項目二電網(wǎng)的電流保護學習教案

1、會計學1第一頁，共88頁。任務任務2-1 2-1 單側(cè)電源單側(cè)電源(dinyun)(dinyun)電網(wǎng)相間短路的電流保護電網(wǎng)相間短路的電流保護第1頁/共87頁第二頁，共88頁。第2頁/共87頁第三頁，共88頁。第3頁/共87頁第四頁，共88頁。LXXEXEISssd1)3(LXXEIssd1)2(23當XS= XS.min時，系統(tǒng)處于(chy)最大運行方式當XS= XS.max時，系統(tǒng)處于(chy)最小運行方式第4頁/共87頁第五頁，共88頁。第5頁/共87頁第六頁，共88頁。第6頁/共87頁第七頁，共88頁。第7頁/共87頁第八頁，共88頁。第8頁/共87頁第九頁，共88頁。第9頁/共87頁

2、第十頁，共88頁。第10頁/共87頁第十一頁，共88頁。kIlmax. kIIopI2IIopI1IIopl1第11頁/共87頁第十二頁，共88頁。IopIIrelIIopIKI21max.1kDIIopIKI第12頁/共87頁第十三頁，共88頁。動作(dngzu)時間：Iopt1IIopt1Iopt2IIopt2tl第13頁/共87頁第十四頁，共88頁。保護保護(boh)動作時間：動作時間：tttIopIIop21tttIopIIop31靈敏度：靈敏度：IIopksenIIKmin.要求要求(yoqi)(yoqi)：大于等于：大于等于1.3-1.51.3-1.5。123第14頁/共87頁第十

3、五頁，共88頁。當靈敏度不滿足要求時,可與相鄰(xin ln)線路的限時電流速斷保護配合。tttIKIIIopIIopIIopIIrelIIop2121第15頁/共87頁第十六頁，共88頁。原理原理(yunl)接線接線信號K第16頁/共87頁第十七頁，共88頁。第17頁/共87頁第十八頁，共88頁。max.loaastRrelIIIOPIKKKI第18頁/共87頁第十九頁，共88頁。一般短路電流大于保護(boh)裝置1、2、3、4的動作電流，保護(boh)1、2、3、4將起動。按選擇性要求，斷開QF4后，保護(boh)1、2、3應立即返回。第19頁/共87頁第二十頁，共88頁。IIIopBKs

4、enIIKmin.IIIopCKsenIIKmin.作為下一線路(xinl)的遠后備保護時作近后備時，要求(yoqi)Ksen大于等于1.5；作遠后備時，要求(yoqi)Ksen大于等于1.2.第20頁/共87頁第二十一頁，共88頁。第21頁/共87頁第二十二頁，共88頁。由于(yuy)電流速斷保護不能保護線路全長，限時電流速斷保護又不能作為相鄰元件的后備保護，因此，為保證迅速而有選擇性的切出故障，常將電流速斷、限時電流速斷和過電流保護組合在一起，構(gòu)成三段式電流保護。第22頁/共87頁第二十三頁，共88頁。第23頁/共87頁第二十四頁，共88頁。第24頁/共87頁第二十五頁，共88頁。第25頁

5、/共87頁第二十六頁，共88頁。第26頁/共87頁第二十七頁，共88頁?？偨Y(jié)與思考總結(jié)與思考1) 什么是保護整定的最大運行方式？什么是保護整定的最大運行方式？2) 為什么在無時限電流速為什么在無時限電流速(li s)斷保護中要斷保護中要裝設中間繼電器？裝設中間繼電器？第27頁/共87頁第二十八頁，共88頁。第28頁/共87頁第二十九頁，共88頁。（1）、段靈敏度可能下降（2）無法保證段動作選擇性第29頁/共87頁第三十頁，共88頁。以上圖中保護P3為例，陰影中發(fā)生故障時B側(cè)電源提供的短路電流流過保護P3，而如果僅存在電源A，陰影部分發(fā)生故障時則沒有短路電流流過保護P3，不需要考慮。 從保護安裝

