《電力系統(tǒng)繼電保護》第2章電網的電流保護.ppt

第 二 章 電網的電流保護 Overcurrent Protection,第一節(jié) 單側電源網絡相間短路的電流保護,一、繼電器,繼電器是一種能自動執(zhí)行通斷操作的部件。當輸入量達到一定數(shù)值時，能使其輸出的被控制量（如觸點、電平）發(fā)生預計的狀態(tài)變化。,1. 繼電器的分類和表示方法,常開觸點：輸入電量不足時觸點打開。,常閉觸點：輸入電量不足時觸點閉合。,Mdck ( I2 ) 動作：Mdc Mth+ Mm 返回：Mdc Mth Mm,2. 過電流繼電器,Iop,Ire,閉合,斷開,0.850.9,二、三段式電流保護的整定與校驗,1. 單側電源網絡相間短路時電流量特征,（1）正常運行狀態(tài)（E）,流過保護2的短路電流和哪些因素有關呢？,最大方式三相短路,最小方式兩相短路,（3）運行方式（ZS）,（2）短路點位置（ZK）,（4）短路類型,ZS.min,ZS.max,系統(tǒng)最大運行方式：在相同地點發(fā)生相同類型的短路時流過保護安裝處的電流最大，與此對應的系統(tǒng)運行方式。,系統(tǒng)最大運行方式：在相同地點發(fā)生相同類型的短路時流過保護安裝處的電流最大，與此對應的系統(tǒng)運行方式。,1. 電流速斷保護（電流段）,反應于短路電流的幅值增大而瞬時動作的電流保護。,整定計算的三要素,整定值 動作時限 靈敏性校驗,按照選擇性的要求，希望能保護本線路全長。,以保護2為例：,按IKB.min整定：能保護線路AB全長 , 按躲過相鄰下一條線路出口短路(d2)時可能出現(xiàn)的最大短路電流來整定,可保證BC線路故障時保護2不誤動。,d2點短路保護會誤動。,二次動作電流：,一次動作電流：,t 2I= 0 s,動作時限：,- 理想情況,電流互感器變比,電流互感器接線方式,保護范圍隨運行方式、故障類型的變化而變化。,靈敏性校驗：,計算最小保護范圍 lmin% ( 15% ),解析法求最?。ㄗ畲螅┍Ｗo范圍：,保 護 2,保 護 1,電流速斷保護單相原理接線：,缺點:,電流速斷保護優(yōu)缺點：,優(yōu)點:,簡單可靠,動作迅速,不能保護本線路全長；,失去保護范圍：運行方式變化較大、短線路。,個別情況下（線路變壓器組連接），可以保護線路的 全長，并能夠保護變壓器的一部分。,2. 限時電流速斷保護（電流段）,靈敏度：保護范圍必然延伸。 選擇性：帶時限,比下一線路電流速斷保護高t。, 保護線路的全長，足夠的靈敏度； 具有最小的動作時限。,一次起動電流計算:,M,動作時限:,靈敏性校驗：,計算 KsenII,校驗條件：,最小方式、本線末端兩相相間短路,若不滿足,考慮與保護1的限時電流速斷配合:,缺點:,限時電流速斷保護優(yōu)缺點：,優(yōu)點:,靈敏度好，能保護線路全長。,帶 0.5 1秒延時，速動性較差；,不能做下一段線路的遠后備,電流、段聯(lián)合工作就可以保證全線路的故障在0.5秒內予以切除，一般情況下能夠滿足速動性的要求，可以作為“主保護”。,限時電流速斷保護單相原理接線：,3. 定時限過電流保護（電流III段）,動作電流整定：,后備保護：（1）近后備保護本線路全長 （2）遠后備保護相鄰線路全長, 最大負荷電流：, 外部故障切除后保護裝置能夠可靠返回:,動作時限整定：,缺點：故障越近電源端，故障電流越大，切除時 限反而越長，不滿足速動性要求！,階梯型的時限特性：, 處于電網終端的保護裝置，其過電流保護的動作時限并不長，這種情況下它可作為主保護兼后備保護，不需裝設電流速斷保護和限時電流速斷保護。 保護C：只設定時限過電流保護，無延時 保護B：只設電流速斷保護和定時限過電流保護 保護A：按一般原則裝設電流速斷、限時電流速斷和定時限過流保護。,靈敏性校驗：,計算 KsenIII,校驗條件：,最小運行方式， 本線路（相鄰線路）末端相間短路。,- 靈敏度應相互配合：靠近故障點保護靈敏度高,過電流保護單相原理接線：,同電流二段。,優(yōu)點：,簡單可靠，動作時限與短路電流的大小無關。,缺點：,故障靠電源越近，短路電流越大，過電流保護 切除故障的時間越長。,反時限過電流保護：,也是一種過電流保護，其動作時間是電流的函數(shù)。,電流越小，動作時間越長； 電流越大，動作時間越短。,階 段 式 電 流 保 護 的 配 合,三、電流保護的接線方式, 電流繼電器與電流互感器二次線圈之間的連接方式。,1. 三相星形接線和兩相星形接線的性能比較,（1）相間短路 中性點直接接地電網和非直接接地電網，都能夠 正確動作，但動作的繼電器數(shù)目不同。,（2）單相接地短路 兩相星形接線不能反應中性點直接接地電網的B 相接地短路（但有專門的接地保護）。,（3）兩點接地短路 小電流接地系統(tǒng)，允許單相接地時繼續(xù)短時運行， 希望只切除一個故障點。,串聯(lián)線路,輻射線路,性能比較,（4） Y/接線變壓器后面的短路,當過電流保護接于降壓變壓器的高壓側作為低壓側線路的后備時:,措施：在中線上接入一個繼電器，以提高靈敏系數(shù)。,(1) 三相星形接線可使靈敏系數(shù)增大一倍；,(2) 兩相星形接線的靈敏系數(shù)只能由A,C相決定，較 三相星形接線靈敏系數(shù)降低一半。,三相星形接線：廣泛應用于發(fā)電機、變壓器等大型貴重設備的保護中，因為它能提高保護動作的可靠性和靈敏性。,2. 不同接線方式的應用, 兩相星形接線時，應在所有的線路上將保護裝置安裝在相同的兩相上（一般都裝于A、C相上），以保證在不同的線路上發(fā)生兩點及多點接地時，能切除故障。,兩相星形接線：由于兩相星形接線較為簡單經濟，因此在中性點直接接地和非直接接地電網中（輻射線路較普遍）廣泛使用。,四. 三段式電流保護接線圖舉例,五. 三段式電流保護的評價及應用,選擇性：通過動作電流、動作時間來保證選擇性。 單電源輻射網絡上可保證獲得選擇性； 多電源網絡上在某些特殊情況下才獲得選擇性。 速動性：無時限速斷和帶時限速斷保護動作是迅速的； 過電流保護則常常不能滿足速動性的要求。 靈敏性：運行方式變化較大時，速斷保護往往不能滿足要求。 被保護線路很短時，無限時電流速斷保護常為零。 長距離重負荷線路過電流保護的靈敏度常常也很小。 靈敏度差是電流電壓保護的主要缺點。 可靠性：繼電器簡單、數(shù)量少，整定計算和校驗容易。 可靠性好是它的主要優(yōu)點。 應用：主要用在35kv及以下的單電源輻射網上。,