继电保护方向元件原理研究设计

目  录

设计总说明 I

1 前言 1

2 电网相间短路的方向电流保护 1

2.1 方向电流保护的工作原理 1

2.2    功率方向继电器工作原理 4

2.3 功率方向继电器的接线方式 5

2.3.1三相短路 6

2.3.2两相短路 7

2.4电网相间短路方向电流保护的评价及应用 9

3 电网的接地保护 9

3.1中性点直接接地电网接地短路时的零序电压，零电流和零序功率 10

3.2中性点直接接地电网的零序方向电流保护 11

3.2.1零序方向电流保护的工作原理 12

3.2.2接地短路时保护安装处零序电压与零序电流的相位 12

3.2.3零序功率方向继电器的接线 13

3.2.4三段式零序方向电流保持 14

3.3对大接地电流电网保护的评价及应用 15

4 高压线路方向保护新原理的研究 16

4.1算法原理 17

4.1.1综合相量及其特点 17

4.1.2保护算法原理 18

4.2动作判据分析 19

4.3算法的实现 20

4.4   算法评价与改进 21

4.5结论 22

鸣  谢 23

参考文献 24

题目：继电保护方向元件原理研究设计

设计总说明

电能生产具有发电，送电，用电同时完成的特点，发电厂生产的电能需通过输电线路送到用户。输 电线路在运行中，可能发生各种故障和不正常运行状态，它将引起电流增大、电压降低、频率升高或降低，致使电气设备遭受破环和使用户的正常供电得不到保证。

对于电力系统的事故，主要对策应该是“防患于未然”，即预防事故或减少事故，一旦事故发生，防止事帮扩大也是很重要的。继电保护就是监视电力系统的运行，防止事故扩大的一种装置，而电流电压方向保护是其中的一种继电保护。

本设计主要讲述了方向电流保护的工作原理，讲述了方向元件（功率方向继电器）的工作原理及动作特性；介绍了LG-11型整流型功率方向继电器原理接线；分析了功率方向继电器的接线方式。在此基础上讲述了中性点直接接地电网接地短路时出现的零序电流、零序电压变化的特点及其规律，重点讲述了接地保护中零序功率方向继电器LG-12型的特点及接线。还讲述了中性点直接接地电网发生单相接地故障时的特点及其保护方式。

而基于工频故障分量的方向继电器是本设计提出的新算法，此继电器具有工频故障分量方向继电器的所有优点，但动作速度将更快，且有较高的灵敏度，与行波保护相比则具有更高的可靠性。

关键词：方向保护；零序；；中性点接地；正序