功率方向继电器的接线方式
第三节功率方向继电器的接线方式
第三节功率方向继电器的接线方式功率方向继电器的接线方式是指它与电流互感器和电压互感器之间的连接方式即加到继电器上的电压gU和电流gI如何选取的问题。
在考虑接线方式时应满足以下要求1必须保证功率方向继电器具有良好的方向性即正方向发生任何类型的短路故障时继电器都能动作而反方向短路故障时不动作。
2尽量使功率方向继电器在正向短路故障时具有较高的灵敏性即故障后加入继电器的电压gU和电流gI应尽可能大并使g尽可能接近于最大灵敏角sen。
对于相间短路保护用的功率方向继电器为满足上述要求广泛采用90接线方式。
这种接线方式的各功率方向继电器所加电压gU和电流gI列于表4-1中。
表4—1 功率方向继电器的接线方式继电器gI gU 1KW aI bcU 2KW bI caU 3KW cI abU 所谓90接线是指在三相对称且功率因数cosl的情况下加入各相功率方向继电器的电压gU和电流gI间的相角差为90如图4-10所示。
图4—11示出了功率方向继电器采用90接线方式时三相式方向过电流保护的原理接线图 4 –10 接入1KW的电流、电压间的相量关系图 4 –11功率方向继电器采用90接线方式时方向过电流保护原理接线图必须特别注意的是功率方向继电器电流线圈和电压线圈的对应端。
在图4-7中的UR1和T2的一次线圈同名端都标有―‖在将继电器分别接入电流互感器和电压互感器二次侧时必须注意正确连接否则不能正确判断功率方向。
下面分析采用90接线的功率方向继电器当在其正方向发生各种相间短路情况下继电器的测量角度g的变化范围进而得出此种接线方式下方向继电器的最大灵敏角sen的取值范围。
一、各种相间短路时g的变化范围一三相短路图 4 –12 三相短路时保护处电流电压相量图及1KW动作行为因三相短路是对称短路三只功率方向继电器都处在相同条件下故只取其中一只功率方向继电器进行分析。
以A相继电器1KW为例接入继电器的电流、电压分别为agII、bcgUU 其相量和动作行为如图4—12所示。
实验七 功率方向继电器实验
实验七 功率方向继电器实验一．实验目的1．学会运用相位测试仪测量电流和电压之间相角的方法。
2．掌握功率方向继电器的动作特性，接线方式及动作特性的试验方法。
3．研究接入功率方向继电器的电流、电压的极性对功率方向继电器的动作特性的影响。
二．LG-11型功率方向继电器简介1．LG-11整流型功率方向继电器的工作原理LG-11型功率方向继电器是目前广泛应用的整流型功率方向继电器，其比较幅值的两电气量动作方程为：m y m K m y m K U K I K U K I K ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅-≥+继电器的接线图如图7-1所示，其中图（a ）为继电器的交流回路图，也就是比较电气量的电压形成回路，加入继电器的电流为m I ⋅，电压为m U ⋅。
电流m I ⋅通过电抗变压器DKB 的一次绕组W1，二次绕组W2和W3端钮获得电压分量m K I K ，它超前电流m I ⋅的相角就是转移阻抗R K 的阻抗角 k ，绕组W4用来调整 k 的数值，以得到继电器的最大灵敏角。
电压m U ⋅经电容C1接入中间变压器YB 的一次绕组W1，由两个二次绕组W2和W3获得电压分量m K U K ⋅⋅，m U y K ⋅⋅超前m U ⋅的相角为90度。
DKB 和YB 标有W2的两个二次绕组的联接方式如图所示，得到动作电压m y m K U K I K ⋅⋅⋅⋅+，加于整流桥BZ1输入端；DKB 和YB 标有W3的二次绕组的联接方式如图所示，得到制动电压m y m K U K I K ⋅⋅⋅⋅-，加于整流桥BZ2输入端。
图（b ）为幅值比较回路， 它按循环电流式接线，执行元件采用极化继电器JJ 。
继电器最大灵敏度的调整是利用改变变压器DKB 第三个二次绕组W4所接的电阻值来实现的。
继电器的内角 =090- k ，当接入电阻R3时，阻抗角 k =060， =030；当接入电阻R4时， k =045， =045。
因此，继电器的最大灵敏度αϕ-=res ，并可以调整为两个数值，一个为-030，另一个为-045。
继电保护习题集
作业一、填空题1、对继电保护的四项基本要求是、、、。
2、线路故障的显著特点是，。
3、电流继电器线圈串联是线圈并联的。