6、處看出去，在“母線指向(zh xin)線路”方向上發(fā)生的故障稱為正向故障，反之稱為反向故障。第30頁/共87頁第三十一頁，共88頁。 正方向故障時方向電流保護(boh)才可能動作，按正方向分組，圖中的保護(boh)可以分為兩組：P1、P3、P5為一組，整定動作電流時考慮A側(cè)電源提供的短路電流；P2、P4、P6為另一組，整定時考慮B側(cè)電源提供的短路電流。 第31頁/共87頁第三十二頁，共88頁。單相(dn xin)式方向過電流保護原理接線：信號接自母線TV由起動元件、方向元件、時間元件和信號(xnho)元件組成。第32頁/共87頁第三十三頁，共88頁。正向(zhn xin)故障反向故障對功率方向

7、繼電器的基本要求：具有明確的方向性，即在正方向上發(fā)生各種故障時能可靠動作，在反方向發(fā)生故障時可靠不動作，還要有足夠的靈敏性。第33頁/共87頁第三十四頁，共88頁。0)(JJJCOSIU存在“電壓死區(qū)”，以A相繼電器為例，在其正方向出口附近發(fā)生三相短路，A-B或C-A兩相接地短路，以及A相接地短路時，由于UA近似為0，或數(shù)值很小，使繼電器不動作(dngzu)。為了減小或消除死區(qū)，在實際中廣泛采用900接線。第34頁/共87頁第三十五頁，共88頁。所謂900接線方式是指在三相對稱的情況下，當COS=1時，加入(jir)A相繼電器的電流和電壓相位相差900第35頁/共87頁第三十六頁，共88頁。第

8、36頁/共87頁第三十七頁，共88頁。Ik不在動作區(qū)內(nèi)，功率方向(fngxing)繼電器不會動作。第37頁/共87頁第三十八頁，共88頁。max.loaastRrelIIIOPIKKKI第38頁/共87頁第三十九頁，共88頁。IIIOPCOIIIOPIKI53第39頁/共87頁第四十頁，共88頁。 如圖所示電網(wǎng)為例來說明方向過流保護的整定。在圖中標明了各個保護的動作方向，如圖所示電網(wǎng)為例來說明方向過流保護的整定。在圖中標明了各個保護的動作方向，其中其中1 1、3 3、5 5、7 7為動作方向相同為動作方向相同(xin tn)(xin tn)的一組保護，即同方向保護，的一組保護，即同方向保護，2

9、 2、4 4、6 6、8 8為同方向保護，于是它們的動作電流、動作時間的配合關(guān)系應為：為同方向保護，于是它們的動作電流、動作時間的配合關(guān)系應為：第40頁/共87頁第四十一頁，共88頁。第41頁/共87頁第四十二頁，共88頁。第42頁/共87頁第四十三頁，共88頁。第43頁/共87頁第四十四頁，共88頁。k0U0kX0kX 01T .X02T .XAB0I0I 1.零序電壓：故障(gzhng)點U0最高，離故障(gzhng)點越遠，U0越低，變壓器中性點接地處U0 = 0。 0kU0AU0BU第44頁/共87頁第四十五頁，共88頁。2.零序電流分布與中性點接地的多少及位置有關(guān)大小與線路(xinl

10、)的零序阻抗及中性點接地變壓器的零序阻抗有關(guān)k0U0kX0kX 01T .X02T .XAB0I0I 第45頁/共87頁第四十六頁，共88頁。k0U0kX0kX 01T .X02T .XAB0I0I 3. 零序功率(gngl)短路(dunl)點S0最大，越靠近變壓器中性點接地處S0越小 對于發(fā)生(fshng)故障的線路，兩端S0的方向與S1方向相反，從線路母線 第46頁/共87頁第四十七頁，共88頁。k0U0kX0kX 01T .X02T .XAB0I0I 4.保護安裝(nzhung)處零序電壓與電流的相位關(guān)系：01T00A.ZIU0AU0I 800k 100 0AU第47頁/共87頁第四十八

