10kV线路保护【稻香书屋】

1、主讲教师：张迎峰 Z,1,学习幻灯,1.掌握10kV线路保护装置的典型功能及使用方法 2.会识读10kV线路保护装置的原理接线图 3.单侧电源的三段式电流保护的原理 4.会进行三段式电流保护的整定计算 5.掌握电压闭锁电流保护的原理 6.掌握双侧电源的方向电流保护原理 7.掌握小电流接地选线的作用和原理 8.掌握低频减载的作用和原理,2,学习幻灯,主接线图,3,学习幻灯,4,学习幻灯,5,学习幻灯,国电南瑞科技的产品 产品说明书,6,学习幻灯,7,学习幻灯,8,学习幻灯,9,学习幻灯,10,学习幻灯,装置背板端子图 馈线开关柜端子排图 交流电压图电流图,11,学习幻灯,12,学习幻灯,13,学

2、习幻灯,14,学习幻灯,15,学习幻灯,16,学习幻灯,17,学习幻灯,18,学习幻灯,最大运行方式：是系统在该方式下运行时，具有最小的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。 最小运行方式：是系统在该方式下运行时，具有最大的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最小的一种运行方式,19,学习幻灯,系统Xsmax7.9，Xsmin=5.4 ，线路AB长20km，线路电抗0.4 /km，A母线电压35kV。求B母线短路最大短路电流和最小短路电流，并画出短路电流随短路点与电源点的距离变化的曲线,20,学习幻灯,B母线发生短路时的最大短路电流为： 最小短路电流为,21,学习幻灯,22,

3、学习幻灯,23,学习幻灯,24,学习幻灯,问题】 K1与K2两点短路时流过保护1的短路电流差别不大。 保护1无法区分本线路末端短路和相邻线路首端的短路,25,学习幻灯,解决】优先保证选择性：保证下一条线路出口处短路时不启动（按躲开下一条线路出口处短路的条件整定,26,学习幻灯,对保护1，它的整定动作电流必须大于母线B上可能出现的最大短路电流（在最大运行方式下该点发生三相短路时的电流）。 可靠性系数 =1.21.3,27,学习幻灯,2021/3/7,广东水利电力职业技术学院,保护1的电流段整定值OPOperate ：保护的电流段的可靠性系数relReliable,28,学习幻灯,本线路末端短路时

4、保护不能启动，也就是该保护不能保护线路全长,29,学习幻灯,30,学习幻灯,要求在系统最小运行方式下的两相短路时，保护可以动作的范围不小于线路全长的15%20%。 从该式中求得,31,学习幻灯,32,学习幻灯,如图所示网络，已知： kV，最大运行方式下系统的等值阻抗 ，最小运行方式下系统的等值阻抗 ，线路单位长度正序阻抗X104 /km， ，试对电流保护1的段和电流保护2的段进行整定计算,33,学习幻灯,34,学习幻灯,均满足灵敏性要求,35,学习幻灯,已知系统最大运行方式下的阻抗 ，系统最小运行方式下的阻抗 ， 线路的X10.4 /km，变压器的阻抗XT44 ，若B母线没有别的引出线，试求线

5、路的瞬时电流速断保护是否能保护线路全长,36,学习幻灯,解：B母线没有别的引出线，变压器故障时允许线路的瞬时电流速断保护动作，故该瞬时电流速断保护动作电流可按大于 整定,37,学习幻灯,38,学习幻灯,4,与下一级保护之间满足选择性的要求,39,学习幻灯,40,学习幻灯,如图所示网络，已知： kV，最大运行方式下系统的等值阻抗 ，最小运行方式下系统的等值阻抗 ，线路单位长度正序阻抗X104 /km， ， ，试对电流保护1的段和段进行整定计算,41,学习幻灯,限时电流速断保护的整定,42,学习幻灯,43,学习幻灯,灵敏度系数： Sensitiveness 灵敏度,44,学习幻灯,45,学习幻灯,