4、电压继电器有和。
5、电压继电器线圈串联是线圈并联的。
6、在和电网中电流保护需要加装方向元件。
7、出现和是发生接地故障的基本特征。
8、三段式零序电流保护中，零序Ⅰ段是零序Ⅱ段是零序Ⅲ段是。
9、大接地电流系统发生接地故障时，故障点的零序电压，离故障点越远零序电压，变压器中性点处的零序电压。
10、正常运行时流过电流滤过器的电流是电流。
11、在下零序电流保护需加装方向元件。
12、大接地电流系统发生接地故障保护小接地电流系统发生接地故障保护只需。
13、绝缘监视装置是无选择性的，它只能判断不能判断。
14、用于测量点至保护点之间的继电器称为阻抗继电器。
15、距离保护是反映参数而动作的保护。
16、距离保护即反映故障时又反映故障时，所以比单一的电流、电压保护灵敏度高。
17、为了实现纵差动保护在线路两端应装设及。
完全相同的电流互感器，并按一定的方式将它们的二次回路连接起来。
18、目前纵差动保护普遍采用的连接方式。
19、纵差动保护的保护范围包括了的整条输电线路。
20、在纵差动保护中，为了保证保护动作的选择性，差动继电器的动作电流必须躲开。
21、平行线路两侧的方向横差保护的主要组成元件为和。
22、当保护动作跳开一回线路以后，横联方向差动保护要，所以，不论什么原因一回线断开后，应通过被断开的断路器动合辅助触点切除，使该侧横差动保护退出运行。
23、平行线路是指的双回线路。
24、横联差动保护判别平行线路是否发生故障，采用；判别是哪条线路故障，则采用。
25、瓦斯保护的测量继电器为26、气体继电器安装于变压器和的通道上，变压器顶盖与水平面应有的坡度；连接管道应有坡度。
27、变压器的过电流保护方式有、、、。
28、保护装置在跳开的同时，应作用于，切断。
29、定子绕组与铁芯之间绝缘破坏而造成的，是发电机常见的故障之一。
方向电流保护接线方式
I c U ab
电力系统继电保护
按相起动
方向电流保护
电力系统继电保护
方向电流保护
2. 90°接线在相间短路情况下的性能分析 ° 向量图 分析法 U
c
Ua I = I Ka a ϕk ϕ Ka U Ka = U bc
0° ≤ ϕ k ≤ 90°
−90° ≤ ϕ Ka ≤ 0°
Uc
Ub
ϕ K = ϕ sen = −α
近处短路
30° ≤ α ≤ 60°
一般取30° 一般取 ° 或45° °
0° ≤ α ≤ 90°
KWb： ° ≤ α ： 30
两相短路 远处短路
≤ 120°
KWc： 30° ≤ α ： −
≤ 60°
电力系统继电保护
3. 90°接线的优点 ° 两相短路时无死区。 两相短路时无死区。
方向电流保护
适当选择继电器的内角， 适当选择继电器的内角，对于各种相间短路 都能正确判断。 都能正确判断。
0° ≤ α ≤ 90°
电力系统继电保护
（2）保护正方向 ）
方向电流保护
1）近处短路 ）
k
( BC )
U Kc = U ab
I Kc = I c
KWb
ϕ Kc
Ea = U a
0° ≤ ϕ k ≤ 90°
−90° ≤ ϕ Kb ≤ 0°
E bc
ϕk
ϕ Kb = ϕ sen = −α
Ec
Ub = U c
0° ≤ α ≤ 90°
KWc 0° ≤ α ≤ 90°
ϕ Kb
Eb
I Kb = I b
U Kb = U ca
电力系统继电保护
（2）保护正方向 ）
电力系统继电保护试题以及答案
3．在中性点非直接接地电网中,由同一变电所母线引出的并列运行的线路上发生两点异相接地短路,采用不完全星形接线保护的动作情况是（有2/3的机会只切除一条线路）A．有机会只切除一条线路 B．有机会只切除一条线路C．100%切除两条故障线路 D．不动作即两条故障线路都不切除5．在中性点直接接地电网中,零序功率方向继电器采用的接线方式是（-3U、3I）A．90°接线 B．30、3C.-3、-3D．-30、307．在中性点直接接地系统中，反应接地短路的阻抗继电器接线方式是（A 、A+3零序补偿电流的接线方式）A．0°接线 B．90°接线C．30、3D．A、A+3零序补偿电流的接线方式10．在校验距离Ⅲ段保护远后备灵敏系数时，分支系数取最大值是为了满足保护的（灵敏性）A．选择性 B．速动性C．灵敏性 D．可靠性13．对于Y，d11接线变压器，为保证正常运行时差动回路两臂的电流相等，应使变压器Y侧电流互感器变比（增大根号3倍）A．等于变压器变比nTB．增大倍C．减少倍 D．增大3倍16．反应故障时电流增大而动作的保护称为__过电流保护____。
