继电保护第3章3ppt课件

1、第四节第四节 定时限过电流保护定时限过电流保护定时限过电流保护电流保护定时限过电流保护电流保护IIIIII段）段） 定时限过电流保护定时限过电流保护定义：其动作电流按躲过被保护线路的最大负荷电流定义：其动作电流按躲过被保护线路的最大负荷电流整定，其动作时间一般按阶梯原则进行整定以实现过电流整定，其动作时间一般按阶梯原则进行整定以实现过电流保护的动作选择性，并且其动作时间与短路电流的大小无保护的动作选择性，并且其动作时间与短路电流的大小无关。关。思考问题：无时限电流速断保护只能保护本线路思考问题：无时限电流速断保护只能保护本线路一部分，限时电流速断能保护本线路全长，但不一部分，限时电流速断能保护

2、本线路全长，但不能做为相邻线路的后备保护。要想实现远后备保能做为相邻线路的后备保护。要想实现远后备保护，怎么办？护，怎么办？1. 1. 工作原理工作原理反应电流增大而动作反应电流增大而动作,它要求能保护本条线路的全长和它要求能保护本条线路的全长和下一条线路的全长。作为近后备保护和远后备保护，其保下一条线路的全长。作为近后备保护和远后备保护，其保护范围应包括下条线路或设备的末端。过电流保护在最大护范围应包括下条线路或设备的末端。过电流保护在最大负荷时，保护不应该动作。负荷时，保护不应该动作。 1IIIt3IIIt2IIItk k 2. 2.整定计算整定计算（1动作电流动作电流按躲开被保护线路的最

3、大负荷电流，且在自起按躲开被保护线路的最大负荷电流，且在自起动电流下继电器能可靠返回进行整定：动电流下继电器能可靠返回进行整定： 继电器的动作电流：继电器的动作电流：max. 1 .LTAreconssIIIrelIIIropIKKKKKImax.Lressrel1 .IKKKIIIIIIIopk（灵敏度校验（灵敏度校验近后备近后备:远后备远后备:5 . 11 .2min.).(1 .IIIopkBIIIsenIIK）（近2 . 1I1 .(2)KC.min).(1 .IIIopIIIsenIK远对保护对保护1 1的定时限电流保护，其灵敏系数的定时限电流保护，其灵敏系数为：为：k k 低电压继

4、电器正常时得电常开触点闭合，常闭触点断开。低电压继电器正常时得电常开触点闭合，常闭触点断开。当电压低于整定值时，常开触点断开，常闭触点闭合。当电压低于整定值时，常开触点断开，常闭触点闭合。正常运行时正常运行时:KV触点打开，触点打开，KA触点打开。触点打开。最大负荷电流：最大负荷电流：KV触点打开，触点打开，KA触点闭合。触点闭合。短路时：短路时：KV触点闭合，触点闭合，KA触点闭合。触点闭合。低电压闭锁的过电流保护低电压闭锁的过电流保护: 同时利用故障时被保护对象上电流增大和母线处电压降低构成的保护装置，称为电压闭锁的电流保护，其灵敏度一般都比较高，是常用的保护装置。 对象正常时： 通过设备

5、的电流低于KA动作值，母线处电压为Ue，13KV触点均断开，保护不会启动。 电动机自启动时： 通过设备的电流大于KA动作值，但母线处电压不低于70%Ue,而低电压继电器KV的动作值一般小于70%Ue， 13KV触点均断开，保护不会启动。 对象故障时： 通过设备的电流是短路电流，KA动作；母线处电压下降为残压，一般低于60%Ue，故障相 KV动作。经时间继电器延时后，接通KS线圈和YT线圈， KS接通信号回路，发出相应信号，YT完成QF跳闸任务。 TV二次侧熔断器熔断时： 熔断相KV动作，接通KM线圈，但因KA未动作，保护不会误动， 可由KM 的另外触点发出TV二次侧断线信号；如此时设备过负荷，

