三段式電流保護(hù)ppt課件

1、電力工程系電力工程系 楊會賢楊會賢西安電力高等專科學(xué)校西安電力高等?？茖W(xué)校Xian Electric Power College電力系統(tǒng)繼電維護(hù)電力系統(tǒng)繼電維護(hù)3電網(wǎng)相間短路的電流、電壓維護(hù)電網(wǎng)相間短路的電流、電壓維護(hù)3電網(wǎng)相間短路的電流、電壓維護(hù)3.1 3.1 電磁型繼電器電磁型繼電器3.2 3.2 無時(shí)限電流速斷維護(hù)無時(shí)限電流速斷維護(hù)3.3 3.3 限時(shí)電流速斷維護(hù)限時(shí)電流速斷維護(hù)3.4 3.4 定時(shí)限過電流維護(hù)定時(shí)限過電流維護(hù)3.5 3.5 電流維護(hù)的接線方式電流維護(hù)的接線方式3.6 3.6 電流、電壓聯(lián)鎖速斷維護(hù)電流、電壓聯(lián)鎖速斷維護(hù)3.7 3.7 階段式電流維護(hù)階段式電流維護(hù)3.8

2、3.8 反時(shí)限電流維護(hù)反時(shí)限電流維護(hù)根本內(nèi)容根本內(nèi)容一、繼電器的分類繼電器繼電器是一種能自動執(zhí)行斷續(xù)控制的部件，當(dāng)其輸入量是一種能自動執(zhí)行斷續(xù)控制的部件，當(dāng)其輸入量到達(dá)一定值時(shí)，能使其輸出的被控制量發(fā)生估計(jì)的形狀變化，到達(dá)一定值時(shí)，能使其輸出的被控制量發(fā)生估計(jì)的形狀變化，如觸點(diǎn)翻開、閉合或電平由高變低、由低變高等，具有對被如觸點(diǎn)翻開、閉合或電平由高變低、由低變高等，具有對被控電路實(shí)現(xiàn)控電路實(shí)現(xiàn)“通、通、“斷控制的作用。斷控制的作用。繼電器繼電器的分類的分類二、電磁型繼電器1 1、電磁型、電磁型繼電器主要繼電器主要有三種不同有三種不同的構(gòu)外型式的構(gòu)外型式: :(a)(a)螺管線圈式螺管線圈式二、

3、電磁型繼電器(b)(b)吸引銜鐵吸引銜鐵式式二、電磁型繼電器(c)(c)轉(zhuǎn)動舌片式轉(zhuǎn)動舌片式二、電磁型繼電器2 2、過、過電流繼電流繼電器框電器框圖圖二、電磁型繼電器二、電磁型繼電器根本內(nèi)容根本內(nèi)容一、任務(wù)原理一、任務(wù)原理二、整定計(jì)算二、整定計(jì)算三、特點(diǎn)三、特點(diǎn)一、任務(wù)原理一、任務(wù)原理僅反響電流僅反響電流增大而能瞬增大而能瞬時(shí)動作切除時(shí)動作切除缺點(diǎn)的維護(hù)，缺點(diǎn)的維護(hù)，稱為電流速稱為電流速斷維護(hù)，也斷維護(hù)，也稱為無時(shí)限稱為無時(shí)限電流速斷保電流速斷保護(hù)。護(hù)。二、整定計(jì)算v 整定就是根據(jù)對繼電維護(hù)的根本要求，確定維護(hù)安裝的動作值普通情況下是指電力系一致次側(cè)的參數(shù)、靈敏性、動作時(shí)限等過程。宇航員將給國

4、際空間站裝配永宇航員將給國際空間站裝配永久性電力系統(tǒng)久性電力系統(tǒng)( (圖圖) ) 二、整定計(jì)算v 1動作電流為了維護(hù)的選擇性，動作電流按躲過本線路末端短路時(shí)的最大短路電流整定。max.1 .BkrelactIKI3 . 12 . 1:relK可靠系數(shù)二、整定計(jì)算min.1max1 .23kSSactlZZEI%100minll2 2靈敏度校驗(yàn)靈敏度校驗(yàn)用維護(hù)范圍的大小來衡量用維護(hù)范圍的大小來衡量 lmax lmax 、lminlmin普通用普通用lminlmin來校驗(yàn)：來校驗(yàn)： 要求：要求：15152020 )23(1%100max1 .minsactSLZIEZll式中式中 ZL=Z1l Z

