電自-階段式電流保護

1、第2章 線路(xinl)階段式電流保護任務1.設計應用于單側電源線路(xinl)的三段式電流保護，并進行整定計算。2.分析線路不同地點發(fā)生相間短路時方向元件及方向電流保護的動作情況。3.選擇線路的接地保護方式。共六十二頁知識點1.三段式電流保護各段的原理、整定計算方法。電流保護的接線方式。2.階段式方向電流保護的構成、方向元件的裝設原則。方向元件的作用、原理、接線。4.零序方向元件的原理、接線，階段式零序電流保護的構成。5.中性點非直接(zhji)接地系統(tǒng)接地保護方式。共六十二頁目標1.熟練掌握三段式電流保護各段的原理(yunl)、整定計算方法、特點。2.掌握階段式方向電流保護的構成，方向元件

2、的作用、原理、接線。3.掌握中性點直接接地系統(tǒng)、中性點非直接接地系統(tǒng)單相接地的特點及保護方式。4.掌握零序方向元件的原理、接線。共六十二頁2.1 階段(jidun)式電流保護2.1.1 無時限(shxin)電流速斷保護2.1.2 限時電流速斷保護2.1.3 定時限過電流保護2.1.4 電流保護的接線方式2.1.5 三段式電流保護2.1.6 三段式電流保護整定計算舉例共六十二頁2.1.1 無時限電流速(li s)斷保護 反應電流增大而瞬時動作(dngzu)的電流保護，又稱為第段電流保護 。 1.無時限電流速斷保護的原理及整定如何計算短路電流？共六十二頁短路(dunl)電流計算：三相(sn xin

3、)短路時兩相短路時 系統(tǒng)阻抗相電勢故障點到保護安裝處距離0.4歐姆/公里AB共六十二頁短路電流大小由以下因素決定：a.系統(tǒng)運行方式(fngsh)， 系統(tǒng)電源等效阻抗與電源投入數(shù)量、電網(wǎng)結構變化有關，最大時短路電流最小，稱為最小運行方式；越小，短路電流越大。 故障點越近，最小時短路電流最大，稱為最大運行方式。c.短路(dunl)類型，b.故障點遠近，共六十二頁B母線短路(dunl)時流過保護1的最大短路電流為：共六十二頁最大運行方式下三相短路最小運行方式下兩相短路ABONM共六十二頁無時限(shxin)電流速斷保護動作電流的整定：共六十二頁 動作(dngzu)電流應滿足以下條件： 考慮電流(di

4、nli)互感器、電流(dinli)繼電器均有誤差 可靠系數(shù)1.21.3 整定時應考慮相鄰線路發(fā)生故障時段電流保護不動作。 即段電流保護的動作電流應“躲過”被保護線路末端短路時流過保護的最大短路電流。共六十二頁整定過程(guchng)圖解最大運行方式(fngsh)下三相短路本線末最大短路電流動作電流保護區(qū)AB共六十二頁靈敏(ln mn)系數(shù)校驗：要求最小保護范圍不小于線路全長的15%。要求(yoqi)共六十二頁電流速斷保護(boh)單相原理接線圖2. 無時限電流速斷保護原理(yunl)接線I+信號TAKA-+-YRKMKSQFQF共六十二頁3.無時限電流速斷保護(boh)特點（1）保護區(qū)受運行方

5、式、故障類型(lixng)影響。短路電流水平降低，電流保護的保護區(qū)縮短 共六十二頁最大運行方式下三相短路最小運行方式下兩相短路ABONM共六十二頁（2）電流(dinli)段保護不能保護本線全長。 段保護(boh)最長的保護區(qū)不能伸出本線范圍特殊情況，如線路變壓器組時，將段保護區(qū)伸入變壓器，可以保護線路全長。共六十二頁線路(xinl)變壓器組整定方法 共六十二頁（3）靠動作(dngzu)電流的整定獲得選擇性。（4）動作迅速，可靠性高。共六十二頁2.1.2 限時電流速(li s)斷保護1.限時電流速斷保護的工作原理(yunl)及整定計算限時電流速斷保護（電流II段）:帶有較短時限動作的第二套電流保

