输电线路的电流保护课件.ppt
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- 关 键 词:
- 输电 线路 电流 保护 课件
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1、最大短路电流:在最大运行方式下三相短路时,最大短路电流:在最大运行方式下三相短路时,通过保护装置的短路电流为最大。通过保护装置的短路电流为最大。最小短路电流:在最小运行方式下两相短路时,最小短路电流:在最小运行方式下两相短路时,通过保护装置的短路电流为最小。通过保护装置的短路电流为最小。2.2.工作原理工作原理发生短路时,流过保护安装地点的短路电流为:发生短路时,流过保护安装地点的短路电流为: lXXEIsxd13min.)(max.lXXEIsxd1223max.)(min. 结论:流过保护安装地点的短路电流值随短路点的位结论:流过保护安装地点的短路电流值随短路点的位 置变化,置变化, 且与
2、系统的运行方式和短路类型有关且与系统的运行方式和短路类型有关3. 3. 整定计算整定计算动作电流动作电流 为保证选择性,保护装置的起动电流应按躲开下一条为保证选择性,保护装置的起动电流应按躲开下一条线路出口处短路时,通过保护的最大短路电流来整定线路出口处短路时,通过保护的最大短路电流来整定即即 Idz KrelId.B.max 结论结论:电流速断保护只能保护本条线路的一部分,而不能电流速断保护只能保护本条线路的一部分,而不能 保护全线路保护全线路继电器动作电流:继电器动作电流:jxTAdzjdzKnIIKjx电流互感器的接线系数电流互感器的接线系数保护范围(灵敏度保护范围(灵敏度KLm)计算(
3、校验)计算(校验) 规程规程规定,在最小运行方式下,速断保护范围的规定,在最小运行方式下,速断保护范围的 lb%(15%20%)即)即 100%(1520)%ABblllmin% 无时限电流速断保护没有人为延时,只考虑继电保护固无时限电流速断保护没有人为延时,只考虑继电保护固有动作时间,由于动作时间较小可认为有动作时间,由于动作时间较小可认为t=0s。 电流速断保护是依靠动作电流定值取得选择性,动作速电流速断保护是依靠动作电流定值取得选择性,动作速度快,但不能保护线路全长,灵敏性差,即牺牲了灵敏性,度快,但不能保护线路全长,灵敏性差,即牺牲了灵敏性,换取了快速性。换取了快速性。4.4.电流速断
4、保护的接线图电流速断保护的接线图 单相原理接线图单相原理接线图 正常状态:正常状态:一一次设备通过的电流为负载电流次设备通过的电流为负载电流流过流过KA的电流小于动作值的电流小于动作值不发断路器跳闸脉冲不发断路器跳闸脉冲 。KA不动作,其触点不闭合不动作,其触点不闭合短路故障时:短路故障时: KA的二次电流大于的二次电流大于KA动作值动作值KA触点闭合触点闭合KM线圈得电线圈得电,其触点闭合其触点闭合KS起动,发出信号。起动,发出信号。QF跳闸,切除故障跳闸,切除故障。4.4.电流速断保护的接线图电流速断保护的接线图 单相原理接线图单相原理接线图 线路上流有很大的短路电流线路上流有很大的短路电
5、流保护装置返回保护装置返回5.5.对电流速断保护的评价对电流速断保护的评价 优点:简单可靠,动作迅速。优点:简单可靠,动作迅速。 缺点:(缺点:(1)不能保护线路全长;)不能保护线路全长; (2)运行方式变化较大时,可能无保护范围。)运行方式变化较大时,可能无保护范围。 (3)在线路较短时,可能无保护范围。)在线路较短时,可能无保护范围。特殊情况特殊情况 电流速断可以保电流速断可以保护线路全长。在采用护线路全长。在采用线路线路变压器组的接变压器组的接线方式的电网中,把线方式的电网中,把线路和变压器可以看线路和变压器可以看成是一个元件。速断成是一个元件。速断保护按躲开变压器低保护按躲开变压器低压
