III III top.3 top.5 t
t
III op.4
t
III op.2
t
……。 逆向阶梯形原则
……。
（二）方向电流保护的构成举例 1．机电型方向过电流保护
XB
KW
2．微机型带低电压闭锁的方向过电流保护
低压控制字＝0 低压控制字＝1
≥1 &
Ua,b,c V/V
低电压元件
各相方向继电器电流线圈上的电流与电压线圈上的 电压的组合方式。 对于微机型保护装置，其功率方向元件的接线方式 是指保护在进行短路功率方向判别的计算时，所取 的电流与电压的组合方式。
90 接线方式：采用故障相的电流与另外两相线电 压的组合方式。
方向元件
Ir
Ur
U vw
U相方向元件
Iu
Iv
KT + KAu KWu
-
KAw
KWw
在微机型继电保护装置中，其电流元件、方向元件 均应取故障相的电流及其对应相的电压进行计算、 判别。
复习题
1、方向元件动作的正方向。 2、逆向阶梯形原则 3、功率方向元件的最大灵敏角和动作范围
4、功率方向元件的潜动和死区
5、功率方向元件的接线方式 6、按相起动原则
7．计算题（10分） 通过计算确定10KV线路L1的相间电流保护，并校验II、 III段灵敏度。
已知：L1输送的最大负荷功率为2.5 MW，cOSΦ=0.9 Kss=1.5 。 最小运行方式下K1点三相短路电流为1000A，K2 点 三相短路电流为700A； 最大运行方式下K1点三相短 路电流为1200A，K2 点三相短路电流为800A.(各段可 靠系数均取1.2)
0 1 k1 90
通过保护3的短路功率 K2点短路时：
Pk1 UI KM cos 1 0
I KN 与 U 之间的夹角
，
2 k 2 180
。

。
180 2 270


通过保护3的短路功率
Pk 2 UI KN cos 2 0
（二）功率方向元件的最大灵敏角和动作范围 1．最大灵敏角 方向元件动作最灵敏时， U r与 I r之间的夹角，用
Iw
V相方向元件
U wu
W相方向元件
U uv
设：三相对称且同名相电流与电压同相位
则：加入方向元件的电流超前电压的相角为 90 。
对于反映相间短路故障的方向元件， 90 接线方式。 通常采用
设：保护安装处正方向发生三相短路故障 线路的短路阻抗角 k 一般在 60 ～ 45 左右。 对于U相的方向元件: I I U U
制 动 区
30

Uj
r
60
Ij
r
考虑到电流互感器、电压互感器的角度误差、
计算误差以及短路电流中非工频分量等因素 对保护的影响，为了防止反方向故障时方向 元件误动作，功率方向元件的实际动作范围 应小于180º 。
（三）功率方向元件的潜动和死区
潜动：在只加电流，没有加电压；或只加电压，
当K2点短路时： 保护3 短路功率方向为从线路到母线，不该动作； 保护2 短路功率方向为从母线到线路，应该动作。
方向电流保护：加装了用来判断短路功率方
向元件的电流保护； 功率方向元件（方向元件）：用来判断短路 功率方向的元件；
正方向：规定的方向元件动作的方向。 反映相间短路的电流保护，方向元件动作的
Pk Ur Ir cos r s 0
－90＋s r 90 s
设:某方向元件的最大灵敏角
s 整定在－ 30

90 30

，
则该方向元件的动作范围为：


r
。 ；
90 30
即
120 r 60
r r
动作区
120
I L1
K1
K2
r u
r
vw
r (90 k ) 45


～－
30 左右。

方向元件的最大灵敏角在 60 附近时，方向元件的最大灵敏角s
应整定在－
30

；
当
k
在
方向元件的最大灵敏角 s 45 附近时，

应整定在－
45
（五）按相起动原则 在机电型保护装置中，要求仅同名相的电流继电器 与功率方向继电器的常开触点串联连接。
正方向为：从母线流向线路。
保护1、3、5的动作方向相同，在对它们进行整定计算时， 只需要考虑M侧电源的影响； 保护2、4、6的动作方向相同，在对它们进行整定计算时， 只需要考虑N侧电源的影响。
例如：
III III top.1 top.3 t
III III top.6 top.4 t
方向控制字＝0 方向控制字＝1
≥1 &
&
t
出口
方向元件
Ia,b,c I/V
过电流元件
过电流保护软压板
二、功率方向元件 （一）功率方向元件的原理 以保护安装处母线电压为基准，当短路电流由母线 流向线路时，短路功率方向为正。
功率方向元件的原理
K1点短路时：
I KM与 U 之间的夹角
1 k1
令： 则：当
P Ur Ir cos r s k
s
表示。
r s
时， ；
cos r s 1
，
反应相间短路的功率方向元件，最大灵敏角 s 一般整定在：－ 30 ～－ 45

P 最大，方向元件动作最灵敏。 k
左右。
2．动作范围
方向元件的动作条件： 动作范围为：
第三节 反映线路相间短路的方向电流保护 一、方向电流保护的原理
（一）方向电流保护的基本原理
当K1点短路时：应3、4先动作
III III top.2 top.3
当K2点短路时：应1、2先动作
III III top.2 top.3
当K1点短路时： 保护2
短路功率方向为从线路到母线，不应动作； 保护3 短路功率方向为从母线到线路，应该动作。
没有加电流的情况下，方向元件有误动作的现 象。 对于只加电流时产生的潜动，称为电流潜动； 对于只加电压时产生的潜动，称为电压潜动。
死区：有可能造成方向元件拒动的区域，称为
方向元件的死区。
（四）功率方向元件的接线方式
指加入方向元件的电流与电压的组合方式。
对于整流型功率方向继电器，其接线方式是指加在