第六节　相间短路的方向保护

大多数电源高压网都是双侧电源和单侧电源环网供电，在这种复杂的电网中，保护必须要有方向性，单纯的电流保护无法保证选择性要求。

一、电流保护用于复杂电网中存在的问题

对于单侧辐射形电网一般情况下，三段电流保护可以满足其选择性要求。但是，实际电网相当复杂，电网里的发电厂可以有很多个、可以在任何地方，一般线路两侧都有电源，如图1-27所示，当电路发生短路时，两侧都流过短路电流，线路两侧的保护都要启动，断路器都要跳闸。如果保护装置仍然采用阶梯形时限进行整定则无法满足选择性。

例如，在K1点发生短路时为保证选择性，时间整定应该是：

t1=t2<t3<t4<t5<t6

在K2点发生短路时为保证选择性，时间整定应该是：

t6=t5<t4<t3<t2<t1

第一种情况t1最小，t6最大，第二种情况t6最小，t1最大，显然用三段电流保护装置这两种情况无法同时满足。

二、利用电流的流动方向来实现保护装置的选择性

为满足图1-26选择性可以在电流保护的前面加装方向元件，构成方向电流保护，这种保护方式，是利用短路时流经保护的电流方向不同来实现保护装置的选择性。

例如，当K1点发生短路时：流经QF1、QF2、QF4、QF6的电流方向是母线流向线路，流经QF3、QF5的电流方向是线路流向母线。

当K2点发生短路时：流经QF6、QF5、QF3、QF1的电流方向是母线流向线路，流经QF32、QF4的电流方向是线路流向母线。

如果按电流方向是母线流向线路的保护装置动作，则电流方向是线路流向母线的就不动作。保护的动作时限就可按下面的方式整定：

t2<t4<t6

t5<t3<t1

三、当电流的流动方向相反时电压与电流的相位差180°

对于一套保护装置，不管哪点短路，电压方向是一定的，而电流方向在K1点短路时与K点短路时相差180°，如图1-28所示，方向电流保护是在电流保护的前面加装功率方向继电器，目前采用的微机保护可以将两者合二为一。

除了方向电流保护外还有方向阻抗保护，如圆特性的方向阻抗继电器，四边形方向阻抗继电器等。