第2.2节 双侧电源网络相间短路 的方向性电流保护 1/48
1/48 第 2.2 节 双侧电源网络相间短路 的方向性电流保护
双电源及多电源系统供电更可靠。 如下图,即使断路器1、2跳开(无论何原因) 则变电站M、N、P、Q的供电情况受到的影响较小。 3 45 6 2/48
2/48 双电源及多电源系统供电更可靠。 如下图，即使断路器1、2跳开（无论何原因）， 则变电站M、N、P、Q的供电情况受到的影响较小。 M N P 1 2 Q 3 4 5 6
M K 希望:保护3跳闸,保护2不跳闸。 问题的提出 如果保护1~6均按照第一节的方法进行整定,那 么,在K点发生短路时,如果短路电流I大于保 护2的定值,就会造成保护2的误动,从而导致变电 站N被停电(保护3应当动作跳闸)。 怎么办?—找差异 3/48
3/48 M N P 1 2 3 4 K1 K I 怎么办？—— 找差异 希望：保护3跳闸，保护2不跳闸。 一、问题的提出 如果保护1～6均按照第一节的方法进行整定，那 么，在K1点发生短路时，如果短路电流 IK 大于保 护2 的定值，就会造成保护2的误动，从而导致变电 站N被停电（保护3应当动作跳闸）
M K 我们规定继电保护工作的“正方向”: 由继电保护安装处指向被保护元件。 (教材:由母线指向线路—仅针对线路) 发现差异:保护2的方向与的方向相反; 保护3的方向与i的方向相同 为此,如果我们设计一个方法能够区分“正方向” 和“反方向”(差异),那么,问题就迎刃而解了。 4/48
4/48 发现差异：保护2的方向与 的方向相反； 保护3的方向与 的方向相同。 我们规定继电保护工作的“正方向”： 由继电保护安装处指向被保护元件。 （教材：由母线指向线路 —— 仅针对线路） K I K I M N P 1 2 3 4 K1 K I 为此，如果我们设计一个方法能够区分“正方向” 和“反方向”(差异)，那么，问题就迎刃而解了
M 3 K 区分方向的问题,必须采用至少2个电气量的相 量比较。 经过研究、分析,采用:以保护安装处的电压作 为参考相量。 于是,保护2和3有如下的相量关系: 5/48
5/48 区分方向的问题，必须采用至少 2 个电气量的相 量比较。 经过研究、分析，采用：以保护安装处的电压作 为参考相量。 于是，保护2和3有如下的相量关系： M N P 1 2 3 4 K1 K I
K 2 m.3 U对“地”电压 按照标定的方向,有 K1m.3 m.3 正方向 K1m.2 可以设法仅让正方向动作 6/48
6/48 M N P 1 2 3 4 K1 m.3 I m.2 I Um Um m.3 I m.2 I m 正方向 可以设法仅让正方向动作 m K m.3 U = Z I 按照标定的方向，有： K m.2 Z I = − ZK ——对“地”电压
如果实现了短路方向的判别,那么,只要在方向 相同的保护之间进行“配合”即可。如下图,1、3 5为朝着同一个方向,右侧电源相当于不产生影响, 这样,就可以利用前述的单电源方法。 类似地,2、4、6为另一个方向。 415 双电源问题归结为:如何区分短路的方向? 7/48
7/48 如果实现了短路方向的判别，那么，只要在方向 相同的保护之间进行“配合”即可。如下图，1、3、 5为朝着同一个方向，右侧电源相当于不产生影响， 这样，就可以利用前述的单电源方法。 M N P 1 2 Q 3 4 5 6 类似地，2、4、6为另一个方向。 双电源问题归结为：如何区分短路的方向？
二、方向性电流保护工作原理 在原有电流保护基础上增加方向判别元件,反 方向故障时把保护闭锁不致误动。 A相电流>定值延时→跳闸 无方向元件的电流保护(延时可以为0) A相电流>定值 延时}→跳闸 A相方向为正 有方向元件的电流保护(方向性电流保护) 8/48
8/48 A相电流>定值 延时 跳闸 A相方向为正 二、方向性电流保护工作原理 在原有电流保护基础上增加方向判别元件，反 方向故障时把保护闭锁不致误动。 无方向元件的电流保护（延时可以为0） A相电流>定值 延时 跳闸 有方向元件的电流保护(方向性电流保护)
继电器连接方式的原理图 TO 丈TQ 信号8 KA KT KS KW\ KA KT 十七 t TA 无方向元件 有方向元件 9/48
9/48 KW KA KT TA TQ KW KA KT + + - TV KA KT KS TQ TA KA KT KS 无方向元件 有方向元件 继电器连接方式的原理图
三、方向元件的工作原理(以三相短路为例 仅讨论微机保护的实现方法 U 取Um=Umn∠(-gn) m得到!:Cn与n同方向 Pm 3 正方向 根据动作区域,可以 .2 列出这样的方程: 希望的动作区域 n 3 (电流变化范围) 10/48
10/48 三、方向元件的工作原理(以三相短路为例) 仅讨论微机保护的实现方法 Um m.3 I m.2 I m 正方向 ( ) m m ' 取U m = U − m.3 ' m.3 m ' Um I U - I + 列出这样的方程： 根据动作区域，可以 ' Um 希望的动作区域 (电流变化范围) 得到：U ' m与I m.3同方向