6、则KA动作，保护误动。故：运行中应密切监视TV二次侧断线信号并及时处理，如无法及时排除，则应将保护退出运行，待恢复正常后再投入。保护退出运行的方法： 将该保护布置在保护屏上的连接片XB断开。tttIIIIII21（3） 时间整定时间整定 动作时限是按阶梯原则整定的，即本线路的动作时限是按阶梯原则整定的，即本线路的过电流保护动作延时应比下一条线路的电流过电流保护动作延时应比下一条线路的电流段段的动作时间长一个时限阶段的动作时间长一个时限阶段t:(1).maxIIIIIInntttk k4.4.对定时限过电流保护的评价对定时限过电流保护的评价 优点：结构简单，工作可靠，不仅能作近优点：结构简单，工

7、作可靠，不仅能作近后备，而且能作为远后备。在放射型电网中后备，而且能作为远后备。在放射型电网中获得广泛应用，一般在获得广泛应用，一般在35千伏及以下网络中千伏及以下网络中作为主保护。作为主保护。 缺陷：动作时间长，而且越靠近电源端其动作时限越缺陷：动作时间长，而且越靠近电源端其动作时限越大，对靠电源端的故障不能快速切除。大，对靠电源端的故障不能快速切除。 图3-35电压、电流联锁速断保护原理接线图TAaTAc1KA2KAQF保护动作信号低电压信号+IIUUU1KAI2KAI3KAI4KAI5KAI6KAI7KA图图3-40(a) 3-40(a) 电流电流段保护的原理接线段保护的原理接线第六节第

8、六节 三段式电流保护装置三段式电流保护装置 图3-40b三段式电流保护展开接线图1KA3KA5KA2KA4KA6KATAaTAC7KA1KS2KS3KS+WS-WS1KA3KA5KA2KA4KA6KATAaTAC7KA1KS2KS3KS+WS-WS第六节第六节 三段式电流保护装置三段式电流保护装置图图3-403-40b b） 三段式电流保护展开接线图三段式电流保护展开接线图 1KA2KA3KA4KA5KA6KA7KAKCO2KT1KT1KSKCO2KT1KT2KS3KSQFYR+WC-WC1KT1KT2KT2KT 思索：是不是所有的线路都要装设三段式电思索：是不是所有的线路都要装设三段式电流保

9、护？流保护？ 什么情况下过电流保护作为主保护？什么情况下过电流保护作为主保护？ 什么情况下可采用两段组成一套保护？什么情况下可采用两段组成一套保护？第六节第六节 三段式电流保护装置三段式电流保护装置2.2.三段式电流保护的保护特性及时限特性三段式电流保护的保护特性及时限特性 优点：简单，可靠，并且一般情况下都优点：简单，可靠，并且一般情况下都能较快切除故障。一般用于能较快切除故障。一般用于35千伏及以下电千伏及以下电压等级的单侧电源电网中。压等级的单侧电源电网中。缺陷：灵敏度和保护范围直接受系统运缺陷：灵敏度和保护范围直接受系统运行方式和短路类型的影响，此外，它只在单行方式和短路类型的影响，此

10、外，它只在单侧电源的网络中才有选择性。侧电源的网络中才有选择性。 3.3.三段式电流保护的评价三段式电流保护的评价121 Q FW L 2K2K3KK1W L 14 4、例、例3-13-1例例3-13-1：在图：在图3-413-41所示的所示的35kV35kV单侧电源辐射形电网中，线路单侧电源辐射形电网中，线路LlLl和和L2L2均装设均装设三段式电流保护，采用两相星形接线。已知线路三段式电流保护，采用两相星形接线。已知线路WLlWLl的正常最大工作电的正常最大工作电流为流为170A170A，电流互感器变比为，电流互感器变比为300/5, 300/5, 系统在最大运行方式及最小运行系统在最大运

11、行方式及最小运行方式时，方式时，K1K1、K2K2、K3K3点三相短路电流值见表点三相短路电流值见表3-13-1。线路。线路L2L2的过电流保护的过电流保护的动作时限为的动作时限为2s2s。表表3-1 3-1 例题中各点短路电流数值例题中各点短路电流数值短路点短路点K1K1K2K2K3K3最大运行方式下最大运行方式下三相短路电流（三相短路电流（A A）3400340013101310520520最小运行方式下最小运行方式下三相短路电流（三相短路电流（A A）2280228011501150490490解：解： 1、对线路保护、对线路保护1进行无时限电流速断保护的整定计算进行无时限电流速断保护的

