在定时限过电流保护的基础上加装一个方向元件,就构成了方向过电流保护。下面以图7-3所示双侧电源辐射形电网为例,说明方向过电流保护的工作原理。

在图7-3(a)所示的电网中,各断路器上均装设了方向过电流保护。图中所示的箭头方向即为各保护动作的正方向。当k1点短路时通过保护2的短路功率方向是从母线指向线路,符合规定的动作正方向,保护2正确动作;而通过保护3的短路功率方向由线路指向母线,与规定的动作正方向相反,保护3不动作。因此,保护3的动作时限不需要与保护2配合。同理,保护4和保护5动作时限也不需要配合。而当k1点短路时,通过保护4的短路功率的方向与保护2相同,与规定动作正方向相同。为了保证选择性,保护4要与保护2的动作时限配合,这样,可将电网中各保护按其动作方向分为两组单侧电源电网,电源SI、保护1、3、5为一组,如图7-3(b)所示;电源SⅠ、保护2、4、6为一组,如图7-3(c)所示。对各电源供电的电网,其过电流保护的动作时限仍按第6章所述的阶梯形原则进行配合,即电源SⅠ供电的电网中,;电源SⅠ供电的电网中,。它们的时限特性如图7-3(d)所示,两组方向过电流保护之间不需要考虑配合。

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图7-3　方向过电流保护工作原理示意图

(a)电网图;(b)SⅠ供电的单侧电源电网图;(c)SⅡ供电的单侧电源电网图;(d)时限特性