5、L=Z1l被維護(hù)線路全長的阻抗值被維護(hù)線路全長的阻抗值3 3動作時(shí)限動作時(shí)限 t=0s t=0s即瞬時(shí)動作，維護(hù)固有的動作即瞬時(shí)動作，維護(hù)固有的動作時(shí)間。時(shí)間。二、整定計(jì)算4 4原理原理接線圖接線圖三、特點(diǎn)v1優(yōu)點(diǎn)簡單可靠，動作迅速。 v2缺陷v1僅靠動作電流值來保證其選擇性；v2能無延時(shí)地維護(hù)本線路的一部分，而不能維護(hù)線路全長不是一個(gè)完好的電流維護(hù)；v3運(yùn)轉(zhuǎn)方式變化較大時(shí)，能夠無維護(hù)范圍。在最大運(yùn)轉(zhuǎn)方式整定后，在最小運(yùn)轉(zhuǎn)方式下無維護(hù)范圍。v4在線路較短時(shí)，能夠無維護(hù)范圍。根本內(nèi)容根本內(nèi)容v 限時(shí)電流速斷維護(hù)帶時(shí)限動作的電流維護(hù)，用來切除本線路上速斷維護(hù)范圍以外的缺點(diǎn)，同時(shí)也能作為速斷維護(hù)的后

6、備。要求要求:a在任何情況下能維護(hù)本線路的全長，并且具有足夠在任何情況下能維護(hù)本線路的全長，并且具有足夠的靈敏性；的靈敏性；b b力求具有最小的動作時(shí)限；力求具有最小的動作時(shí)限；c c在下級線路短路時(shí)，保證下級維護(hù)優(yōu)先切除缺點(diǎn)，在下級線路短路時(shí)，保證下級維護(hù)優(yōu)先切除缺點(diǎn)，滿足選擇性要求。滿足選擇性要求。二、整定計(jì)算假設(shè)靈敏性不滿足要求，與相鄰線路第假設(shè)靈敏性不滿足要求，與相鄰線路第段配合段配合有時(shí)還采用降低動作電流的方法來提高其靈敏有時(shí)還采用降低動作電流的方法來提高其靈敏度。此時(shí)：度。此時(shí)：動作電流：動作電流： 動作時(shí)間：動作時(shí)間： 式中：式中： 線路線路LBCLBC限時(shí)電流速斷維護(hù)的動作電限

7、時(shí)電流速斷維護(hù)的動作電流；流； 線路線路LBCLBC限時(shí)電流速斷維護(hù)的動作時(shí)間。限時(shí)電流速斷維護(hù)的動作時(shí)間。顯然，動作時(shí)限增大了，但靈敏度卻提高了，而且顯然，動作時(shí)限增大了，但靈敏度卻提高了，而且仍保證了動作的選擇性。仍保證了動作的選擇性。2 .1 .actrelactIKIttt212 .actI2t前往到上一級目錄前往到上一級目錄二、整定計(jì)算二、整定計(jì)算三、原理接線四、特點(diǎn)1限時(shí)電流速斷維護(hù)的維護(hù)范圍大于本線路全長；2依托動作電流值和動作時(shí)間共同保證其選擇性；3與第段共同構(gòu)成被維護(hù)線路的主維護(hù)，兼作第段的近后備維護(hù)。根本內(nèi)容根本內(nèi)容一、任務(wù)原理一、任務(wù)原理二、整定計(jì)算二、整定計(jì)算一、任務(wù)原