6、護。共六十二頁限時電流速(li s)斷保護，又稱第段電流保護。 設置目的：彌補電流(dinli)段保護不足，保護本線全長整定原則：為了可靠保護本線全長，保護區(qū)必然伸入下線，必須解決與下線保護“搶動”問題。AB共六十二頁與下線電流段保護配合具體(jt)為時限配合及保護區(qū)配合時限(shxin)配合：動作時限較電流段保護長，可取0.30.5秒保護區(qū)配合：保護區(qū)不超過下線電流段保護區(qū) 共六十二頁如果保護區(qū)超過(chogu)了下線電流段保護區(qū)保護(boh)2的段不起動；保護1的段起動，0.5秒后誤動，跳開1QF。ABC共六十二頁如何保證段保護區(qū)不超過(chogu)下一線路段保護區(qū)？由動作電流(dinli

7、)整定保證P2段保護區(qū)P1段保護區(qū)共六十二頁電流段保護(boh)整定公式：按上面公式整定能保證(bozhng)選擇性，但能保護本線全長嗎？應進行靈敏度校驗，確認保護本線全長能力。共六十二頁靈敏度校驗(xio yn)概念電流保護動作(dngzu)條件：即：靈敏度系數(shù)Ksen考慮TA、繼電保護誤差，Ksen1不能保證可靠動作Ksen1.3才能保證可靠動作應選取本線路范圍內最小的短路電流進行校驗。共六十二頁如果(rgu)本線路范圍內最小的短路電流能保證段保護可靠動作，則說明段保護具有保護本線全長的能力。Ksen1.3，靈敏度合格(hg)，能夠保護本線全長Ksen+信號TAKA-+-YRKTKSQFQ

8、F2.限時電流速斷保護(boh)的單相原理接線圖共六十二頁3.限時電流速斷保護(boh)的特點能保護線路全長靠動作電流和動作時限的整定獲得選擇性能作為本線路的主保護動作迅速，可靠性高保護區(qū)受運行方式(fngsh)、故障類型影響 共六十二頁2.1.3 定時限(shxin)過電流保護線路配置(pizh)了電流段及段后，可以切除本線路上的故障。但是當繼電保護或斷路器發(fā)生故障時，仍不能保證切除故障。還應設段保護。拒動主保護后備保護共六十二頁近后備(hubi)遠后備(hubi)“近后備”與“遠后備”共六十二頁定時限過電流保護：動作(dngzu)電流按躲過最大負荷電流整定的電流保護。1.定時限過電流(di

9、nli)保護（電流(dinli)段）整定原則共六十二頁（1）過電流保護(boh)動作電流整定A.過電流(dinli)保護在正常運行時不動作 負荷電流B.過電流保護在外部故障切除后可靠返回 自起動系數(shù)共六十二頁自起動(q dn)情況： 外部故障切除時，電壓升高，相當于電動機負荷同時起動，此時電流(dinli)為電機的起動電流(dinli)，大于負荷電流(dinli)。 以表示 為自起動系數(shù)，它決定于網(wǎng)絡接線和負荷性質，一般取1.53 共六十二頁（2）過電流(dinli)保護動作時限整定段保護(boh)動作時限階梯特性 共六十二頁共六十二頁（3）過電流保護(boh)靈敏系數(shù)校驗a)校驗用作本線路近

10、后備(hubi)保護的靈敏度 b)校驗作為相鄰線路的遠后備保護靈敏度 使用本線路末端最小短路電流校驗，要求Ksen 1.31.5 使用相鄰線路末端最小短路電流校驗，要求Ksen1.2 共六十二頁定時限(shxin)過電流保護單相原理接線圖I+信號TAKA-+-YRKTKSQFQF2.定時限過電流(dinli)保護的單相原理接線圖共六十二頁（1）能作為本線路(xinl)的近后備保護，相鄰線路(xinl)的遠后備保護。（2）靠動作時限的整定獲得選擇性。（3）動作時限較長。（4）靈敏度較高。3.定時限(shxin)過電流保護的特點共六十二頁2.1.4 電流保護(boh)的接線方式電流保護(boh)接

