新教材第三章方向性电流保护-2.ppt
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1、电力系统继电保护原理 主讲教师:刘青电自教研室3.电网的相间电流保护和方向性相间电流保护3.2 3.2 电网相间短路的方向性电流保护电网相间短路的方向性电流保护主要内容主要内容1.问题的提出及解决办法问题的提出及解决办法2.功率方向继电器功率方向继电器3.相间短路功率方向继电器接线方式相间短路功率方向继电器接线方式4.方向性电流保护整定计算特点方向性电流保护整定计算特点5.对方向性电流保护的评价对方向性电流保护的评价1.1.问题的提出及解决办法问题的提出及解决办法对电流速断保护对电流速断保护:k1k1点短路时点短路时,若若保护保护2 2误动;误动;对于多电源或环形电网能否满足要求?对于多电源或
2、环形电网能否满足要求?(1 1)问题的提出)问题的提出对电流速断保护对电流速断保护:k2k2点短路时点短路时,若若保护保护3 3误动;误动;对于多电源或环形电网能否满足要求?对于多电源或环形电网能否满足要求?(1 1)问题的提出)问题的提出对过电流保护对过电流保护:k k1 1点短路时要求点短路时要求才能保证选择性才能保证选择性(1 1)问题的提出)问题的提出对过电流保护对过电流保护:k k1 1点短路时要求点短路时要求才能保证选择性才能保证选择性(1 1)问题的提出)问题的提出才能保证选择性才能保证选择性k2k2点短路时要求点短路时要求矛盾(2 2)原因分析)原因分析规定:短路功率的正方向为
3、从母线流向线路规定:短路功率的正方向为从母线流向线路误动误动(2 2)原因分析)原因分析规定:短路功率的正方向为从母线流向线路规定:短路功率的正方向为从母线流向线路误动误动结论:结论:误动的保护其短路电流的方向总是为反方向。(3 3)解决方法)解决方法加加装装方方向向元元件件,规规定定功功率率为为正正方方向向时时保保护护动动作作;而而功功率率为为反反方方向向时时保保护护不不动动作作。可可以以利利用用功率方向继电器来判别方向。功率方向继电器来判别方向。+51ABCD3EA电流保护 方向性电流保护功率方向判断元件+2.2.功率方向继电器功率方向继电器1 1)工作原理)工作原理流过保护的电流短路电流
4、1 1)工作原理)工作原理1 1)工作原理)工作原理 利用判别利用判别短路功率的方向或电流短路功率的方向或电流与电压之间的相位关系与电压之间的相位关系,就可以判别,就可以判别发生故障的方向。发生故障的方向。用以判别功率方向或测定电流与用以判别功率方向或测定电流与电压间相位角的继电器称为功率方向电压间相位角的继电器称为功率方向继电器。继电器。2 2)、功率方向继电器的动作方程)、功率方向继电器的动作方程以正方向三相短路时A相的功率方向继电器为例:四个角度:四个角度:取取3030或或4545为加入继电器的电压和电流的夹角即加入继电器的电压和电流的夹角即 为短路阻抗角;为短路阻抗角;为最大灵敏角;为
5、最大灵敏角;:继电器内角;继电器内角;动作方程动作方程比相式比相式 动作方程:动作方程:比幅式比幅式 动作方程:动作方程:推导过程:推导过程:令令用四边形法则来分析它们之间的关系:用四边形法则来分析它们之间的关系:不动作不动作AAABBBCCCCDDD动动 作作动作边界动作边界比幅式动作方程:比幅式动作方程:LG-11整流型功率方向继电器整流型功率方向继电器(一)构成:(一)构成:动作最灵敏动作最灵敏临界动作临界动作(二)功率方向继电器的动作区:(二)功率方向继电器的动作区:设设那么那么最大灵敏角最大灵敏角(三)功率方向继电器的动作特性(三)功率方向继电器的动作特性在在 中,中,均为变数,均为
6、变数,为了阐明继电器的动作特性,通常采用固定其中一个为了阐明继电器的动作特性,通常采用固定其中一个变量来分析其它两个变量之间的关系。变量来分析其它两个变量之间的关系。1.角度特性:角度特性:当当 =常数时,常数时,的关系曲线。的关系曲线。2.伏安特性:伏安特性:伏安特性是当伏安特性是当 =常数时常数时(一般取一般取 ),的关系曲线。的关系曲线。1.角度特性:角度特性:当当 =常数时,常数时,的关系曲线。的关系曲线。继电器的动作范围是以继电器的动作范围是以 为中心的为中心的90区域内。区域内。伏安特性是当伏安特性是当 =常数时常数时(一般取一般取 ),的关系曲线。的关系曲线。2.伏安特性:伏安特
7、性:当加入继电器的电压当加入继电器的电压不管不管Ir多大,继电器多大,继电器都不会动作。从而在都不会动作。从而在保护安装处附近发生保护安装处附近发生三相短路时,由于三相短路时,由于Ur太低,保护将拒绝动太低,保护将拒绝动作,使保护装置出现作,使保护装置出现死区死区。死区死区死区及其消除办法死区及其消除办法:GJ记忆作用,记忆时间不小于记忆作用,记忆时间不小于50ms(四)功率方向继电器的潜动问题(四)功率方向继电器的潜动问题功率方向继电器潜动是指继电器仅加入电压或功率方向继电器潜动是指继电器仅加入电压或电流一个电量就会动作的现象。电流一个电量就会动作的现象。电流潜动电流潜动:只加电流不加电压时
8、所产生的潜动。只加电流不加电压时所产生的潜动。电压潜动电压潜动:只加电压不加电流时所产生的潜动。只加电压不加电流时所产生的潜动。(四)功率方向继电器的潜动问题(四)功率方向继电器的潜动问题产生潜动的原因:产生潜动的原因:形成形成 的电路参数不平衡。的电路参数不平衡。潜动对继电保护的影响:潜动对继电保护的影响:可能导致继电保护装置误动作。例如:在保护的反方可能导致继电保护装置误动作。例如:在保护的反方向出口金属性三相短路时,向出口金属性三相短路时,U0,Ir却很大,如果继却很大,如果继电器潜动,则会使保护误跳闸,扩大事故。电器潜动,则会使保护误跳闸,扩大事故。因此,要求功率方向继电器无潜动现象。
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- 新教材 第三 方向性 电流 保护
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