
【電】 directional overcurrent relay
directional
【計】 vectoring
【化】 orientation
【醫】 orientation
【電】 overcurrent
【化】 relay
定向過流繼電器(Directional Overcurrent Relay,DOCR)是電力系統保護裝置中用于檢測特定電流方向異常的關鍵設備。其核心功能在于區分正向與反向故障電流,通過方向判别元件與過流檢測元件的協同工作,确保隻在預定方向發生過電流時觸發斷路器動作。
定義與術語 該設備在IEEE C37.2标準中被定義為"具有方向判别能力的過電流繼電器",英文術語為"directional overcurrent relay"。其核心參數包括動作電流阈值(Pickup Current)、動作時間曲線(Time-Current Characteristic)和方向判别角(Torque Angle)。
工作原理 設備通過比較電流向量與參考電壓的相位差實現方向判别。當電流方向與預設保護區域一緻且幅值超過整定值時,繼電器按以下公式計算動作時間: $$ t = frac{K}{(I/I_p)^α -1} $$ 其中$t$為動作延時,$K$和$α$為特性常數,$I_p$為啟動電流。
應用場景 主要部署在環形電網、多電源系統中,用于解決傳統過流繼電器無法區分的雙向故障問題。典型應用包括:
技術規範 根據《電力系統繼電保護導則》(GB/T 14285)要求,方向元件靈敏度需滿足最小動作電壓≤2%額定值,最大轉矩角誤差≤±5°。國際電工委員會IEC 60255系列标準對時間-電流特性曲線有明确分級要求。
注:本說明引用的标準文檔可通過IEEE Xplore數字圖書館、IEC國際标準數據庫及中國國家标準全文公開系統查詢原文。
定向過流繼電器是電力系統中一種結合方向判斷和過流保護功能的繼電裝置,主要用于複雜電網結構(如環網、多電源系統)中,精準定位故障點并選擇性切斷故障電流,避免保護誤動作。
方向判斷功能
通過内置方向元件(如功率方向繼電器),檢測電流與電壓的相位關系,判斷故障電流方向。例如,當電流方向指向被保護線路外部時,繼電器不動作;若指向内部(即故障點位于保護範圍内),則觸發保護動作。
過流保護機制
與普通過流繼電器類似,當電流超過預設阈值時,通過電磁式或感應式元件觸發脫扣機構,切斷電路。但定向型僅在故障方向與設定方向一緻時才執行動作,避免非故障區域的誤跳閘。
複合式工作原理
部分型號采用感應式(反時限特性)和電磁式(定時限特性)元件的組合設計,既適應短時過載又應對瞬時短路,同時整合方向判别功能以提高響應精度。
定向過流繼電器通過方向+電流雙判據,優化了傳統過流保護的靈敏度和選擇性,尤其適用于需區分故障方向的複雜電網,可顯著減少停電範圍并提升系統穩定性。
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