11、頁，共88頁。2.3.2 零序電壓(diny)、電流濾過器第48頁/共87頁第四十九頁，共88頁。1.零序電壓(diny)濾過器(a)用三個單相用三個單相(dn xin)式電式電壓互感器壓互感器0cbamnUUUUU3aUbUcU第49頁/共87頁第五十頁，共88頁。1.零序電壓(diny)濾過器(b)用三相用三相(sn xin)五柱式五柱式電壓互感器電壓互感器0cbamnUUUUU3第50頁/共87頁第五十一頁，共88頁。1.零序電壓(diny)濾過器(c)用接于發(fā)電機中性點的電壓互感器(d)內(nèi)部合成零序電壓加法器0U3aUbUcU第51頁/共87頁第五十二頁，共88頁。2.零序電流(din

12、li)濾過器AIaIAIBIbIBICIcIAIrIcbarIIII)()()(CCBBAATA1IIIIIIn)(CBATA1IIInunbI第52頁/共87頁第五十三頁，共88頁。2.零序電流(dinli)濾過器優(yōu)點： 沒有(mi yu)不平衡電流 接線簡單第53頁/共87頁第五十四頁，共88頁。2.3.3 零序電流速(li s)斷保護(I段)第54頁/共87頁第五十五頁，共88頁。03Il（1）躲過下一個線路出口接地(jid)短路的最大三倍零序電流3I0max max0IrelIset3IKImax03I).(3121IrelKIsetI第55頁/共87頁第五十六頁，共88頁。（2）躲斷

13、路器三相觸頭不同時合閘而出現(xiàn)(chxin)的最大三倍零序電流3I0unbunb0IrelIset3IKI整定值應選(yn xun)其中較大者在按條件(2)整定，定值較大，保護范圍(fnwi)較小時 在手動合閘以及三相自動重合閘時，使零序I段帶有一個小的延時（約0.1s），這樣就無需考慮條件（2）第56頁/共87頁第五十七頁，共88頁。（3）當線路上采用單相(dn xin)自動重合閘時F 按條件(1)、(2)整定，往往不能躲開非全相運行狀態(tài)下又發(fā)生(fshng)系統(tǒng)振蕩時所出現(xiàn)的最大零序電流F 按能躲開非全相運行狀態(tài)下又發(fā)生系統(tǒng)振蕩時所出現(xiàn)的最大零序電流整定，保護范圍(fnwi)縮小矛盾！第57

14、頁/共87頁第五十八頁，共88頁。（3）當線路上采用單相(dn xin)自動重合閘時設置兩個(lin )零序I段保護F 不靈敏I段：按條件(tiojin)3整定F 靈敏I段：按條件1或2整定第58頁/共87頁第五十九頁，共88頁。2.3.4 零序電流限時速(sh s)斷保護(II段)第59頁/共87頁第六十頁，共88頁。0.bIset1IIrelIIset2KIKI/與相鄰(xin ln)線路零序電流I段配合 tttI01II02k0.ABIk0.BCIk0.BCIk0.ABIIIset2I03IlIset1I第60頁/共87頁第六十一頁，共88頁。靈敏性校驗(xio yn)：IIset20s

15、en3IIKmin要求(yoqi) Ksen1.5 與相鄰線段配合 用兩個靈敏度不同(b tn)的II段 改用接地距離保護若不滿足要求第61頁/共87頁第六十二頁，共88頁。2.3.5 零序過電流(dinli)保護(III段)第62頁/共87頁第六十三頁，共88頁。unb.maxIIIrelIIIsetIKI躲下級線路出口三相(sn xin)短路時流過保護裝置的最大不平衡電流Iunb.max k.maxerstnpunb.maxIKKKI式中與下級線路零序III段保護(boh)在靈敏度上配合0.bIIIset1IIIrelIIIset2KIKI/第63頁/共87頁第六十四頁，共88頁。靈敏性校

