（特变电工南京智能电气有限公司 211106）
摘要：为了确保继电保护动作方向的准确并让电力网络平稳、高效运行，笔者将在下文中探讨继电保护动作方向判别以及与潮流的关系，来帮助行业相关工作者梳理继电保护方面的脉络和思路。
关键词：继电保护；动作方向；判别；潮流；关系
对110千伏或之上电压级别的线路保护与各电压级别的主变保护中，对保护动作的方向的要求较为苛刻。继电保护设备动作的方向是不是准确，对电力系统的平稳、高效运转有着至为关键的影响。怎样判别继电保护设备的动作方向是不是准确，是笔者将在下文中阐述的。通常状况下，通过负荷潮流来预判继电保护动作方向是直观并且可行度极高的判别模式。笔者在下文中将分为几类状况实施阐述，希望为同行业者提供一定的参考依据。
一、线路保护
一套简易的系统，见下图：
假如F位置发生故障，那么线路MN与线路NL的故障电流方向可以参考上图。笔者认为：最佳模式是线路两端的电流IM与IN在M端与N端的保护设备中都被看成是正方向；M、N两端的保护设备要形成动作；而对线路NL来说，L端保护将IL当成正方向；由于N端保护将IN当成反方向，所以两端的保护设备要不动作，而L端的保护位置方向元件动作。
想确保继电保护设备动作方向无误，就应确保流经保护设备的电流以及电压量和线路具体的潮流方向一致。
参考下图：
线路MN的潮流可以表示成P，其数值是86.6MW，Q的数值是50Mvar，方向已经在图中标注。依照潮流方量，可以得到计算公式：
S=P+jQ
而S=∣S∣cosθ+j∣S∣sinθ
因此，tanθ==
θ=tan-1｛｝=tan-1（）=30度
计算公式中，S是视在功率，θ是电压向量间的角——在具体测试中，实际上是IA落后UA的夹角。
依照这个公式就能够换算出流入保护设备的电流二次数值:I2=
其中，n为电流互感器变比；假如是220kV的系统，那么U的数值是220kV；假如测试值与核算值吻合，那么就表示接入继电保护设备的电流回路无误。
主变保护
主变保护的方向预判主要包含：差动保护以及后备保护。
差动保护
比如说二圈变，将主变当成向量参照点，工作的时候，高压侧的电流和低压侧的电流方向是反着的；而数目方面，低压端的电流超过高压端电流的n倍。就是说：IL=-nIH（n可以理解成变压器变比）。假如变压器发生故障，向量关系会产生改变，高压侧与低压侧的电流都流经主变。见下图：
（a）变压器平稳运行（b）变压器内部故障之时
差动保护的原理主要是这个特性。三圈变压器的状况可以从中举一反三，但状况比较繁杂，下图阐述了经典的YN，yno，d11接线的三圈变的差动保护线路原理以及向量关联：
（a）差动保护接线原理图（b）一次和二次侧电流向量图
（二）后备保护
有别于差动保护，后备保护主要作用于变压器外端的故障。通常其CT极性是指向母线的，这个时候的故障电流方向和负荷潮流方向一样，然而故障电流远较负荷电流为高。
三、零序方向保护
零序方向保护普遍使用于中性点直接接地系统中的线路保护以及主变后备保护。零序方向电流保护的方向元件是凭借电流量以及电压量形成的功率方向元件，不管是以往的电磁型保护的方向元件抑或现在普遍运用微机保护的方向元件，尽管其保护模式有所差别，然而它限定的动作方位一致。见下图：
阴影部分就是零序方向保护的动作位置。在微机保护下，通常使用自
产的3U0以及3I0实施换算比对，而电压回路被切断的时候，就将外部添加的3U0当成换算量。在使用上文提到的方式换算得到无误的向量U以及向量I后，要真正让U以及I接入保护设备，以查验零序方向元件动作是不是存在偏差或错误。其流程是：
从设备中切断UA，能够得到：
UA为0，3U0=UA+UB+UC=-UA
让负荷电流IA、IB、IC流经该设备，观测实验效果是否与预期相符。笔者取θ=30度，陆续接入IA、IB、IC，得到的向量图是：
从图6能够发现，IA位置的零序方向元件动作部分，IB位于零序方向元件动作位置的边沿；而IC则不在零序方向元件动作地区中。所以，陆续接入IA、IB、IC，零序方向元件的动作状况会是动作、临界以及据动作。
四、母差保护
母差保护方向判定十分容易，依照基尔霍夫电流规则KCL，流经母线的电流向量和是零，就是说：I1+I2+I3+…+In的数值是零。只需根据上文列出的计算模式测出I1、I2、I3…In，就可以预判每一次流经母差保护设备的电流向量是不是没有错误。
在新站投入生产的时候，通常采取一回一回线路送电，其对测试电流向量来说助益甚大。由于每输送一回线路，就能够比对早前输送电能的线路电流（它的电流向量是知道的）。对两条线路电流向量来说，假如潮流方向一致，那么电流向量一致；反之亦然。
结束语：
对电力系统继电保护的基础性需求是稳定性、挑选性、迅速反应以及灵活应对。笔者所探讨的继电保护方向的判别以及其与潮流的关联是挑选性的一个分支，也是挑选性课题中较为关键的一个版块，其对电力系统的平稳、正常运转有着至为关键的影响。笔者在上文中述及的继电保护方向判别模式以及与潮流的关联，是通过实际情况检验的，有一定的研究价值；当然，不足之处还要在下一次的论文中继续改进。
参考文献
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论文作者:叶斌斌
论文发表刊物:《电力设备》2016年第2期
论文发表时间:2016/5/21
标签：方向论文; 电流论文; 动作论文; 向量论文; 线路论文; 继电保护论文; 设备论文; 《电力设备》2016年第2期论文;