一、方向过电流保护简述
在电力系统中，两侧电源或单相环网的输电线路，在这样的电网中，为切除线路上的故障，线路两侧都装有断路器和相应的保护，如装设过流保护将不能保证动作的选择性。为解决选择性的问题，在原来的电流保护的基础上装设了方向原件（功率方向继电器）。规定：功率的方向由母线流向线路为正，由线路流向母线为负。由功率方向继电器加以判断，当功率方向为正时动作，反之不动。
二、方向过电流保护动作分析
当K1点短路,保护1、2动作，断开QF1和QF2，接在A、B、C、D母线上的用户，仍然由A侧电源和D侧电源分别供电，提高了对用户供电可靠性。
阶段式电流保护用于双侧电源的网络中，不能完全满足选择性要求。
以瞬时电流速断保护1为例，保护的动作电流为：
对过电流保护，当在K1点短路时，要求：t2>t3
当K2点短路时，要求:t3>t2
显然，这两个要求是相互矛盾。
对于定时限过电流保护而言，利用动作时间是无法满足要求的。
结论：短路功率方向从母线指向线路时，保护动作才具有选择性。
三、方向过电流保护工作原理
规定：短路功率的方向从母线指向线路为正方向。
K1点短路时，保护1、2、4、6为正方向；保护3和5反方向，不应起动。
为了满足选择性要求，保护1、3、5动作时间需进行配合；保护2、4、6动作时间需进行配合。
结论：相同动作方向保护的动作时间仍按阶梯原则进行配合
t1>t3>t5，t6>t4>t2
3.1单相式方向过电流保护原理接线
由起动元件、方向元件、时间元件和信号元件组成。
3.2功率方向继电器工作原理
K1点发生短路故障时，加入保护3的电压与电流反映了一次电压和电流的相位和大小。
通过保护3的短路功率为：
当反方向短路时，通过保护3的短路功率为
功率方向继电器动作条件：
动作方程表达式
事实上是间接比较保护安装处母线电压与流过保护安装处电流的相位。
当加入继电器电压为零时，无法进行比相。
简化后的表达式为：
a称为功率方向继电器的内角
3.3幅值与相位比较间关系
由此分析可见，相位比较与幅值比较相互间是可以转换的。
从此分析可见，当加入继电器电压为零时，动作量等于制动量，继电器存在动作死区。
3.4整流型功率方向继电器接线：
3.5功率方向继电器接线
应能正确反应故障的方向；正向短路故障时，应使方向元件工作在较灵敏的状态。
时，加入继电器的电流超前电压 。
动作区：
1）三相短路
2）近处两相短路
3）远处两相短路
3.6非故障相电流的影响与按相起动
四、总结
1、方向电流保护是为了满足双电源线路、单电源环形网络选择性与灵敏性，在电流保护的基础上增加方向元件。
2、方向元件引入记忆电路的目的是消除正向出口处三相短路时的动作死区。
3、采用 90°接线是为了消除正向出口两相短路的动作死区。
4、比幅与比相间的转换关系是四边形边与对角线的关系。
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