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![继电保护讲解第二章-电流保护[1]](https://uimg.taocdn.com/b8431b5ea8114431b90dd891.webp)
一、实验目的1. 理解方向电流保护的基本原理和工作机制。
2. 掌握功率方向继电器的结构和工作原理。
3. 熟悉方向电流保护在电力系统中的应用和整定方法。
4. 通过实验验证方向电流保护的实际效果。
二、实验原理方向电流保护是一种用于电力系统故障检测和切除的保护装置。
其主要原理是根据故障电流的方向来判断故障的位置，从而实现对故障的快速切除。
在电力系统中，故障电流的方向通常由故障点与保护装置之间的距离决定。
当故障发生在保护装置上游时，故障电流从母线流向线路；当故障发生在保护装置下游时，故障电流从线路流向母线。
方向电流保护的核心部件是功率方向继电器，它能够根据电压和电流的相位关系判断故障电流的方向。
当故障电流方向与设定的方向一致时，继电器动作，触发保护装置切除故障。
三、实验仪器与设备1. 电力系统仿真软件（如PSS/E、DIgSILENT PowerFactory等）。
2. 电流互感器（CT）。
3. 电压互感器（VT）。
4. 功率方向继电器。
5. 保护装置。
6. 故障模拟器。
四、实验步骤1. 搭建实验模型：使用电力系统仿真软件搭建实验模型，包括电力系统主接线图、保护装置参数等。
2. 设置保护参数：根据电力系统特性和保护装置要求，设置保护参数，如动作电流、动作时间、方向元件的设置等。
3. 模拟故障：使用故障模拟器模拟不同类型的故障，如单相接地故障、两相短路故障等。
4. 观察保护动作：观察保护装置的动作情况，记录保护动作时间、动作电流等参数。
5. 分析实验结果：分析实验数据，验证方向电流保护的实际效果。
五、实验结果与分析1. 故障电流方向判断：实验结果表明，方向电流保护能够准确判断故障电流的方向，从而实现对故障的快速切除。
2. 保护动作时间：实验结果表明，方向电流保护的动作时间符合预期，能够满足电力系统对保护响应速度的要求。
3. 保护装置的可靠性：实验结果表明，保护装置在故障发生时能够可靠动作，切除故障，保护电力系统的安全稳定运行。
第⼆章的第⼆节多侧电源⽹络相间短路的⽅向性电流保护第⼆节多侧电源⽹络相间短路的⽅向性电流保护⼀、⽅向性电流保护的⼯作原理实际的电⼒系统是由很多电源组成的复杂⽹络，此时，采⽤第⼀节中介绍的三段式电流保护不能满⾜选择性的要求。
图2－13 双侧电源⽹络接线及保护动作⽅向的规定（a ）1d 点短路时的电流分布；（b ）2d 点短路时的电流分布；（c ）各保护动作⽅向的规定；例如在图2—13所⽰的双侧电源⽹络接线中，每条线路的两侧均需装设断路器和保护装置。
因为当线路上发⽣短路故障时，线路两侧分别流过各侧电源提供的短路电流，如果只在线路的⼀侧装设断路器和保护装置，实际上并不能真正切除故障。
假设保护1、2、3、4的电流速断仍按第⼀节中的整定原则，其起动电流依据电源1E 单独存在情况下整定；保护5、6、7、8的电流速断依据电源∏E 单独存在情况下整定。
在图2-13（a ）中1d 点发⽣短路时，按照选择性的要求应该由距故障点最近的保护2和6动作切除故障。
然⽽，由电源∏E 供给的短路电流1d I ''也将通过保护1，如果1d I ''⼤于保护1电流速断的起动电流1.dz I '，则保护1的电流速断就要误动作。
因此，可以得出这样的结论：在双侧或多侧电源的复杂⽹络中，采⽤电流速断不能满⾜选择性的要求。
那么，此类⽹络中能否采⽤定时限过电流保护呢？结论也是否定的。
因为当1d 点短路时，要求25t t >；但是，当2d 点短路时，⼜要求52t t >。
这两个要求是不可能同时得到满⾜的。
对误动作的保护进⾏分析可知，误动作的原因是由对侧电源供给的短路电流引起的；此时误动作保护的实际短路功率⽅向是由线路流向母线的。
因此，为了消除双侧电源或多侧电源中三段式电流保护的⽆选择动作，需要在可能误动作的保护上增设⼀个功率⽅向闭锁元件。
该元件当短路功率⽅向由母线流向线路时动作，开放电流保护；⽽当短路功率⽅向由线路流向母线时不动作，闭锁电流保护。
