输电线路的电流保护.pptx
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1、最最大大短短路路电电流流:在在最最大大运运行行方方式式下下三三相相短短路路时时,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。最最小小短短路路电电流流:在在最最小小运运行行方方式式下下两两相相短短路路时时,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:结结论论:流流过过保保护护安安装装地地点点的的短短路路电电流流值值随随短短路路点点的的位位 置变化,置变化,且与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
2、 为为保保证证选选择择性性,保保护护装装置置的的起起动动电电流流应应按按躲躲开开下下一一条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 I dz K relId.B.max 结结论论:电电流流速速断断保保护护只只能能保保护护本本条条线线路路的的一一部部分分,而而不不能能 保护全线路保护全线路继电器动作电流:继电器动作电流:Kjx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(校验)计算(校验)规规程程规规定定,在在最最小小运运行行方方式式下下,速速断断保保护护范范围围的的 lb%(15%20%)即)即
3、100%(1520)%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
4、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
5、;)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 电电流流速速断断可可以以保保护护线线路路全全长长。在在采采用用线线路路变变压压器器组组的的接接线线方方式式的的电电网网中中,把把线线路路和和变变压压器器可可以以看看成成是是一一个个元元件件。速速断断保保护护按按躲躲开开变变压压器器低低压压侧侧短短路路出出口口处处d1点点短短路路来来整整定定,可可以以保保护线路的全长。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
6、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 动动作作电电流流按按躲躲开开下下一一条条线线路路瞬瞬时时电电流流速速断断保保护护的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:(2)动作时限动作时限 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限限时时速速断断保保护护的的测测
7、量量元元件件在在外外部部故故障障切切除除后后,由由于于惯惯性性而而不不能能立立即即返返回回的的惯惯性性延延时时tg,电电磁磁型型的的约约为为0.1s。n裕度时间裕度时间ty,取,取0.1s。故。故(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)电电流流互互感感器器有有负负误误差差,使使短短路路时时流流入入保保护护起起动动元元件件中的电流变小;中的电流变小;(d)继电器的
8、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。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速断相配合 (2)(2)动动作作时时限限比比下下一一条条线线路路时时限限电电流流速速断断保保护护的的动动作作时限高出一个时间阶段时限高出一个时间阶段t,即,即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
9、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定义义:其其动动作作电电流流按按躲躲过过被被保保护护线线路路的的最最大大负负荷荷电电流流整整定定,其其动动作作时时间间一一般般按按阶阶梯梯原原则则进进行行整整定定以以实实现现过过电电流流保保护护的的动动作作选选择择性性,并并且且其其动动作作时时间间与与短短路路电电流流的的大大小小无关。无关。1.1.工
10、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)动作电流按按躲躲开开被被保保护护线线路路的的最最大大负负荷荷电电流流,且且在在自自起起动动电电流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:()灵敏度校验()灵敏度校验近后备近后备远后备远后
11、备(3)时间整定时间整定 动动作作延延时时是是按按阶阶梯梯原原则则整整定定的的,即即本本线线路路的的过过电电流流保保护护动动作作延延时时应应比比下下一一条条线线路路的的电电流流段段的的动动作作时时间间长长一一个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。缺缺点点:动动作作时时间间长长,而而且且越越靠靠近近电电源源端
12、端其其动动作作时时限限越越大,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障。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类缺点: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。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
13、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:
14、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,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)故故障障点点的的零零序序电电压压最最高高,离离故故障障点点越越远远,零零序序电电压压越低。越低。(2 2)零零序序电电流流的的分分布布,决决定定于于线线路路的的零零序序阻阻抗抗和和中中性性点点接接地地变变压压器器的的零零序序阻阻抗抗及及变变压压器器接接地地中中性性点点的的数目和位置。数目和位置。(3 3)故故障障线线路路零零序序功功率率的的方方向向与与正正序序功功率率的的方方向向相反,是由线路流向母线的。相反,是由线路流向母线的
15、。(4 4)某某一一保保护护安安装装地地点点处处的的零零序序电电压压与与零零序序电电流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)在在系系统统运运行行方方式式变变化化时时,正正、负负序序阻阻抗抗的的变变化化,引引起起Ud1Ud1、Ud2 Ud2、Ud0Ud0之之间间电电压压分分配配的的改改变变,因因而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
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