
【電】 voltage-directional relay
tension; voltage
【化】 voltage
【醫】 electric tension; voltage
aspect; bearing; direction; heading; orientation; way
【計】 direction; orientation
【化】 relay
電壓方向性繼電器(Voltage Directional Relay)是電力系統繼電保護裝置中的一種關鍵元件,主要用于檢測電網中電壓的相位或方向變化,從而判斷故障位置并觸發保護動作。其核心功能在于區分正向故障(保護區内)和反向故障(保護區外),确保選擇性跳閘。
方向判别依據
該繼電器通過比較電壓與電流的相位關系确定故障方向。當電壓與電流之間的夾角(功率因數角)滿足預設範圍(如 -90° 至 90°)時判定為正向故障,否則為反向故障。其動作方程可表示為:
$$ text{動作條件:} quad | angle vec{V} - angle vec{I} | leq 90^circ $$
極化電壓作用
采用系統記憶電壓或正序電壓作為極化量,保證在故障點電壓跌落時仍能正确判斷方向。例如,三相短路時利用正序電壓分量維持方向判别可靠性 。
動作阈值通常設置為額定電壓的 20%–50%,确保低電壓故障場景下的可靠啟動(IEEE C37.2 标準)。
集成諧波濾波電路和時延邏輯(約 1–3 周波),避免暫态過程誤動。
在雙電源供電系統中,與過流繼電器配合實現故障方向識别,防止非故障線路誤跳閘(如工業配電環網櫃)。
監測同步發電機反送電狀态,當功率方向流向電網時觸發解列,防止設備損壞。
IEC 60255-151《量度繼電器和保護設備功能要求》規範方向元件測試方法。
IEEE Std 242™《工業與商業電力系統保護》詳細說明方向繼電器在短路保護中的配置原則 。
注:本文技術參數參考 IEEE 标準及電力系統保護經典著作《Protective Relaying: Principles and Applications》(J. Lewis Blackburn, 2014)。
電壓方向性繼電器是一種特殊類型的保護繼電器,主要用于電力系統中判斷電壓的相位方向,從而實現對電路故障方向的精準判斷和選擇性保護。以下是其核心要點:
電壓方向性繼電器屬于定向保護裝置,它通過檢測電壓矢量的方向(即相位關系)來判斷故障電流的方向。例如在電網中,當故障電流方向與預設方向一緻時,繼電器才會觸發動作,避免誤切非故障區域。
根據檢測信號類型可分為:
若需進一步了解技術參數或具體型號選型,可參考電力系統繼電保護專業資料或廠商手冊(來源:)。
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