17．对本元件的主保护起后备作用的保护称为__近后备保护__。
18．所谓灵敏性是指对___保护范围内___发生故障的反应能力。
19．动作电流是指能使继电器动作的___最小电流_____。
20．按阶梯时限原则整定的过电流保护，越靠近电源侧，短路电流越大，动作时限__越长___。
21．可靠系数K取值比K要小，主要原因是考虑短路电流中___非周期分量____已经衰减。
22．在系统最大运行方式下，电流速断保护范围为__最大__。
23．在两相不完全星形接线的中性线上增设一只电流继电器，目的是为了提高保护的__灵敏系数___。
24．相间短路的功率方向继电器的最大灵敏角sen=__-α_______。
25.按90°接线的功率方向继电器，若m =c,则m=__Uab__________________。
电力系统继电保护第2.2章_双侧电源相间短路的方向性电流保护-90接线
Ur 90 arg 90 Ir
比幅式 动作方程
e j Ur 90 arg 90 Ir
90 arg
推导过程：
Ure
j ( 90 k )
Ir
90
e j 90 Ur 90 arg 90 j k Ie
relsetabbc电流被保护线路流过的短路abbc电流被保护线路流过的短路abbcabbc电流被保护线路流过的短路abbcabbc电流被保护线路流过的短路abbcabbc电流被保护线路流过的短路当既有助增又有外汲时可能大于1也可能小于1set2iireliiset1分支系数的计算必须基于系统的等值电路
U r I r cos(r k ) U r I r cos 0 U r I r 这里 k sen ，有U r I r cos(r k ) U r I r cos(r sen )
最大灵敏角 sen：功率方向继电器输入电压、电流幅值不变， 其输出动作量随两者间相位差的大小而改变，输出最大时的 相位差称为最大灵敏角。即 r sen 时，输出动作量最大。
选择0 90，B、C相继电器都能动作。
ⅱ. 远离保护安装点
Z k Z s , 可认为Z s 0 U A E A , U B E B , U C EC
PrB U CA I B cos( k 120 ) 0
综合三相和各种相间短路的分析得出： 30 60 , 方向继电器在一切故障情况下都动作。 实际继电器一般取：＝30，或 45。
4. 90º 接线方式的优点（和0º 接线方式比较）
（1）对各种两相短路都没有死区
厂用电值班员职业技能鉴定题库(中级工)第003套
选择题【1】当厂用系统单相接地时的电容电流达到（ B ）时，应考虑发电机中性点装设消弧线圈。
A．0.5AB．1AC．5AD．10A【2】变压器出现（ C ）情况时，应立即停止变压器运行。
A．有载调压装置卡涩B．变压器内部声音不正常C．内部声音异常，且有爆破声D．变压器油位很低【3】厂用变压器停电时，应按照（ A ）的顺序来操作。
A．先断开低压侧开关，后断开高压侧开关B．先断开高压侧开关，后断开低压侧开关C．先断哪侧都行D．先停上一级母线，后停下一级母线【4】接地保护反应的是（ C ）。
A．负序电压、零序电流B．零序电压、负序电流C．零序电压或零序电流D．负序电压或负序电流【5】集电极电刷（ A ）磨损最大。
A．通电时正极B．通电时负极C．不通电正极D．不通电负极【6】电动机电流等于空载电流与负载电流的（ D ）。
A．之和B．之差C．乘积D．相量和【7】在电容C相同的情况下，某只电容器电压越高，则表明（ D ）。
A．充电电流大B．容器的容积大C．电容器的容抗小D．极板上的储存电荷多【8】电动机的过载系数应（ B ）。
A．等于1B．大于1C．小于1D．大于或小于1，不能等于1【9】依据《电业安全工作规程》，电气设备分为高压和低压两种，其中高压设备的对地电压在（ C ）V以下。
A．110B．220C．250D．380【10】变压器所带的负载是电阻、电容性的，其外特性曲线呈现（ A ）。
A．上升形曲线B．下降形曲线C．近似于一条直线D．无规律变化【11】依据反违章管理规定，“设备检修，约时停送电”，属于（ A ）。
A．作业性违章B．装置性违章C．管理性违章D．指挥性违章【12】电流互感器二次回路的功率因数降低时，其电流误差及角误差（ C ）。
