第二章 电网的电流电压保护.ppt

第二章 电网的电流保护 单侧电源网络相间短路的电流保护 双侧电源网络相间短路的方向性电流保护 中性点直接接地系统中接地短路的零序电流及方向保护 中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护 2.1.单侧电源网络相间短路的电流保护 电流继电器 电流速断保护 限时电流速断保护 定时限过电流保护 阶段式电流保护装置 电流保护的接线方式 2.1.1继电器 继电器:继电器是一种能自动执行断续控制的部件，当其输入量达到一定值时，能使其输出的被控制量发生预计的状态变化。(如…) 继电器的分类: 按动作原理分:电磁型、感应型、整流型、电子型、数字型等…。 按反应的物理量分:电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗继电器、气体继电器等。 按继电器在保护回路中所起的作用:启动继电器、量度继电器、时间继电器、中间继电器、出口继电器等 继电器的要求:工作可靠,动作过程具有‘继电特性’ 。p16 电流继电器 电流继电器是电流保护的基本元件，反应于电流的增大而动作。 使电流继电器临界（最小）动作的电流值称为动作电流。继电保护动作使断路器跳开切除了故障后，线路中的电流大小迅速减小，为了使继电器能够尽快复归，以准备应对下一次故障，电流继电器应该在电流下降到一定值时复归到正常状态，亦即返回。在电流下降过程中，使电流继电器临界（最大）返回的电流值称为返回电流。电流继电器的返回电流小于动作电流，二者的比值称为返回系数: 2.1.2单测电源网络相间短路时电流量值特征 我国运行电网的电压等级:500、330 、220 、110 、66 、35 、10 、6kV和380/220.其中110kV及以上电压等级的电网主要承担输电任务，形成多电源电网，采用中性点直接接地方式， 110kV以下电压等级的电网，主要承担供配电任务，常采用双电源互为备用，正常为单侧电源供电，中性点采用不直接接地方式。 如图2.3为单侧电源供电网络，正常运行时各条线路流过的是负荷电流，越靠近电源的线路，流过的负荷电流越大，其大小取决于用户负荷的接入多少，负荷电流与供电电压的相位角是功率因素角，一般小于300。 当供电网络中任意点发生三相短路和两相短路时，各条线路流过的是短路电流，包括短路电流周期分量、暂态高频分量、衰减直流分量。 当系统中某一点发生三短路，短路电流工频周期分量近视值为： 不同的系统运行方式下，Zs取值不同。 最大运行方式:通过该保护装置的短路电流为最大. 最小运行方式:通过该保护装置的短路电流为最小. 在最大运行方式下三相短路,通过保护安装处的电流为最大-----用于整定. 在最小运行方式下二相短路,通过保护安装处的电流为最小-----用于灵敏度校验. 对应于系统最大运行方式和最小运行方式，Zs分别取为最小系统阻抗Zs.min和最大系统阻抗Zs.max ，此时的短路电流分别为最大短路电流Ik.max和最小短路电流Ik.min 。常用的有最大三相短路电流I(3)k.max 、最小三相短路电流I(3)k.min和最小两相短路电流I(2)k.min 。图2-1-b所示两条曲线分别表示在系统最大运行方式下三相短路I(3k.max和最小运行方式下两相短路电流I(2)k.min,，关于短路电流和短路点到保护安装处距离L的曲线，即短路电流曲线。 单侧电源辐射形电网中的电流曲线 流过保护安装处短路电流的大小与以下因数有关： 1）电力系统运行方式（Zs）的变化 2）电力系统正常运行状态（E?）的变化 3）不同的短路类型（K ? ） 4)随短路点距等值电源的距离变化，短路电流连续变化，越远电流越小，并且在本线路末端和下级线路出口短路，电流没有差别。 负荷电流及短路电流曲线比较，在保护范围内短路电流幅值总是大于负荷电流的幅值，正常运行与短路状态间的差别明显，利用流过保护安装处电流幅值的大小来区分运行状态，实现保护简单可靠，方便易行。 2.1.3 电流速断保护 电流速断保护的保护范围 电流速断保护的单相原理接线 电流速断保护中间继电器的作用 中间继电器的作用是： 电流继电器KA的接点容量比较小，不能直接接通跳闸线圈YR，电流继电器动作后起动中间继电器KM，再由中间继电器的触点（容量大）去跳闸； 当线路装设有避雷器时，利用中间继电器的固有动作时间，防止避雷器放电时引起瞬时电流速断保护误动作。 电流速断保护优缺点 电流速断保护简单可靠，动作迅速，但不能保护线路全长，且保护范围受系统运行方式的影响（线路长短，对保护范围的影响，图2-5与图2-6）；必须与限时电流速断共同构成线路的主保护。 。 在某些情况下，电流速断保护也可以线路全长图2-7 ，如应用于电网末端的线路-变压器组时。