6、侧短路出口处压侧短路出口处d1点点短路来整定,可以保短路来整定,可以保护线路的全长。护线路的全长。 限时电流速断保护限时电流速断保护1. 工作原理工作原理 (1)保护范围必须延伸到下一条线路中去。)保护范围必须延伸到下一条线路中去。 (2)动作带有一定的时限。)动作带有一定的时限。 (3)为了保证速动性,时限应尽量缩短。)为了保证速动性,时限应尽量缩短。 2. 整定计算整定计算 (1) 动作电流动作电流 动作电流按躲开下一条线路瞬时电流速断保护的动作电流按躲开下一条线路瞬时电流速断保护的动作电流进行整定:动作电流进行整定: 继电器动作电流:继电器动作电流:jxTAdzjdzKnII2rel1d
7、zdzIKI (2) 动作时限动作时限 ttt2 1 影响影响 t的因素的因素有:有:n2QF的跳闸时间的跳闸时间tQF, 约为约为0.2s。n时间继电器提前动作误差时间继电器提前动作误差tt,电磁型的约为,电磁型的约为0.05s。n限时速断保护的测量元件在外部故障切除后,由于限时速断保护的测量元件在外部故障切除后,由于惯性而不能立即返回的惯性延时惯性而不能立即返回的惯性延时tg,电磁型的约为,电磁型的约为0.1s。n裕度时间裕度时间ty,取,取0.1s。故。故stttttygtQF50.(3)灵敏度校验灵敏度校验 Ksen1.5,是因为考虑了以下不利于保护动作的因素。,是因为考虑了以下不利于
8、保护动作的因素。(a)可能存在非金属性短路,使短路电流)可能存在非金属性短路,使短路电流Id较小;较小;(b)实际的短路电流小于计算值;)实际的短路电流小于计算值;(c)电流互感器有负误差,使短路时流入保护起动元件)电流互感器有负误差,使短路时流入保护起动元件中的电流变小;中的电流变小;(d)继电器的实际起动值可能有正误差,使)继电器的实际起动值可能有正误差,使Idz变大;变大; (e) 考虑一定裕度。考虑一定裕度。 5 . 1dz)2(minIIKdsen如果限时电流速断保护灵敏性不满足要求如果限时电流速断保护灵敏性不满足要求 (1 1)与下一条线路的限时电流速断相配合与下一条线路的限时电流
9、速断相配合 下一线dzKdzIKI (2)(2) 动作时限比下一条线路时限电流速断保护的动作动作时限比下一条线路时限电流速断保护的动作时限高出一个时间阶段时限高出一个时间阶段t,即,即ttt 下一线本3.3.限时电流速断保护的接线图限时电流速断保护的接线图 ()单相原理接线()单相原理接线4.4.对限时电流速断保护的评价对限时电流速断保护的评价 优点:结构简单,动作可靠,能保护本条线路全长。优点:结构简单,动作可靠,能保护本条线路全长。 缺点:不能作为相邻元件(下一条线路)的后备保护缺点:不能作为相邻元件(下一条线路)的后备保护,受系统运行方式变化较大。受系统运行方式变化较大。 三、定时限过电
10、流保护(电流三、定时限过电流保护(电流IIIIII段)段) 定时限过电流保护定时限过电流保护定义:其动作电流按躲过被保护线路的最大负荷电定义:其动作电流按躲过被保护线路的最大负荷电流整定,其动作时间一般按阶梯原则进行整定以实现过流整定,其动作时间一般按阶梯原则进行整定以实现过电流保护的动作选择性,并且其动作时间与短路电流的电流保护的动作选择性,并且其动作时间与短路电流的大小无关。大小无关。1. 1. 工作原理工作原理反应电流增大而动作反应电流增大而动作,它要求能保护本条线路的全长和它要求能保护本条线路的全长和下一条线路的全长。下一条线路的全长。作为近后备保护和远后备保护,其保护范围应包括下条作
11、为近后备保护和远后备保护,其保护范围应包括下条线路或设备的末端。线路或设备的末端。过电流保护在最大负荷时,保护不应该动作。过电流保护在最大负荷时,保护不应该动作。 2.2.整定计算整定计算(1)动作电流)动作电流按躲开被保护线路的最大负荷电流,且在自起动电流按躲开被保护线路的最大负荷电流,且在自起动电流下继电器能可靠返回进行整定:下继电器能可靠返回进行整定: max.LressreldzIKKKI()灵敏度校验()灵敏度校验近后备近后备远后备远后备5 . 1 .min.(senOPdIIK本末近)2 . 1 .min.(senOPdIIK下一末远) 低电压继电器正常时(得电)常开触点闭合,常闭