A．均增加B．均减少C．电流误差增加，角误差减少D．电流误差减少，角误差增大【13】在Yd接线的变压器两侧装差动保护时，其高、低压侧的电流互感器二次接线必须与变压器一次绕组接线相反，这种措施叫做（ A ）。
功率方向继电器的接线方式及分析ppt(与“继电器”有关文档共9张)
功率方向继电器
（接线方式与分析）
第9页，共9页。
两相短路且当故障点到保护安装处的远近不同时，接入继电器的电流和电 压间的夹角也会变化，要方向元件在各种情况下都工作在最灵敏线上，则要求
教学难 TX可自动调节，即α可自动调节，这在运行中是不可能的。因此，综合各种故障情况，
实际应用中宜选定α=30°或45°，即 TX=60°或45°为最佳。
第8页，共9页。
子任务功1率：无方时向限继电电流器速的断接保线护方（式电及流分I段析）
第1页，共9页。
教学重点
功率方向继电器的接线方式与分析
教学难点
正确识图从而理解接线方式
第2页，共9页。
1、功率方向继电器的接线方式与要求
接线方式：功率方向继电器的接线方式是指它与电流互感器和电压互感器之间的连
接方式教。学反应重相点间短路的功率方向继电器的接线方式。
功率方向继电器的接线方式与分析 1、功率方向继电器的接线方式与要求 m尽量地接近最大灵敏角，以提高继电器的灵敏度。
接线方式的要求： 通正向电流，方向继电器能正确工作；
两相短路且当故障点到保护安装处的远近不同时，接入继电器的电流和电压间的夹角也会变化，要方向元件在各种情况下都工作在最灵敏线上，则要求 TX可自动调节，即α可自动调 节，这在运行中是不可能的。
LG-11型方①向.继应电器能的内正角分确别为反30映°和故45°障。 的方向。正方向任何形式短路时，继电器应动作，反方向短路
下图为90°接线方式继电器接入的电流及电压。 反应相间短路的功率方向继电器的接线方式。
时，继电器不动作。 两相短路且当故障点到保护安装处的远近不同时，接入继电器的电流和电压间的夹角也会变化，要方向元件在各种情况下都工作在最灵敏线上，则要求 TX可自动调节，即α可自动调
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功率方向继电器的接线方式
继电器与电流互感器和电压互感器之间的连接方式。
应满意如下要求：
（1）必需保证功率方向继电器具有良好的方向性。
即正向发生任何类型的故障都能动作，而反向故障时则不动作。
（2）尽量使功率方向继电器在正向故障时具有较高的灵敏度，φk 接近φsen。
1．功率方向继电器的90°接线
如上表所示，爱护处于送电侧，当cosφ=1时，3个功率方向继电器测量的φk均为90°。
90°接线功率方向继电器的动作状况分析
（1）三相短路
①正方向三相短路
由于是对称性故障，3个功率方向继电器的行为一样，以A相继电器为例分析，如下图所示：
φk为线路阻抗角，φK是继电器的测量相角。
明显在动作区内，假如选择α=90°-φk ，则功率方向继电器工作在最灵敏状态。
②反方向三相短路
由上图可见不在动作区内，功率方向继电器不会动作。
（2）两相短路
以BC相短路为例分析，由于A相无故障电流，A相功率方向继电器动作与否取决于负荷电流，B相电压和C相电压的夹角在近处短路时接近0°，而在远处短路时接近120°，故按两种极端状况分析故障相（B、C相）功率方向继电器行为，分析时只争论正向故障状况。
①近处BC相短路
由上图可见近处两相短路时故障相的功率方向继电器行为与三相短路时相同。
②远处BC相短路
由上图可见，两个故障相功率方向继电器均能正确判明故障方向。
2．非故障相电流的影响及按相起动接线
不对称故障时非故障相仍有电流，称为非故障相电流。
小电流接地系统中非故障相电流为负荷电流。
大电流接地系统中还应考虑接地故障时由于零序电流分布系数与正负序电流分布系数不同造成的非故障电流。
如上图所示，爱护反向发生BC相短路时，A相功率方向继电器流过非故障电流，A相功率方向继电器流过非故障电流，动作与否取决与故障前潮流的方向，不反应于故障方向A相功率方向继电器流过
非故障电流，动作与否取决与故障前潮流的方向，不反应于故障方向。
电流继电器触点与功率方向继电器触点之间的接线时必需考虑非故障相电流的影响，应当满意“按相起动”原则，如下图所示接线。
采纳按相起动后，发生反向BC相短路的故障时，由于A相电流继电器按躲过非故障相电流整定不动作，整套爱护就不会误动作。