重大继电保护第二章电网的电流电压保护课件.ppt

* * 单侧电源网络的相间短路电流电压保护 1 电网相间短路的方向性电流保护 2 大接地电流系统的零序保护 3 第二章电网的电流电压保护 小接地电流系统的零序保护 4 电流继电器 电网发生相间短路时，故障相电流突然增大，通过检测电流的变化可以判定故障的发生，这是作为故障测量元件之一的电流继电器的功能。 电流继电器有很多类型，如电磁型、晶体管型和集成电路型等，它们总有一个动作电流（Iop.r）和一个返回电流（Ire.r） 某种电流电压继电器的结构如下所示： 电流继电器 动作电流（Iop.r） 返回电流（Ire.r） 返回系数 ： 增量继电器 欠量继电器 相间短路和系统运行方式 在假设电力系统各处正序阻抗和负序阻抗相等的情况下， 两相短路时故障相的相电流是三相短路时的 倍。 保护安装处通常是指继电保护装置采集电流、电压信号的位置，而不是装置的实际存在处。 相间短路和系统运行方式 （2.1） （2.2） 最大方式 最小方式 阶段式保护方案 1、保护范围 如图2.3所示，当电流保护的整定值Iop等于在一定方式下（系统阻抗一定和短路类型一定）k点短路时的故障电流，则从保护安装处到K点之间任意一点短路时保护均能够启动，则电流保护在此方式下的保护范围（其间任一位置发生短路，保护装置能够启动）是lp。 阶段式保护方案 2、阶段式保护方案 线路的电流保护是常见的阶段式保护之一，通常配置Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段，又叫三段式保护，其方案如图2.4所示： Ⅰ段最大保护范围 0秒延时动作于跳闸。 Ⅱ段最大保护范围 动作时间比下一级相邻线路Ⅰ段的动作时间增加 ?t。与Ⅰ段构成主保护。 Ⅲ段最大保护范围 动作时间比下一级相邻线路Ⅲ段的动作时间增加?t。是后备保护 阶段式保护方案 该方案目的是在最大方式下限制各段的保护范围，使其满足选择性的要求，并在该前提下使保护的快速性尽可能提高。 方案的实现手段是在最大方式下，通过整定计算获得各段保护的整定值。在最小方式下校验整定结果能否满足灵敏性的要求。 无时限电流速断保护 无时限电流速断保护又称为Ⅰ段电流保护或瞬时电流速断保护 1、Ⅰ段的整定计算方法 如图1.5所示 Ⅰ段的整定原则：躲过（使继电保护不启动）被保护线路末端三相短路时保护安装处的相电流。规定Ⅰ段保护动作时间top’=0s。 可靠系数：所有误差及裕度的总和：短路电流计算误差、传感误差、装置误差、非周期分量影响、裕度。误差均考虑为一个方向。 特点：原理简单、动作速度快、保护范围受系统运行方式影响大。 最小保护范围不小于 15%～20%，否则认为其灵敏性校验不满足要求。 3、线路—变压器形式下Ⅰ段的整定 如图2.7，是线路—变压器组接线，此时线路的Ⅰ段的整定原则为：躲过变压器与线路连接侧的对侧三相短路时保护安装处的相电流。也即保护的整定值会较小，其保护范围可能会超过线路全长，伸入变压器内部，这是被允许的，因为对于线路—变压器组接线，变压器故障时其必然停止运行。 其中，ZT是变压器的阻抗 4、Ⅰ段的保护范围 （一）作图法 如图2.5，M 和 N 点的横坐标。不难发现，最大方式下保护范围末端的短路电流等于保护的整定值 （二）解析法 保护范围末端三相短路 保护范围末端两相短路 限时电流速断保护 限时电流速断保护又称为Ⅱ段电流保护。 1、 Ⅱ段的整定计算方法 如图2.8所示，为满足选择性要求， Ⅱ段的动作时限必须比相邻下一级线路Ⅰ段的动作时限增加?t。 Ⅱ段的整定原则：躲过相邻下一级线路Ⅰ段保护范围末端三相短路时保护安装处的相电流。 其整定值用下式计算， Ⅱ段的动作时间为： 其中 ?t 通常为 0.3～0.5s 。 2、相邻分支线路---定义分支系数 分支系数= 相邻线路短路电流的比值。即将下一条线路动作电流折算到本线路。 助增的情况，而Kb＞1；外汲的情况，而Kb＜1。 在复杂电网中可能同时既存在助增情况，也存在外汲情况，分支系数的值可能为任意正数。 3、有多个相邻下一级的情况 被保护线路存在多个相邻下一级设备时， 首先按与各个相邻下一级设备的Ⅰ段相配合整定，然后选择数值较大者 4、Ⅱ段的灵敏性校验 最小灵敏系数 规定其必须大于1.3~1.5。如果灵敏系数检验不满足要求，则应该按与相邻下一级线路的Ⅱ段相配合重新整定 。 5、二次接线 其动作时间改为： Ⅱ段的接线图与Ⅰ段的相同，在数字式继电保护装置中，它们是共用同一硬件的两段程序，其跳闸逻辑出口为 “或”关系。由常规继电器实现的两段保护各自有一套硬件，其跳闸