电力系统继电保护原理299683.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 电网相间短路的方向性电流电压保护 中性点接地电网接地短路的零序电流及方向保护 中性点非接地电网单相接地故障时零序电压电流及方向保护 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 电力系统正常运行时，输电线路上流过负荷电流，额定情况下，母线电压为额定电压。 当输电线路发生相间短路时，各电源至短路点之间的回路上流过短路电流，故障相母线电压降低为残余电压。利用这一特征反应故障的发生，可构成电流电压保护。 电流保护就是在输电线路中电流达到电流整定值时电流继电器动作。常见的输电线路相间短路电流保护有电流速断保护、限时电流速断保护、定时限过电流保护。 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。 使电流继电器临界动作的电流值称为动作电流。在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: 集成电路型电流继电器 在如图2-1-a所示单侧电源辐射形电网中，变电所A、B、C都装设有电流保护，在线路L1上任意一点发生的短路故障，A站保护1应可靠起动，并跳开断路器1QF，切除故障。同理，对于线路L2和L3上的短路故障，B、C站保护2、3应分别起动并跳开2QF、3QF。 当系统中某一点发生三相短路时，稳态短路电流为： 不同的系统运行方式下，Xs取值不同。对应于系统最大运行方式和最小运行方式，Xs分别取为最小系统阻抗Xs.min和最大系统阻抗Xs.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关于短路点到保护安装处距离L的曲线，即短路电流曲线。 电流速断保护 电流速断保护可作为快速切除被保护元件出口处的严重短路故障的保护，其动作不带时限，仅有保护装置的固有动作时间。 以图2-1-（a）中线路AB的保护1为例，为保证选择性，在相邻线路BC出口短路时，保护1瞬时电流速断保护不应起动，为此其动作电流应躲过线路末端B点的最大短路电流，因此瞬时电流速断保护的动作电流按躲过本线路末端短路时流过保护的最大短路电流来整定，即 电流速断保护的保护范围 从图2-1-（b）可以看出，瞬时电流速断不能保护线路全长，只能保护线路首端的一部分，最大运行方式发生三相短路时，保护区长度为Lmax；最小运行方式下发生两相短路时，保护区长度为Lmin，保护范围因系统运行方式和故障形式而改变。电流速断保护的灵敏度用保护范围百分比来表示。一般要求最大保护范围达线路全长的50％，最小保护范围达线路全长的15～20％。 保护1最小保护范围可按下式计算： 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； 当线路装设有管型避雷器时，利用中间继电器的固有动作时间（约0.1s），防止管型避雷器放电时引起瞬时电流速断保护误动作。 瞬时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，必须与限时电流速断共同构成线路的主保护。 限时电流速断保护 限时电流速断保护的保护范围应为线路的全长，其保护范围必然要延伸到相邻线路的一部分，并保证其保护范围不超过相邻线路的瞬时电流速断保护，它的动作电流应按躲过相邻线路瞬时电流速断的动作电流来整定。对图2-1-（a）中保护1，应为 限时电流速断保护动作时限 为保证选择性，限时电流速断应有时限，其动作时限t1。II应比相邻线路瞬时电流速断保护的动作时间t2.I（约0.1s）大一个?t，即 限时电流速断保护灵敏系数 在线路末端校验保护1限时电流速断保护在最小运行方式下发生两相短路时的灵敏系数： 定时限过电流保护 电流保护的动作条件是流过保护的电流达到保护的动作值Iact，过电流保护应保证流过正常运行时可能的最大负荷电流IL.max保护可靠不误动。 过电流保护动作电流Iact通常按躲开最大负荷电流整定。正常运行时，保护应可靠不误动，在其保护范围内发生短路故障时，反应于短