5,所以当在所以当在BCBC线路上发生短路时，线路上发生短路时， 保护保护4 4先于保护先于保护5 5动作，将故障切除即动作时动作，将故障切除即动作时 限配合已能保证保护限配合已能保证保护5 5不会发生非选择性动作不会发生非选择性动作 故保护故保护5 5可以不装方向元件由此得出结论，对可以不装方向元件。

由此得出结论，对 装设在同一母线两侧的保护来说，动作时限较装设在同一母线两侧的保护来说，动作时限较 长者可以不装设方向元件，动作时限较短者必长者可以不装设方向元件，动作时限较短者必 须装设方向元件如两者保护时限相同，则在须装设方向元件如两者保护时限相同，则在 两保护上都必需装设方向元件两保护上都必需装设方向元件 方向过流保护的整定计算 第六节第六节 对方向过流保护的评价方向过流保护的评价 一、对四性的评价 1) 选择性：依靠逆向阶梯原则的时限特性和方向元件保 证 2) 快速性：动动作时时限长长 3）灵敏性：由电电流元件决定，受网络结络结 构和运行方式变变 化影响，一般具有足够够的灵敏系数，但在长长距离、大负负 荷的线线路往往不能满满足要求 4）可靠性：采用继电继电 器及接线简单线简单 ，可靠性高 二、应应用 主要应应用于35kV及以下的两侧电侧电 源辐辐射形网络络和单电单电 源 环环形网络络常采用三段式方向电电流保护护作为为相间间短路 的主保护护 例4-1 例4-1 求图示网络方向过电流保护动作时 间，时限级差取0.5s并说明哪些保护 需要装设方向元件 解（1）计计算各保护动护动作时时限 保护护1、2、4、6为为同方向，其动动作时时限为为： 保护3、5、7、8为同方向，其动作 时限为： 例4-1 2、确定应装设方向元件 观察母线A由于t2＜t1，故保护2需要装设方向元件；观察B母 线，t3=t4,故保护3和保护4均应装设方向元件,t11＜t9,故保 护11应装设方向元件；观察母线C，t6＜t5,故保护6应装设方 向元件；观察母线D，t7＜t8，故保护7应装设方向元件。