8、理v 定時(shí)限過電流維護(hù)通常是指其動作電流按躲過最大負(fù)荷電流來整定，而時(shí)限按階梯性原那么來整定的一種電流維護(hù)。v 它不僅能維護(hù)本線路的全長，而且也能維護(hù)下一條線路的全長。作為本線路主維護(hù)拒動的近后備維護(hù)，也作為下一條線路維護(hù)和斷路器拒動的遠(yuǎn)后備維護(hù)。一、任務(wù)原理任務(wù)原理任務(wù)原理在正常情況下各線路上的在正常情況下各線路上的過電流維護(hù)絕對不動作過電流維護(hù)絕對不動作在外部缺點(diǎn)切除電壓恢復(fù)，在外部缺點(diǎn)切除電壓恢復(fù)，負(fù)荷自起動電流作用下，負(fù)荷自起動電流作用下，維護(hù)安裝必需可以前往。維護(hù)安裝必需可以前往。二、整定計(jì)算動動作作電電流流二、整定計(jì)算v 電動機(jī)自起動電流要大于它正常任務(wù)電流，因此引入自起動系數(shù)KM

9、Smax.maxloaMSMSIKImax.maxloaMSrelMSrelreIKKIKImax.loareMSrelrereactIKKKKII25. 115. 1relK33 . 1MSK33 . 1MSK二、整定計(jì)算ttt21tttnnmax) 1(ttt21當(dāng)相鄰有多當(dāng)相鄰有多個(gè)元件，應(yīng)個(gè)元件，應(yīng)選擇與相鄰選擇與相鄰時(shí)限最長的時(shí)限最長的配合配合 ：動作時(shí)限動作時(shí)限tttnnmax)1(二、整定計(jì)算3 . 1min. 11actksenIIK靈敏性靈敏性近后備：近后備：Ik1.min本線路末端短路時(shí)的短路電流本線路末端短路時(shí)的短路電流遠(yuǎn)后備：遠(yuǎn)后備：2 . 1min. 22actkse

10、nIIKIk2 min 相鄰線路末端短路時(shí)的短路電流相鄰線路末端短路時(shí)的短路電流根本內(nèi)容根本內(nèi)容一、定義電流維護(hù)的接線方式是指維護(hù)中電流繼電器與電流互感器二次線圈之間的銜接方式。1 1三相星形接線三相星形接線對各種缺點(diǎn)，如對各種缺點(diǎn)，如三相、兩相短路、三相、兩相短路、單相接地短路都單相接地短路都能動作。能動作。2 2兩相星形接線兩相星形接線兩相不完全星形兩相不完全星形接線方式與三相接線方式與三相星形的維護(hù)的區(qū)星形的維護(hù)的區(qū)別是能反響各種別是能反響各種相間短路，但相間短路，但 B B相發(fā)生單相短路相發(fā)生單相短路時(shí)，維護(hù)安裝不時(shí)，維護(hù)安裝不會動作。會動作。3 3兩相電流差接線兩相電流差接線 兩相電

11、流差接線反響兩相電流差接線反響各種相間短路時(shí)，維護(hù)各種相間短路時(shí)，維護(hù)安裝普通不動作。在實(shí)安裝普通不動作。在實(shí)踐運(yùn)用中很少作為配電踐運(yùn)用中很少作為配電線路的維護(hù)。這種接線線路的維護(hù)。這種接線主要用在主要用在 6 10kV 6 10kV 中中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，作性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，作為饋電線和較小容量高為饋電線和較小容量高壓電動機(jī)的維護(hù)。壓電動機(jī)的維護(hù)。三、接線系數(shù)2TAKcIIK 運(yùn)行及三相短路AC兩相BC、AB兩相三相星形接線111兩相星形接線111兩相電流差接線21接線系數(shù)接線系數(shù)-反映在不同短路類型下，流過繼電器反映在不同短路類型下，流過繼電器的電流與電流互感器二次側(cè)短路電流之間的不同關(guān)的