16、驗(xio yn)：IIIset0sen3IIKminF作為(zuwi)近后備時應按被保護線路末端接地短路時，流過保護的最小三倍零序電流(dinli)來校驗，要求 Ksen1.5F作為遠后備時應按下級線路末端接地短路時，流過保護的最小三倍零序電流來校驗，要求 Ksen1.2第64頁/共87頁第六十五頁，共88頁。動作(dngzu)時限tl1t2t3t4t5t零序過電流保護的時限(shxin)特性6t相間(xingjin)保護04t05t06t零序保護第65頁/共87頁第六十六頁，共88頁。2.3.6 方向性零序電流(dinli)保護第66頁/共87頁第六十七頁，共88頁。0.k1I0.k1I

17、0.k2I0.k2I 零序電流保護(boh) + 零序功率方向繼電器 = 方向性零序電流保護(boh)k1點短路(dunl)時k2點短路(dunl)時第67頁/共87頁第六十八頁，共88頁。零序功率方向繼電器的接線(ji xin)方式03I03U0r3UU03U0r3II110 70sen 0r0r33UUII,TATV第68頁/共87頁第六十九頁，共88頁。0I30U30r3UU0r3II110sen 零序功率方向繼電器的接線(ji xin)方式TATV0r0r33UUII,第69頁/共87頁第七十頁，共88頁。 沒有(mi yu)死區(qū) 靈敏性的校驗op000sen33.min)(SIUK要

18、求(yoqi) Ksen1.5零序功率(gngl)方向繼電器的靈敏性第70頁/共87頁第七十一頁，共88頁。2.3.7 對零序電流保護(boh)的評價第71頁/共87頁第七十二頁，共88頁。1.零序過電流(dinli)保護的靈敏度高2.受系統(tǒng)(xtng)運行方式的影響要小3.不受系統(tǒng)振蕩和過負荷(fh)的影響4.方向性零序電流保護沒有電壓死區(qū)5.簡單、可靠優(yōu)點：第72頁/共87頁第七十三頁，共88頁。1.對短線路或運行方式變化很大時，保護(boh)往往不能滿足要求2.單相(dn xin)重合閘的過程中可能誤動3.當采用自耦變壓器聯(lián)系兩個(lin )不同電壓等級的電網(wǎng)時，將使保護的整定配合復雜化

19、，且將增大第III段保護的動作時間缺點：第73頁/共87頁第七十四頁，共88頁。2.4.1 中性點不接地電網(wǎng)(dinwng)中單相接地的特點第74頁/共87頁第七十五頁，共88頁。第75頁/共87頁第七十六頁，共88頁。特點(tdin)：F在故障線路上，零序電流為全系統(tǒng)非故障元件對地電容電流之總和(zngh)，方向從線路流向母線F 發(fā)生(fshng)單相接地時，全系統(tǒng)都會出現(xiàn)零序電壓F在非故障線路上有零序電流，其數(shù)值等于該線路本身的電容電流，方向為從母線流向線路第76頁/共87頁第七十七頁，共88頁。2.4.2 中性點不接地(jid)電網(wǎng)中單相接地(jid)的保護方式第77頁/共87頁第七十八頁，共88頁。1.絕緣(juyun)監(jiān)視裝置 0U03Uln第78頁/共87頁第七十九頁，共88頁。2.零序電流(dinli)保護 0I0relset3CUKI set0sen3ICCUK)( 要求(yoqi) Ksen 2 第79頁/共87頁第八十頁，共88頁。3.零序功率方向(fngxing)保護 KW第80頁/共87頁第八十一頁，共88頁。2.4.3 中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中單相接地的特點(tdin)第81頁/共87頁第八十二頁，共88頁。CLIII第82頁/共87頁第八十三頁，共88頁。1. 完全(wnqun)補償CLII缺點：線路上產(chǎn)生(c