12、整定计算 （1保护保护1的一次侧动作电流的一次侧动作电流AIKIKIrelIop170013103 . 1)3(max21 .（2 2继电器动作电流继电器动作电流AIKKIIopTAconIrop3 .285/3001700111 .（3 3灵敏系数校验灵敏系数校验1 1简化计算：简化计算： 21minmin10.866 22801.161.51700IKsIopIKI 不合格2 2最小保最小保护护范范围围：min1min12 min1min2 min12280 1700 115010010034.5%15 20 %2280 1150 1700IpKopkIKKopIIIIII（） 合格AIK

13、IkIrelIop6765203 . 1max. 32AIKIIopIIrelIIop7446761 . 121继电器动作电流继电器动作电流2 2、线路有时限电流速断保护：、线路有时限电流速断保护： AIKKIIIopTAconIIrop4 .125/300744111 .1200.50.5IIItttsss II II段保段保护时护时限限（3 3灵敏系数校验灵敏系数校验 22 minmin10.866 11501.341.3744IIKsIIopIKI 合格(1)过流保护装置一次侧动作电流：过流保护装置一次侧动作电流：（3动作时限：动作时限：(2)(2)继电器动作电流：继电器动作电流：3 3

14、、过流保护装置、过流保护装置 1max1.2 1.31743190.85IIIIIIrelssopLreKKIIAKAIKKIIIIropTAconIIIrop3 . 55/300319111 .122.50.53IIIIIItttsss （4 4灵敏系数校验灵敏系数校验1 1近后备保护：近后备保护： 22 minmin10.866 11503.11.5319IIIKsIIIopIKI 合格2)2)远远后后备备保保护护 23 minmin10.866 4901.331.2319IIIKsIIIopIKI 合格12W L 2K2K3W L 1ABC35kVK2K2例例3-2 3-2 例题例题3-

15、2 3-2 如图如图3-503-50所示网络中每条线路的断路器上均装有三段式所示网络中每条线路的断路器上均装有三段式电流保护。已知电源最大、最小等值阻抗为电流保护。已知电源最大、最小等值阻抗为Xs.max=9Xs.max=9，Xs.mXs.min=6in=6，线路阻抗，线路阻抗XAB=10XAB=10，XBC=24XBC=24，线路，线路WL2WL2过流保护时过流保护时限为限为2.5S2.5S，线路，线路WL1WL1最大负荷电流为最大负荷电流为150A150A，电流互感器采用不，电流互感器采用不完全星形接线完全星形接线, ,电流互感器的变比为电流互感器的变比为300/5300/5，试计算各段保

16、护动，试计算各段保护动作电流及动作时限，校验保护的灵敏系数，并选择保护装置的作电流及动作时限，校验保护的灵敏系数，并选择保护装置的主要继电器。主要继电器。例例3-23-2解：（解：（1 1计算计算K2K2点、点、K3K3点最大、最小运行方式下三相短路电点最大、最小运行方式下三相短路电流流K2K2点：点：kAXXEIABSk335. 1106337min.)3(max. 2kAXXEIABSk124. 1109337max.)3(min. 2K3K3点点kAXXXEIBCABSk534. 024106337min.)3(max. 3kAXXXEIBCABSk497. 024109337max.)

17、3(min. 31)1)保护装置一次侧动作电流保护装置一次侧动作电流IIop1IIop1的计算的计算1minmax13337391.632221.736phIPSIopEXXI 3动作时限动作时限 stI01736. 1335. 13 . 1)3(max21kIrelIopIKI例例3-2 3-2 解解:1:1、电流保护、电流保护I I段整定段整定计算计算9 .281736530011 .1 .IopTAconIropIKKI2 2继电继电器器动动作作电电流流4 4、灵灵敏系敏系数数校校验验 1min11.63210016.31510IPABXX合格2、电流保护、电流保护II段整定计算段整定计

18、算AIKIIopIIrelIIop7646941 . 12 .1 .kAIKIKIrelIop694. 0534. 03 . 1)3(max32 .合格3 . 13 . 1694. 0124. 1866. 01 .)2(min2minIIopkIIsIIK(1)II(1)II段段动动作作电电流：流：AIKKIIIopTAconIIrop7 .125/300764111 .(2)II(2)II段保段保护时护时限限1200.50.5IIItttsss （3 3II II段保段保护灵护灵敏系敏系数数3.3.定时限电流保护定时限电流保护(III(III段段) )整定整定计算计算（1III段动作电流：段

