单侧电源相间短路的电流保护三段式.pptx

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1、第二章第二章第二章第二章 电网的电流保护电网的电流保护电网的电流保护电网的电流保护第1页/共71页2.1 2.1 单侧电源网络单侧电源网络相间短路的电流保护相间短路的电流保护第2页/共71页继电器继电器第3页/共71页1.继电器的分类和要求n按作用分n测量继电器：能直接反应电气量的变化。n辅助继电器：用来改进和完善保护的功能。n按结构型式分n电磁型n感应型n整流型n电子型n数字型第4页/共71页2.过电流继电器电流变换比较整定值调整小延时23ms输出输入IIrIop第5页/共71页电磁型电流继电器第6页/共71页继电器动作：动作电流：能使继电器动作的最小电流值，表示为第7页/共71页继电器返回

2、：返回电流：能使继电器返回的最大电流值，表示为第8页/共71页继电器状态动作初始（返回）继电特性的两个要点：永远处于动作或返回状态，无中间状态。不等于 ，使接点无抖动。返回系数恒小于13.继电特性第9页/共71页单侧电源网络单侧电源网络相间短路时电流量值特征相间短路时电流量值特征第10页/共71页最大运行方式和最小运行方式对继电保护而言，在相同地点发生相同类型的短路时流过保护安装处的电流最大，称为系统 最最大大运行方式运行方式，对应的系统等值阻抗最小，ZsZs.min对继电保护而言，在相同地点发生相同类型的短路时流过保护安装处的电流最小，称为系统 最最小小运行方式运行方式，对应的系统等值阻抗最

3、大，ZsZs.max 第11页/共71页k1最大运行方式下三相短路最小运行方式下两相短路第12页/共71页对于仅反应于电流增大而瞬时动作的电流保护，称为电流速断保护。它是三段式电流保护的第段。电流速断保护第13页/共71页k1K2式中：1.起动电流的整定1第14页/共71页k1K22.最小保护范围校验要求（1520）%第15页/共71页KAKMKS信号电流速断保护单相原理接线图3.电流速断保护的构成第16页/共71页4.4.评价评价特例:在短线路且运行方式变化很大的系统中，最小运行方式下的保护范围很小甚至等于零。当速断保护应用于线路-变压器组时，其动作电流可按躲过变压器低压母线短路整定，因而，

4、其保护范围可保护线路全长。优点优点：动作速度快，接线简单；：动作速度快，接线简单；缺点缺点：不能保护线路全长，保护范围受运行方：不能保护线路全长，保护范围受运行方式的影响。式的影响。第17页/共71页限时电流速断保护用来切除本线路上速断保护范围以外的故障，同时也能作为速断保护的后备。它是三段式电流保护的第 II 段。第18页/共71页式中：1.起动电流的整定第19页/共71页2.动作时限的选择通常取为0.5s应比下一条线路速断保护的动作时限高出一个时间阶梯t第20页/共71页按系统最小运行方式下，线路末端发生两相短路时的短路电流进行校验。要求 Ksen 1.31.53.灵敏性的校验对反应于数值

5、上升而动作的过量保护（如电流保护）第21页/共71页当灵敏度不满足要求时第22页/共71页限时电流速断保护单相原理接线图4.限时电流速断保护的构成KAKTKS信号第23页/共71页限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长；依靠动作电流值和动作时间共同保证其选择性；与第段共同构成被保护线路的主保护，兼作第段的近后备保护。5.评价优点：可保护本线路全长；可作为I段的近后备保护；缺点：速动性差（有延时）；第24页/共71页 过电流保护过电流保护是指其起动电流按躲最大负荷电流来整定的保护。它是三段式电流保护的第 段。该保护不仅能保护本线路全长，且能保护相邻线路的全长。可作为本线路主保护的近后备保护以及

6、相邻下一线路保护的远后备保护。第25页/共71页1.起动电流的整定（1）大于流过该线路的最大负荷电流（2）外部故障切除后电动机自起动时，应可靠返回 k1第26页/共71页2.动作时限的选择按阶梯原则选择 第27页/共71页3.灵敏性的校验（1）作为近后备时采用最小运行方式下本线路末端两相短路时的电流来校验，要求1 1第28页/共71页3.灵敏性的校验（2）作为远后备时采用最小运行方式下相邻线路末端两相短路时的电流来校验，要求1 1第29页/共71页123456k1在各个过电流保护之间，要求灵敏系数互相配合第30页/共71页过电流保护单相原理接线图4.过电流保护的构成KAKTKS信号第31页/共

7、71页第III段的动作电流比第、段的动作电流小得多，其灵敏度比第、段更高；在后备保护之间，只有灵敏系数和动作时限都互相配合时，才能保证选择性；保护范围是本线路和相邻下一线路全长；电网末级线路保护亦可简化（III或III），越接近电源，动作时限越长，应装设三段式保护。5.5.评价评价第32页/共71页习习 题题 1 1图示网络中具体参数如图所示。计算：当AB线路长度分别为80km、40km和20km时保护1电流速断保护的定值，并校验灵敏度。第33页/共71页解：线路长80km时：1、定值计算：2、时间：第34页/共71页解：线路长80km时：3、灵敏度校验：满足要求第35页/共71页解：线路长4

