2.2华北电力大学-电力系统继电保护-黄少锋方向保护2-2-2.ppt

第 二 章 电网的电流保护 第 2.1 节  单侧电源网络相间短路的电流保护 一、继电器 继电器是一种能自动执行通断操作的部件，当 其输入量达到一定值时，能使其输出按预先设定的 状态发生变化。 分类： 结构 功能 单元件 电磁型 电流继电器 启动继电器 感应型 电压继电器 度量继电器 整流型 功率方向继电器 时间继电器 数字型 阻抗继电器 信号继电器 中间继电器 继电器的继电特性: 欠量型继电器（反应于测量量的减小而动作） 过量型继电器（反应于测量量的增大而动作） 继电器的表示方法： 电压继电器的工作原理与此类似。 除了内部设计不同以外，从线圈来看： 导线细、匝数多。—— 输入阻抗大，并联接入 动作时限： t=0(秒)—— 瞬时动作（理想 情况）实际上，都需要一定的 测量时间，称为固有动作时间。 灵敏性校验：用线路被保护范围大小来衡量。 （能保护线路的多长？） 考虑最不利的情况（短路电流最小） 用最小保护范围来校验电流Ι段的灵敏性 最小保护范围——对应于系统最小运行方式、发生两相相间短路的情况。 · 图解法 · 解析法 2、限时电流速断保护（电流Ⅱ段） 要求：· 保护线路的全长（有足够的灵敏度）； · 具有最小的动作时限（尽可能快）。 （1）工作原理 保护范围延伸至下级线路，与下级线路电流Ι段配合。 需带时限，在时间上比下级线路的电流Ι段高?t（换取选择性）。 （3）动作时限（保证选择性） t 2 ″ = t 1 ′+ △t （△t＝0.3～0.5s ） △t 考虑的因素： 1）断路器动作时间 + 灭弧时间； 2）时间继电器的延时误差； 3）测量元件（电流继电器）在外部故障切除后的 返回延时； 4）裕度。 通常取 0.5s。 采用快速灭弧和电子延时后，可以缩短到0.3s。 （考试或交流中，可以仅说：0.5秒延时） （5）电流Ⅱ段的原理接线 （1）整定电流（启动电流） · 本线路上可能出现的最大负荷电流 · 外部故障切除后已经启动的保护能够可靠返回 （3）灵敏性校验 最小运行方式，本线路（相邻线路）末端两相短路。 （3）灵敏性校验 最小运行方式，本线路（相邻线路）末端两相短路。 阶段式电流保护的单相原理接线 5、反时限过电流保护（供了解） 反时限过电流保护的时间配合关系 三、电流保护的接线方式 1.三相星形接线和两相星形接线的性能比较 （1）相间短路 中性点直接接地电网和非直接接地电网，都能够正确动作，但动作的继电器数目不同。 （2）单相接地短路 两相星形接线不能反应中性点直接接地电网的B相接地短路。 四.三段式电流保护接线图举例 四.三段式电流保护接线图举例 （a）原理接线图 四.三段式电流保护接线图举例 归纳： 电流Ι段整定 —— 躲过线路末端最大的 短路电流。 电流Ι段校验 —— 按照最小的短路电流。 无延时 —— 瞬时动作。 （3）电流Ι段单相原理接线图 （4）优缺点优点：简单可靠,动作迅速。缺点：1）不能保护本线路全长；2）受系统运行方 式的影响大；3）可能没有保护范围：运行方 式变化较大、短线路时。 当线路与变压器相连接时，可以保护线路的全长，并能够保护变压器的一部分(变压器的阻抗较大)。 (保证选择性和可靠性，牺牲一定的速动性，获得灵敏性) （2）整定电流 假设M为保护 1 的电流速断保护的保护范围末端， 则： （非周期分量基本上衰减结束了，可以忽略影响） （考虑：最小运行方式、两相相间短路的情况） 若不满足,再考虑与保护1的电流Ⅱ段相配合。 （4）灵敏性校验 目的：确保 A-B 线路任何地方的短路都能被切除。 限时电流速断保护的单相原理接线图 （6）评价 优点：灵敏度好，能保护线路全长。 缺点：带 0.3 ～ 1秒延时，速动性差