6、46,学习幻灯,灵敏度不满足要求时,要与相邻线路的限时电流速断保护配合,47,学习幻灯,48,学习幻灯,K2点故障，保护1、保护2起动 保护2动作，切除故障 保护1返回,49,学习幻灯,50,学习幻灯,51,学习幻灯,可以保护本线路的全长,定时限过电流 保护范围,可以保护相邻线路的全长,52,学习幻灯,动作电流的整定：按照躲过最大负荷电流整定,53,学习幻灯,依靠时限保证选择性,54,学习幻灯,55,学习幻灯,灵敏度系数 近后备保护：灵敏度系数要达到1.31.5 远后备保护：灵敏度系数要达到1.2,56,学习幻灯,保护1的电流段电流整定值为 求出二次动作电流及动作时间，并进行灵敏度校验,57,

7、学习幻灯,58,学习幻灯,如图所示网络的已知参数已标于图上，线路电抗X1042 /km，最小运行方式下的系统等值电抗 ,试求： (1)选择线路AB过电流保护用电流互感器的变比； (2)选择线路AB过电流保护的动作电流，并进行灵敏系数校验； (3)选择线路AB过电流保护的动作时限,59,学习幻灯,60,学习幻灯,61,学习幻灯,62,学习幻灯,63,学习幻灯,64,学习幻灯,给保护15选择配置什么样的电流保护 提示：电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护都要配置吗？ 如何取舍,65,学习幻灯,66,学习幻灯,67,学习幻灯,68,学习幻灯,69,学习幻灯,70,学习幻灯,71,学习幻灯

8、,求AB线路保护1的瞬时电流速断保护的动作电流。已知：A母线电压为110kV，AB线路长75km，线路电抗0.4 /km，Xsmin12.6，Xsmax18.8 。如果线路长度减小到50km，25km，重复计算，分析计算结果，可得到什么结论,72,学习幻灯,可见，线路越短，保护范围越小，甚至没有保护范围,73,学习幻灯,请根据原理图画出展开图,74,学习幻灯,75,学习幻灯,76,学习幻灯,77,学习幻灯,78,学习幻灯,79,学习幻灯,双侧电源网络,80,学习幻灯,81,学习幻灯,单点故障，保护动作，任何一母线都不会停电,82,学习幻灯,83,学习幻灯,84,学习幻灯,每个保护（？）上加装功

9、率方向元件,保护1、3、5反应于左侧电源 供给的电路电流而动作,保护2、4、6反应于右侧电源 供给的短路电流而动作,两组方向电流保护之间不需要配合,85,学习幻灯,86,学习幻灯,87,学习幻灯,88,学习幻灯,89,学习幻灯,90,学习幻灯,采用功率方向元件接入相电压和相电流的方式 ，在正方向出口接地短路时，故障相对地的电压很低，功率方向元件不能动作，成为“电压死区,91,学习幻灯,1,加入BC相的电压和A相电流,92,学习幻灯,93,学习幻灯,94,学习幻灯,注意】电流线圈和电压线圈的极性必须正确连接。 若有一个线圈接错会导致正方向据动，反方向短路误动,95,学习幻灯,功率方向 继电器动作

10、,96,学习幻灯,97,学习幻灯,时限较长的不需要装功率方向元件,动作时限最长的一个过电流保护不需要装方向元件 其余都要装方向元件,01,02,时限相同都要加装功率方向元件,03,一条母线上有多条电源线路时,一条母线上有两个电源,一条母线上有两个电源,98,学习幻灯,2021/3/7,广东水利电力职业技术学院,各断路器处都装有带方向或不带方向的过电流保护。 把保护1、2、3、4的动作时间填入方框内 指出哪些保护应装方向元件,99,学习幻灯,2021/3/7,广东水利电力职业技术学院,t1=2.5s t2=1.0s t3=2.0s t4=2.0s 保护2应装方向元件,100,学习幻灯,小电流接地