19、动作电流： AIKKIIIIopTAconIIIrop6 . 45/3003 .275111 . (2)III段保护灵敏度校验：段保护灵敏度校验：AIKKKIIIIrelIIIop3 .26515085. 03 . 12 . 1max.Lress1 .近后近后备备保保护护远远后后备备保保护护合格）（近5 . 15 . 33 .2751124866. 01 .2min. 2).(1 .minIIIopkIIIsIIK合格）（远2 . 156. 13 .275497866. 01 .2min. 3).(1 .minIIIopkIIIsIIK（3 3保保护时护时限限122.50.53IIIIIItt

20、tsss 例例3-23-2时限特性曲线时限特性曲线12W L 2K2K3W L 1ABC1It1IIt1IIIt2It2IIttt2IIIt第七节第七节 反时限特性的过电流保护反时限特性的过电流保护 1 1、感应型电流继电器、感应型电流继电器 2、反限过电流保护、反限过电流保护 3、接线图、接线图 4、反时限过电流保护应用范围、反时限过电流保护应用范围 1.1.感应型电流继电器感应型电流继电器 （1 1继电器结构继电器结构 GL-10 GL-10感应式电流继电器的结构如下图所感应式电流继电器的结构如下图所示由感应系统和电磁系统组成，它们分别构成反时限部和无时限示由感应系统和电磁系统组成，它们分

21、别构成反时限部和无时限部分。部分。 （2 2工作原理工作原理 当线圈通以交流电流当线圈通以交流电流I I时，线圈的安时，线圈的安匝磁势匝磁势IWIW在铁芯中产生磁通在铁芯中产生磁通11，在铁芯的一个分支上的，在铁芯的一个分支上的短路环中的磁通短路环中的磁通22不能突变，不能突变，22滞后于滞后于11一个角度，一个角度，在铝盘产生转矩，当转矩克服了弹簧的反转矩时，整个框在铝盘产生转矩，当转矩克服了弹簧的反转矩时，整个框架将绕轴顺时针方向转动。蜗轮蜗杆啮合，这时称为继电架将绕轴顺时针方向转动。蜗轮蜗杆啮合，这时称为继电器起动。所需的安匝数称为继电器的起动安匝。继电器起器起动。所需的安匝数称为继电器

22、的起动安匝。继电器起动以后，扇形轮随蜗转动而上升，扇形轮升高到一定程度动以后，扇形轮随蜗转动而上升，扇形轮升高到一定程度时，接点闭合。时，接点闭合。(3) (3) 时限特性时限特性扇形轮在最低位置与最高位置，继电器动作时间与电流的关扇形轮在最低位置与最高位置，继电器动作时间与电流的关系曲线如下图所示。当电流增大时，动作时限减少，如图中系曲线如下图所示。当电流增大时，动作时限减少，如图中ab部部分分,具有反时限特性。具有反时限特性。 当电流大到一定值时，铁芯饱和，在图上出现曲线1、2的平直部分，具有定时限特性。 当电流继续增大时，衔铁瞬时被吸下，横担将接点闭合，如图中de部分，具有速断特性。 d

23、 de.e. （1 1工作原理工作原理 反应电流增大而动作，其延时与通入电流的平方成反比，一反应电流增大而动作，其延时与通入电流的平方成反比，一般可作般可作610kV610kV线路或电动机的保护。线路或电动机的保护。 （2 2整定计算整定计算 动作电流的整定原则与定时限过电流保护相同，动作电流的整定原则与定时限过电流保护相同，即即 灵敏度校验灵敏度校验 ：maxLreIKKKIssIIIrelIIIop5 . 1)2(min. 1senIIIopdIIK2.2.反时限过电流保护反时限过电流保护 时间整定时间整定 两级反时限过电流保护的配合两级反时限过电流保护的配合:若已知保护若已知保护2反时限过电流保护的整定参数，其反时限动作反时限过电流保护的整定参数，其反时限动作曲线曲线2。在保护。在保护1、保护、保护2反时限过电流保