方向电流保护

在K1点短路时，短路功率方向是从母线指向线路（正方向）；而在K2 点短路时，短路功率方向是从母线指向线路（反方向）。
动作分量的表达式：
I r K ur K ts U r




制动分量的表达式：
I r K ur K ts U r




电压变换器在制造上使得一次绕组的等效电感、电阻与电容C1串联后，构成 在工频下谐振电路，如图示。
非故障相电流的影响与按相起动：
按相起动是指：同名相电流元件与功率方向元 件的常开触点串联后再与其他相别回路并联。
3.5
功率方向继电器的检验
一、检验的项目与技术要求 除了继电器通用的一般检验项目外，功率方向继电器还应进行以下 项目的检验。 1、执行元件动作电流和返回电流检验； 执行元件动作电流不大于0.8mA，返回系数不小于0.5。 2、潜动检验（电流潜动和电压潜动）； 应无潜动现象。 3、动作区和最大灵敏角检验； 在额定电压和电流的情况下，动作区不小于155°，最大灵敏角 与厂家规定相差不超过±10°。 4、动作电压检验； 若发现动作电压过大，则应检查谐振回路电感线圈，有否短路匝 存在。在电压回路加100V电压时，电感线圈上电压应达到80～90V。 5、记忆特性检查。 此项检验目的是模拟突然短路，因电流大，需拆除相位表。 要求：在灵敏角下突然加0.5倍额定电流和10倍额定电流，电压 自100V突然降到零，继电器应可靠动作。
3.4
功率方向继电器接线
要求：应能正确反应故障的方向；灵敏度要高；正方向短路故障
时，不存在动作死区。 为满足要求，广泛采用90°接线，接线如图示。
接自母线TV
采用90°接线的目的是：
消除近处两相短路的动作死区。
引入记忆电路的目的是：
消除近处三相短路的动作死区。
注意事项：
加入功率方向继电器的电压与电流的极 性必须正确。否则，将导致保护拒动或误动。
二、检验接线图
对双侧电源的网络，可将各保护按其动作方向分为两组，动作时 间按阶梯原则进行配合，逐级增加0.5S。
方向过流保护的构成示意图
信号
接自母线TV
3.3
功率方向继电器
内部原理示意图：
一、LG—11功率方向继电器的工作原理
工作回路
制动回路
如图所示，保护3加入功率方向继电器的电压是保护安装处母线电压的 二次电压，加入继电器的电流是被保护对象上的二次电流。
第 3章
方向电流保护
• 知识与Biblioteka Baidu力要求：
理解电流方向对保护动作的影响，掌握 功率方向继电器的基本原理与接线方式， 掌握功率方向继电器的调校方法。
3.1
电流保护的方向性问题
在双电源网络中，当线路L1上发生K1点短路时，装在线路L1两侧的保 护1、2动作，使断路器QF1、QF2断开，将故障线路L1从电网中切除。故障 线路切除后，接在A母线上的用户以及B、C、D母线上的用户，仍然由A侧 电源和D侧电源分别继续供电。从而大大地提高了对用户供电的可靠性。但 是，这种电网也给继电保护带来了新的问题。若将电流、电压保护直接用在 这种电网中，靠动作值和动作时限的配合，不能完全满足保护动作选择性的 要求。
一、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时 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。
二、过电流保护的方向问题。 对于过电流保护，若不采取措施，将会发生无选择性误动作。图中对B 母线两侧的保护2和3而言，当Ｋ1点短路时，为了保证选择性，要求T2＜T3； 而当Ｋ2点短路时，又要求T3＜T2。显然，这两个要求是相互矛盾的。说明 过电流保护在双侧电源的网络中无法满足选择性的要求。
三、分析：
在双侧电源网络中，短路电流是分别从2个电源指向短路点，短路电 流流经保护时有方向，如：线路L1的Ｋ1点发生短路时，右侧电源流经保 护2的短路功率方向是由母线指向线路，而流经保护3 的短路功率是由线 路指向母线；当线路L2的Ｋ2点发生短路时，左侧电源流经保护2的短路 功率方向是由线路指向母线，而流过保护3的短路功率方向是由母线指向 线路。 若规定短路功率方向是由母线指向线路时，才能允许保护动作的话， 则前叙的方向问题就可解决。可将该类网络视为2个独立的单电源供电网 络，在保护的配合上不再考虑方向的影响。 四、结论： 从分析可看出，只有当短路功率的方向从母线指向线路时，保护动 作才是有选择性的。若在过电流保护的基础上加装一个功率方向判别元 件——功率方向元件, 并且规定短路功率方向由母线指向线路为正方向。 只有当线路中的短路功率方向与规定的正方向相同，保护才允许动作。
灵敏线 Φ Φ
动作区
动作分量与制动分量同相位时，继电器动作最灵敏。 继电器的内角（阻抗角）决定了继电器的动作范围： -（90+α）≤Φr ≤90-α。 （式中α为灵敏角，也就是继电器阻抗角的余角）
一般LG—11灵敏角有2个位置：30°和45°，所以其 动作范围分别为：
-120°≤Φr ≤60°； -135°≤Φr ≤45°； Φr 为被保护对象的阻抗角，架空输电线路阻抗角一般 为20°～30°。 由此可见， LG—11方向继电器输入的电压、电流方向 一定要正确，否则会将短路功率的方向刚好判断反。
3.2
方向过电流保护的工作原理
如图所示，当Ｋ1点短路时通过保护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；而通过保护3的短路 功率方向由线路指向母线，与规定的动作方向相反，保护3不动作。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。但是，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。