12、触点断开低电压继电器正常时(得电)常开触点闭合,常闭触点断开当电压低于整定值时,常开触点断开,常闭触点闭合。当电压低于整定值时,常开触点断开,常闭触点闭合。正常运行时正常运行时:KV触点打开,触点打开,KA触点打开。触点打开。最大负荷电流:最大负荷电流:KV触点打开,触点打开,KA触点闭合。触点闭合。短路时:短路时:KV触点闭合,触点闭合,KA触点闭合。触点闭合。当灵敏度不满足要求时,当灵敏度不满足要求时,可以采可以采 用低电压闭锁的用低电压闭锁的过电流保护过电流保护ttt 21(3) 时间整定时间整定 ttt max 下本 动作延时是按阶梯原则整定的,即本线路的过电流保动作延时是按阶梯原则整
13、定的,即本线路的过电流保护动作延时应比下一条线路的电流护动作延时应比下一条线路的电流段的动作时间长一个段的动作时间长一个时限阶段时限阶段t:4.4.对定时限过电流保护的评价对定时限过电流保护的评价 优点:结构简单,工作可靠,不仅能作近后备,而且能优点:结构简单,工作可靠,不仅能作近后备,而且能作为远后备。在放射型电网中获得广泛应用,一般在作为远后备。在放射型电网中获得广泛应用,一般在35千伏千伏及以下网络中作为主保护。及以下网络中作为主保护。 缺点:动作时间长,而且越靠近电源端其动作时限越缺点:动作时间长,而且越靠近电源端其动作时限越大,对靠电源端的故障不能快速切除。大,对靠电源端的故障不能快
14、速切除。 2.2.电流三段式保护的保护特性及时限特性电流三段式保护的保护特性及时限特性 优点:简单,可靠,并且一般情况下都能较快切除故优点:简单,可靠,并且一般情况下都能较快切除故障。一般用于障。一般用于35千伏及以下电压等级的单侧电源电网中。千伏及以下电压等级的单侧电源电网中。缺点:灵敏度和保护范围直接受系统运行方式和短路缺点:灵敏度和保护范围直接受系统运行方式和短路类型的影响,此外,它只在单侧电源的网络中才有选择性。类型的影响,此外,它只在单侧电源的网络中才有选择性。 4.4.三段式电流保护的评价三段式电流保护的评价线路的零序电流及方向保护线路的零序电流及方向保护一、概述一、概述1 1、中
15、性点方式:、中性点方式:2 2、供电可靠性:、供电可靠性:3 3、绝缘水平:、绝缘水平:4 4、接地电流:、接地电流:中性点直接接地(大接地电流电网)中性点直接接地(大接地电流电网)中性点非直接接地(小接地电流电网)中性点非直接接地(小接地电流电网)大:供电可靠性低大:供电可靠性低小:供电可靠性高小:供电可靠性高大:按相电压,设备造价低大:按相电压,设备造价低小:按线电压,设备造价高小:按线电压,设备造价高大:接地电流大,属故障状态,需跳闸大:接地电流大,属故障状态,需跳闸小:接地电流小,属不正常运行状态,不小:接地电流小,属不正常运行状态,不 跳闸只发信号跳闸只发信号二、接地故障时零序电流,
16、零序电压及零序功率二、接地故障时零序电流,零序电压及零序功率 的特点的特点 (1 1)故障点的零序电压最高,离故障点越远,零序电)故障点的零序电压最高,离故障点越远,零序电压越低。压越低。(2 2)零序电流的分布,决定于线路的零序阻抗和)零序电流的分布,决定于线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗及变压器接地中性点的中性点接地变压器的零序阻抗及变压器接地中性点的数目和位置。数目和位置。(3 3)故障线路零序功率的方向与正序功率的方向)故障线路零序功率的方向与正序功率的方向相反,是由线路流向母线的。相反,是由线路流向母线的。(4 4)某一保护安装地点处的零序电压与零序电流)某一保护安装地点处
17、的零序电压与零序电流之间的相位差取决于背后元件的阻抗角。之间的相位差取决于背后元件的阻抗角。 (5 5)在系统运行方式变化时,正、负序阻抗的变)在系统运行方式变化时,正、负序阻抗的变化,引起化,引起Ud1Ud1、Ud2 Ud2 、Ud0Ud0之间电压分配的改变,因而之间电压分配的改变,因而间接地影响零序分量的大小。间接地影响零序分量的大小。二、接地故障时零序电流,零序电压及零序功率的特点二、接地故障时零序电流,零序电压及零序功率的特点 三、零序电流滤过器三、零序电流滤过器 流入继电器中的电流为流入继电器中的电流为 接地故障时流入继电器的电流接地故障时流入继电器的电流为零序电流,即为零序电流,即
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