12、電流與電流互感器二次側(cè)短路電流之間的不同關(guān)系。系。3四、接線比較五、運(yùn)用三相星形接線：發(fā)電機(jī)、變壓器等要求較高的可三相星形接線：發(fā)電機(jī)、變壓器等要求較高的可靠性和靈敏性?？啃院挽`敏性。兩相星形接線：中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)和非直接接地兩相星形接線：中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)和非直接接地電網(wǎng)中。電網(wǎng)中。海南東方風(fēng)力發(fā)電廠圖海南東方風(fēng)力發(fā)電廠圖 根本內(nèi)容根本內(nèi)容一、電壓維護(hù)特點(diǎn) 發(fā)生短路時(shí)，母線電壓下降，低電壓維護(hù)由母線電壓構(gòu)成判據(jù)。整定方法如圖。電壓維護(hù)具有以下特點(diǎn)：電壓維護(hù)具有以下特點(diǎn)：1 1母線電壓變化規(guī)律與短路電流相反，缺點(diǎn)點(diǎn)間隔母線電壓變化規(guī)律與短路電流相反，缺點(diǎn)點(diǎn)間隔電源越近，母線電壓越低；母線電壓

13、程度越低，維護(hù)電源越近，母線電壓越低；母線電壓程度越低，維護(hù)區(qū)越長。區(qū)越長。2 2最大運(yùn)轉(zhuǎn)方式下短路電流較大，母線電壓程度高，最大運(yùn)轉(zhuǎn)方式下短路電流較大，母線電壓程度高，電壓維護(hù)的維護(hù)區(qū)縮短。電壓維護(hù)的維護(hù)區(qū)縮短。3 3僅由母線電壓不能判別母線上哪一條線路缺點(diǎn)，僅由母線電壓不能判別母線上哪一條線路缺點(diǎn)，電壓維護(hù)無法單獨(dú)用于線路維護(hù)。電壓維護(hù)無法單獨(dú)用于線路維護(hù)。一、電壓維護(hù)特點(diǎn)一、電壓維護(hù)特點(diǎn)當(dāng)無時(shí)限電當(dāng)無時(shí)限電流速斷維護(hù)流速斷維護(hù)不滿足靈敏不滿足靈敏度要求時(shí)不度要求時(shí)不能運(yùn)用，可能運(yùn)用，可思索采用無思索采用無時(shí)限電流電時(shí)限電流電壓聯(lián)鎖速斷壓聯(lián)鎖速斷維護(hù)作為維維護(hù)作為維護(hù)的第護(hù)的第段。段。lN

14、ssIactXXEI. 1.1 .lIactIactXIU. 11 .1 .3QF1處電流丈量元件和低電壓丈量元件的整定值為：處電流丈量元件和低電壓丈量元件的整定值為：式中：式中： 為系統(tǒng)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)方式下歸算至為系統(tǒng)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)方式下歸算至維護(hù)安裝處的等值電源電抗；維護(hù)安裝處的等值電源電抗；L為維護(hù)在常為維護(hù)在常見運(yùn)轉(zhuǎn)方式下的維護(hù)范圍，見運(yùn)轉(zhuǎn)方式下的維護(hù)范圍，MNll%80NsX.根本內(nèi)容根本內(nèi)容一、階段式電流維護(hù)的組成一、階段式電流維護(hù)的組成二、電流維護(hù)的邏輯框圖二、電流維護(hù)的邏輯框圖三、電流維護(hù)的配合及動作時(shí)限三、電流維護(hù)的配合及動作時(shí)限一、階段式電流維護(hù)的組成一、階段式電流維護(hù)的組成二、相間短路三段式電流維護(hù)的邏輯框圖三段式電流維護(hù)常用于中、低壓網(wǎng)絡(luò)作為主維護(hù)和后備維護(hù)。三、電流維護(hù)的配合及動作時(shí)限根本內(nèi)容根本內(nèi)容一、簡介一、簡介 反時(shí)限電流維護(hù)的動作時(shí)限那么是隨短路電流大小而改動的，電流越大，動作時(shí)間越短，其動作特性如右圖所示。運(yùn)用在輸電線路上的反時(shí)限過電流維護(hù)，能更快的切除被維護(hù)線路首端的缺點(diǎn)。反時(shí)限動作特性由兩部分組成，電流較小時(shí)為反時(shí)限，動作時(shí)間隨電流增大而縮短；電流較大時(shí)為速斷部分，繼電器快速動作。一、簡介一、簡介動作值動作值 ；假設(shè)；假設(shè)電流小