8、0km时：1、定值计算：2、时间：第36页/共71页解：线路长40km时：3、灵敏度校验：不满足要求第37页/共71页解：线路长20km时：1、定值计算：2、时间：第38页/共71页解：线路长20km时：3、灵敏度校验：短线路没有保护范围第39页/共71页 电流速断保护特例特例1:1:在短线路且运行方式变化很大的系统中，最小运行方式下的保护范围很小甚至等于零。结 论第40页/共71页习习 题题 2 2图示为线路变压器组网络，网络参数如图所示。在线路BC上上装有两相三继电器式电流速断保护，计算：保护能否保护线路BC的全长？第41页/共71页解：I段（线路-变压器组）：1、定值计算：第42页/共7

9、1页2、灵敏度校验：对于线路-变压器组，电流速断保护能保护线路全长第43页/共71页 电流速断保护特例2:当速断保护应用于线路-变压器组时，其动作电流可按躲过变压器低压母线短路整定，因而，其保护范围可保护线路全长。结 论第44页/共71页习习 题题 3 3图示网络中，线路AB装有III式电流保护，线路BC装有II式电流保护，均采用两相星形接线方式。计算：线路AB和线路BC各段保护动作电流和动作时限，并校验各段灵敏度。第45页/共71页解：I段（线路AB）：1、定值计算：2、时间：3、灵敏度校验：第46页/共71页解：II段（线路AB）：1、定值计算：2、时间：3、灵敏度校验：第47页/共71页

10、解：III段（线路AB）：1、定值计算：2、时间：3、灵敏度校验：近后备：远后备：第48页/共71页 电流保护的接线方式第49页/共71页三相星形接线方式两相星形接线方式（一）两种常用的接线方式（完全星形接线方式）（不完全星形接线方式）第50页/共71页当保护装置的一次动作电流为 时，则反应到继电器上的动作电流应为 接线系数电流互感器变比继电器的动作电流式中第51页/共71页（二）两种接线方式在各种故障时 的性能分析 1.各种相间短路两种接线方式均能正确反应相同之处：动作的继电器个数不同不同之处：三相星形接线方式：各种两相短路时有两个继电器动作。两相星形接线方式：AB、BC两相短路时仅有一个继

11、电器动作第52页/共71页三相星形接线可反应各种单相接地故障2.中性点直接接地系统的单相接地短路两相星形接线不能反应B相接地故障第53页/共71页 100%有选择地切除XL23.中性点非直接接地系统中的异地 两点接地短路（1）在相互串联的两条线路上采用三相星形接线时：第54页/共71页3.中性点非直接接地系统中的异地 两点接地短路（1）在相互串联的两条线路上 有2/32/3的机会有选择地切除XL2采用两相星形接线时：第55页/共71页 有2/32/3的机会有选择地切除XL2采用两相星形接线时：故障相别组合及保护动作情况表线路1AABBCC线路2BCACAB保护动作XL1XL2 XL2 XL2

12、XL2XL1第56页/共71页（2）在同一母线的两条线路上 采用三相星形接线时：若 ，将同时切除两条线路 第57页/共71页（2）在同一母线的两条线路上 有2/3的机会仅切除一条线路采用两相星形接线时：第58页/共71页 有2/3的机会仅切除一条线路采用两相星形接线时：故障相别组合及保护动作情况表线路1AABBCC线路2BCACAB保护动作XL1XL1、2XL2XL2XL1、2XL1第59页/共71页4.在Y,d11接线的变压器后两相短路时k第60页/共71页4.在Y,d11接线的变压器后两相短路时当当Y,d11接线的降压变压器低压（）侧AB两相短路时，在高压（Y）侧各相的电流为当当Y,d11

13、接线的升压变压器高压（Y）侧BC两相短路时，在低压（）侧各相的电流为这对采用两相星形接线的后备保护不利!第61页/共71页提高灵敏系数第62页/共71页5.两种接线方式的应用三相星形接线广泛应用于发电机、变压器的后备保护中两相星形接线被广泛应用在中性点直接接地系统和非直接接地系统中，作为相间短路电流保护的接线方式第63页/共71页 阶段式电流保护的配合及应用第64页/共71页IIIIIIIIII或IIII或IIIIIIIIIIII第65页/共71页 对电流保护的评价第66页/共71页1.选择性在单侧电源辐射状网络中具有较好的选择性2.灵敏性受运行方式的变化的影响第67页/共71页3.速动性一般情况下能够满足快速切除故障的要求4.可靠性简单、可靠性高第68页/共71页习习 题题n n用相量图分析当Y,d11接线的升压变压器高压（Y）侧BC两相短路时，在低压（）侧各相的电流为第69页/共71页继电器的动作电流、返回电流及返回系数。掌握三段式电流保护的配置、基本工作原理、整定计算原则、整定计算方法及其评价。掌握相间短路电流保护的基本接线方式及其特点与应用范围。学习重点第70页/共71页感谢您的观看！第71页/共71页