11、选线装置,零序功率方向保护,零序电流保护,1,2,4,3,零序电压保护 （绝缘监视装置,101,学习幻灯,102,学习幻灯,103,学习幻灯,104,学习幻灯,本保护不具有选择性 影响供电可靠性,105,学习幻灯,106,学习幻灯,零序电流为发电机本身电容电流 零序电流方向为母线流向发电机,零序电流为全系统非故障元件电容电流之和 零序电流方向为线路流向母线,107,学习幻灯,作业,108,学习幻灯,109,109,学习幻灯,110,110,学习幻灯,111,PW : 电源板。直流220V或110V输入，经DC/DC变换后提供+5V,15V，+24V给装置使用； IP : 开入板。外部开关量经光

12、电隔离送入装置。 OP : 开出板。含10路继电器开出。 CPU ：CPU板。 AC1 ：I段交流板。I段母线上的19路零序电流、电压； AC2 : II段交流板。II段母线上的19路零序电流、电压； MB : 装置面板。采用大屏幕带背光液晶显示屏和薄膜式触摸按键，实现人机对话； BB ：装置背板。外部端子输入及信号转接板,111,学习幻灯,112,112,学习幻灯,113,零序电流、零序电压输入,113,学习幻灯,114,114,学习幻灯,115,PT1 U0 0.050 PT2 U0 0.045 系统正常运行 10：04：53 08月08日,PT1 U0 0.050】： 段中性点电压U0：

13、0.050V(二次值) 【PT2 U0 0.045】： 段中性点电压U0：0.045V(二次值) 【系统正常运行】： 系统正常运行，无接地故障 【10：04：53 】：当前时间 【08月08日 】： 当前日期,115,学习幻灯,116,PT1 U0 30.5 PT2 U0 0.04 1009线故障 22：28：30 10月08日,PT1 U0 0.05】： 段中性点电压U0：30.5V（二次值） 【PT2 U0 0.04】： 段中性点电压U0：0.04V（二次值） 【1009线故障 】：段1009号线路接地 【22：28：30 】：当前时间 【10月 08日 】： 当前日期,116,学习幻灯,

14、117,PT1 U0 50.04 PT2 U0 1.04 10180.704 11：48：06 01 01年08月04日 自启动选线 10180.704 10150.004 10050.021 10120.024 1011 0.008,PT1 U0 50.04】： 接地时，段零序电压为50.04V（二次值） 【PT12 U0 1.04】： 接地时，段零序电压为1.04V（二次值） 【1018 0.704】： 1018线接地、接地时功率方向为正、电流值为0.704A 【11：48：06 01 】： 接地发生时间为11时48分06秒； 【01年08月04日】： 接地发生日期为01年08月04日。

15、【自启动选线】：本次选线由本装置自启动；【10180.704 】： 1018号线路在系统接地时的功率方向为正，电流值大小为0.704A,117,学习幻灯,118,学习幻灯,119,学习幻灯,120,学习幻灯,121,学习幻灯,122,学习幻灯,对用户的危害,对系统的危害,异步电动机的转速,异步电动机的出力,电子设备的精确性,电厂的机械设备,汽轮机的叶片,系统的无功损耗,电力系统的频率变化会对用户和系统产生影响,123,学习幻灯,124,学习幻灯,125,学习幻灯,126,学习幻灯,127,学习幻灯,调频厂 选择,水电厂、中温中压火电厂,符合安全经济的要求,足够可调容量,调整速度,128,学习幻

16、灯,A,B,C,根据频率下降的程度分级切除负荷,第一级动作频率 一般整定在48- 48.5Hz,最后一级动作频率由系统允许的最低频率下限确定 一般为46-46.5Hz,D,频率级差按低频减载装置动作的选择性要求确定 前一级动作后，若频率继续下降，后一级才动作,129,学习幻灯,130,学习幻灯,131,学习幻灯,132,学习幻灯,133,学习幻灯,134,学习幻灯,135,学习幻灯,发电厂（变电所）第二种工作票 编号： 1.工作负责人（监护人）：_班组_ 工作班人员：_ 2.工作任务：_ _ 3.计划工作时间：自_年_月_日_时_分 至_年_月_日_时_分 4.工作条件（停电或不停电）： _ _ _ 5.注意事项（安全措施）：_ _ _ _ 工作票签发人签名：_6.许可开始工作时间：_年_月