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继电保护—方向过电流保护原理解析（四）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>t23.1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：＞0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。
继电保护分类1.1过流保护配置：一、电流速断保护（第I段）：对于仅反应于电流增大而瞬时动作电流保护，称为电流速断保护。
为了保护的选择性,动作电流按躲过本线路末端短路时的最大短路短路整定。
仅靠动作电流值来保证其选择性能无延时地保护本线路的一部分（不是一个完整的电流保护）。
二、限时电流速断保护（第∏段）任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵敏性。
在满足要求前一条的前提下，力求动作时限最小。
因动作带有延时，故称限时电流速断保护。
限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长依靠动作电流值和动作时间共同保证其选择性与第I段共同构成被保护线路的主保护，兼作第I段的近后备保护。
三、定时限过电流保护（第∏I段）作为本线路主保护的近后备以及相邻线下一线路保护的远后备。
其起动电流按躲最大负荷电流来整定的保护称为过电流保护，此保护不仅能保护本线路全长，且能保护相邻线路的全长。
第HI段的IdZ比第工、II段的IdZ小得多，其灵敏度比第工、∏段更高；在后备保护之间，只有灵敏系数和动作时限都互相配合时，才能保证选择性；保护范围是本线路和相邻下一线路全长；电网末端第∏I段的动作时间可以是保护中所有元件的固有动作时间之和（可瞬时动作），故可不设电流速断保护；末级线路保护亦可简化（I+∏I或∏I）,越接近电源，t∏1越长，应设三段式保护。
1.2电压联锁速断保护电流速断保护具有很好的快速性,但当系统运行方式变化很大时,保护范围可能很小，甚至没有保护区。
为了在不增加保护动作时限的条件下增长保护范围，可以再加一个低电压联锁逻辑。
简而言之，在故障情况下，电流增大，同时电压降低，必须电流大于电流定值，而电压小于电压定值时，还可以出口跳闸。
此外，还有复合电压联锁速断保护，复合电压由低电压元件与负序电压元件构成。
13方向性电流保护双电源多电源和环形电网供电更可靠，但却带来新问题。
背侧与区内短路电流不易区分。
没有选择性。
原因分析：反方向故障时对侧电源提供的短路电流弓I起误动。
继电保护原理及四性一、继电保护的原理继电保护主要是利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量（电流、电压、功率、频率等）的变化构成继电保护动作的原理，还有其他的物理量,如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。
大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分（和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。
（一）电力系统运行中的参数（如电流、电压、功率因数角）在正常运行和故障情况时是有明显区别的。
继电保护装置就是利用这些参数的变化，在反映、检测的基础上来判断电力系统故障的性质和范围，进而作出相应的反应和处理（如发出警告信号或令断路器跳闸等）。
（二)继电保护装置的原理分析1、取样单元它将被保护的电力系统运行中的物理量（参数）经过电气隔离并转换为继电保护装置中比较鉴别单元可以接受的信号，由一台或几台传感器如电流、电压互感器组成.2、比较鉴别单元包括给定单元，由取样单元来的信号与给定信号比较，以便下一级处理单元发出何种信号。
（正常状态、异常状态或故障状态）比较鉴别单元可由4只电流继电器组成，二只为速断保护,另二只为过电流保护。
电流继电器的整定值即为给定单元,电流继电器的电流线圈则接收取样单元（电流互感器）来的电流信号，当电流信号达到电流整定值时,电流继电器动作,通过其接点向下一级处理单元发出使断路器最终掉闸的信号;若电流信号小于整定值,则电流继电器不动作,传向下级单元的信号也不动作。
鉴别比较信号“速断”、“过电流”的信息传送到下一单元处理。
3、处理单元接受比较鉴别单元来的信号,按比较鉴别单元的要求进行处理,根据比较环节输出量的大小、性质、组合方式出现的先后顺序，来确定保护装置是否应该动作；由时间继电器、中间继电器等构成。
电流保护:速断—--中间继电器动作，过电流,时间继电器动作.4、执行单元故障的处理通过执行单元来实施。
执行单元一般分两类：一类是声、光信号继电器；（如电笛、电铃、闪光信号灯等）另一类为断路器的操作机构的分闸线圈，使断路器分闸。
浅谈矿井三段式电流保护煤矿井下电网主要由高压防爆开关、低压馈电开关、电缆组成。
由于煤矿环境恶劣，电网经常发生短路、过负荷、漏电等故障，因此《煤矿安全规程》中规定井下防爆开关一般应装设短路、过负荷、漏电保护装置。
煤矿供电系统中的继电保护作为煤矿电力安全生产体系中的重要环节，对确保煤矿电力系统的安全、稳定以及可靠运行有着重要的作用。
供电系统中继电保护装置的性能，与其配置和整定密切相关。
然而在实际使用中，由于许多矿井技术人员不能很好地理解继电保护理论，常常出现保护定值设置不当的情况，导致保护误动或拒动，从而影响矿井的安全生产。
本文从保护理论出发，分析正确整定井下高压保护定值的方法，并且对煤矿供电网的继电保护存在的问题进行优化，在理论上和实际上都具有重要的意义。
一、三段式电流保护定值整定分析对煤矿电网而言，高压一般指10、6、3.3 kV电压等级，低压一般指1140、660 V及以下电压等级。
根据电力系统的结构特征和运行要求，电流保护可分为电流速断保护、限时电流速断保护、定时限过流保护和反时限过流保护。
电流速断保护也称作过流I段、短路保护，限时电流速断保护也称作过流lI段，过流、过载保护也称作过流III段。
一般终端线路只投入短路保护和过载保护，而电源进出线需要上下级配合，以防止越级跳闸，因此需投入短路保护和后备保护。
由于煤矿井下低压电网线路覆盖范围有限，电流保护一般仅投入短路保护及过载保护。
以下线路上的保护配合主要针对井下高压电网。
1 电流速断保护电流速断保护作为本线路的主保护，主要起保护本线路的作用，其整定值按躲过线路末端短路故障时流过保护的最大短路电流整定。
如果本开关所带设备为变压器，可以对速断保护加一定的小延时动作，以防止空载投入大型变压器时产生励磁涌流冲击，使电流速断保护误动，导致变压器投不上的情况发生。
一般来说，变压器容量在600 kVA以上时就要加小延时，小延时时间可设置为40-50 ms．这样既能躲过变压器励磁涌流冲击，又不至于对电流速断保护造成大的影响。