11、線方式：電流繼電器與電流互感器二次繞組之間的連接方式。*三相完全星形接線：*兩相不完全星形接線：接線系數(shù)：流入電流繼電器的電流與電流互感器二次側電流的比值。完全星形與不完全星形接線的接線系數(shù)均為1。接線系數(shù)：共六十二頁電流(dinli)繼電器的動作電流(dinli)（保護的二次動作電流(dinli)）：保護的一次動作(dngzu)電流：共六十二頁電流保護三相完全(wnqun)星形接線 三相完全星形接線能反應各種相間和接地短路，應用(yngyng)于中性點直接接地電網(wǎng)。共六十二頁電流保護兩相不完全(wnqun)星形接線 兩相不完全星形接線能反應(fnyng)各種相間短路，應用35kV及以下電壓等

12、級的電網(wǎng)。共六十二頁兩相電流差接線(ji xin) 兩相電流差接線主要應用于610kV中性點不接地(jid)電網(wǎng)。共六十二頁電流保護一般用于1035kV電網(wǎng)，屬于小電流接地系統(tǒng)，一般采用不完全星形接線。保護應統(tǒng)一安裝(nzhung)在同名相上（通常裝于A、C相）。注意在1035kV小電流接地系統(tǒng)中發(fā)生(fshng)單相接地時，沒有短路電流。線路仍可繼續(xù)運行2小時。共六十二頁2.1.5 階段(jidun)式電流保護1. 階段(jidun)式電流保護的構成 *無時限電流速斷保護（電流I段） *限時電流速斷保護（電流II段） *定時限過電流保護（電流III段）主保護后備保護共六十二頁l0三段式電流(

13、dinli)保護的保護區(qū)及時限配合特性lABC123QF1QF3QF2IKtIII0.5tII0.5tI共六十二頁歸總(guzng)式原理圖2. 電磁型電流保護(boh)原理圖與展開圖共六十二頁展開式原理圖共六十二頁3. 低壓線路(xinl)保護邏輯框圖共六十二頁2.1.6 三段式電流(dinli)保護整定實例要求(yoqi)：對三段式電流保護1進行整定計算。共六十二頁1.短路電流計算(j sun)B母線短路時的短路電流：C母線(mxin)短路時的短路電流：解：共六十二頁2.保護1的整定計算（1）保護1電流(dinli)I段整定計算動作電流： 動作時限為保護固有(gyu)動作時間。靈敏度校驗：

14、 靈敏度滿足要求。共六十二頁2.保護1電流(dinli)段整定計算（1）動作(dngzu)電流 （2）動作時限 共六十二頁（3）靈敏度校驗(xio yn) 靈敏度滿足要求。共六十二頁3保護1電流(dinli)段整定計算（1）動作(dngzu)電流 （2）動作時限 共六十二頁（3）靈敏度校驗(xio yn) （a）作近后備(hubi)保護近后備靈敏度滿足要求。（b）作遠后備保護遠后備靈敏度滿足要求。 共六十二頁對電流保護的評價1.選擇性電流保護在單電源線路上具有選擇性。電流段由動作(dngzu)電流保證選擇性；電流段由動作電流及動作時間保證選擇性；電流段由動作時間階梯特性保證選擇性。共六十二頁2

15、.速動性電流(dinli)段快速性最好，動作時間僅為ms級的 繼電器固有動作時間；電流段快速性次之，動作時間為0.5s左右；電流段快速性最差，動作時間長。共六十二頁3.靈敏性電流段靈敏性最差，不能保護本線全長（除線變組情況(qngkung)）；電流段靈敏性較好，能保護本線全長；電流段靈敏性最好，能保護下線全長。4.可靠性電流(dinli)保護構成簡單，可靠性較高。 共六十二頁電流保護應用范圍電流保護簡單可靠，但是保護區(qū)隨系統(tǒng)運行方式(fngsh) 及短路類型變化。電流保護主要用于單電源的1035kV饋電線路 作為相間短路的保護。 實際應用時，由于段保護動作時限不長，常將階段(jidun)式電流保護簡化為電流速斷保護與過電流保護兩段式。共六十二頁內容摘要第2章 線路階段式電流保護。第2章 線路階段式電流保護。2.分析線路不同地點(ddin)發(fā)生相間短路時方向元件及方向電流保護的動作情況。方向元件的作