一、方向過電流保護簡述
在電力系統中，兩側電源或單相環網的輸電線路，在這樣的電網中，為切除線路上的故障，線路兩側都裝有斷路器和相應的保護，如裝設過流保護將不能保證動作的選擇性。為解決選擇性的問題，在原來的電流保護的基礎上裝設了方向原件（功率方向繼電器）。規定：功率的方向由母線流向線路為正，由線路流向母線為負。由功率方向繼電器加以判斷，當功率方向為正時動作，反之不動。
二、方向過電流保護動作分析
當K1點短路,保護1、2動作，斷開QF1和QF2，接在A、B、C、D母線上的用戶，仍然由A側電源和D側電源分別供電，提高了對用戶供電可靠性。
階段式電流保護用於雙側電源的網絡中，不能完全滿足選擇性要求。
以瞬時電流速斷保護1為例，保護的動作電流為：
對過電流保護，當在K1點短路時，要求：t2>t3
當K2點短路時，要求:t3>t2
顯然，這兩個要求是相互矛盾。
對於定時限過電流保護而言，利用動作時間是無法滿足要求的。
結論：短路功率方向從母線指向線路時，保護動作才具有選擇性。
三、方向過電流保護工作原理
規定：短路功率的方向從母線指向線路為正方向。
K1點短路時，保護1、2、4、6為正方向；保護3和5反方向，不應起動。
為了滿足選擇性要求，保護1、3、5動作時間需進行配合；保護2、4、6動作時間需進行配合。
結論：相同動作方向保護的動作時間仍按階梯原則進行配合
t1>t3>t5，t6>t4>t2
3.1單相式方向過電流保護原理接線
由起動元件、方向元件、時間元件和信號元件組成。
3.2功率方向繼電器工作原理
K1點發生短路故障時，加入保護3的電壓與電流反映了一次電壓和電流的相位和大小。
通過保護3的短路功率為：
當反方向短路時，通過保護3的短路功率為
功率方向繼電器動作條件：
動作方程表達式
事實上是間接比較保護安裝處母線電壓與流過保護安裝處電流的相位。
當加入繼電器電壓為零時，無法進行比相。
簡化後的表達式為：
a稱為功率方向繼電器的內角
3.3幅值與相位比較間關係
由此分析可見，相位比較與幅值比較相互間是可以轉換的。
從此分析可見，當加入繼電器電壓為零時，動作量等於制動量，繼電器存在動作死區。
3.4整流型功率方向繼電器接線：
3.5功率方向繼電器接線
應能正確反應故障的方向；正向短路故障時，應使方向元件工作在較靈敏的狀態。
時，加入繼電器的電流超前電壓 。
動作區：
1）三相短路
2）近處兩相短路
3）遠處兩相短路
3.6非故障相電流的影響與按相起動
四、總結
1、方向電流保護是為了滿足雙電源線路、單電源環形網絡選擇性與靈敏性，在電流保護的基礎上增加方向元件。
2、方向元件引入記憶電路的目的是消除正向出口處三相短路時的動作死區。
3、採用 90°接線是為了消除正向出口兩相短路的動作死區。
4、比幅與比相間的轉換關係是四邊形邊與對角線的關係。
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