第三章电网相间短路的电流电压保护(刘学军第三版)03

1、中国电力出版社教材配套电子教案继电保护原理继电保护原理中国电力出版社教材配套电子教案第三章第三章 电网相间短路的电流电电网相间短路的电流电压保护压保护中国电力出版社中国电力出版社 研究研究图形符号图形符号I中国电力出版社2K保护动作电流按保护区末端短路条件整定：保护动作电流按保护区末端短路条件整定： 3max1KBIrelIopIKI11IIconopropTAKIIK 保护装置动作电流：保护装置动作电流：电流继电器动作电流电流继电器动作电流:中国电力出版社 3max1KBIrelIopIKI(1)(1)系统运行方式系统运行方式；（2 2）短路点位置；）短路点位置；（3）短路类型短路类型；（4

2、）电网联接方式。电网联接方式。中国电力出版社1KlXXEIsphk1)3(三相短路：两相短路：)3()2(23kkIIl中国电力出版社kIl 3maxKI)2(min.kI 3maxBKIMNIopI1 minlmaxl死区死区图图3-23中国电力出版社保护的灵敏度按保保护的灵敏度按保护区长度来衡量。护区长度来衡量。最小保护区不应小于被保护线路全最小保护区不应小于被保护线路全长的长的 。最大保护区不应。最大保护区不应小于被保护线路全长的小于被保护线路全长的 。)%2015(%50中国电力出版社max1min.1lXXEIsphIop)(1min.11maxsIopphXIEXlIopsphkI

3、lXXEI1min1max.)2(min.23)23(1max.11minsIopphXIEXll中国电力出版社（3 3）线路变压器组电流速断保护）线路变压器组电流速断保护 13minopKIsenIIK灵敏度按被保护线路末端短灵敏度按被保护线路末端短路有足够灵敏度。路有足够灵敏度。要求要大于等于要求要大于等于1.21.5。 31maxIIoprelK CIKI 动作电流1.3IrelK可靠系数中国电力出版社TAaTAcII1KA2KAKMKS+ + + +QFQFYR信 号图图3-24中国电力出版社n 电流继电器电流继电器KA作为启动元件。作为启动元件。n 中间继电器中间继电器KM的作用，触

4、点容量大，增强电流。的作用，触点容量大，增强电流。利用中间继电器的短延时（利用中间继电器的短延时（0.060.08s）作用，）作用，躲过避雷器短路线路的放电时间躲过避雷器短路线路的放电时间(10ms)。1）优点：动作迅速，简单可靠。）优点：动作迅速，简单可靠。 2）缺点：不能保护本线路的全长，故不能单独使）缺点：不能保护本线路的全长，故不能单独使用，而且它的保护范围随运行方式的变化而变化。用，而且它的保护范围随运行方式的变化而变化。当运行方式变化很大、被保护的线路很短时，甚当运行方式变化很大、被保护的线路很短时，甚至没有保护区至没有保护区中国电力出版社 无时限电流速断保护不能保护线路全长，而且

5、保护无时限电流速断保护不能保护线路全长，而且保护范围受系统运行方式影响，为克服这一缺点，可采范围受系统运行方式影响，为克服这一缺点，可采用具有自适应功能的电流速断保护。自适应继电保用具有自适应功能的电流速断保护。自适应继电保护是根据电力系统运行方式和故障类型的变化，而护是根据电力系统运行方式和故障类型的变化，而实时地改变保护装置的动作特性，或整定值的一种实时地改变保护装置的动作特性，或整定值的一种保护。其目的是使保护装置适应这些变化，进一步保护。其目的是使保护装置适应这些变化，进一步改善保护性能。电流速断保护按最大运行方式选择改善保护性能。电流速断保护按最大运行方式选择动作电流整定值。动作电流

6、整定值。1maxminIrelKphIIoprelKsLKK EIKIZZKK 短路类型中国电力出版社KphksLK EIZaZ设在线路设在线路 处短路，则短路电流处短路，则短路电流LaZ.minIKphrelKphksLSLK EKK EIZaZZZ取取.min()IKSLrelSIrelLKZZK ZaK Z则总小于最大运行方式下的则总小于最大运行方式下的保护范围保护范围保护范围为零的条件保护范围为零的条件.min()KSLSIrelKZZZK1.IrelKphopssLKK EIZZ(1)ILrelSSIrelLZKZaK Z中国电力出版社自适应保护范围为零的条件自适应保护范围为零的条件

7、1LSIrelZZK.min()ILSrelSSIKLSrelSZZKZaaKZZKZ.min()KLSLSSKZZZZaa由于由于则则中国电力出版社u由于无时限电流速断保护不能保护本线路的全长，由于无时限电流速断保护不能保护本线路的全长，其保护范围外的故障必须由另外的保护来切除，为其保护范围外的故障必须由另外的保护来切除，为了保证速动性的要求，用尽可能短的时限切除该部了保证速动性的要求，用尽可能短的时限切除该部分故障。可以增设第二套电流保护，即第分故障。可以增设第二套电流保护，即第II段电流速段电流速断保护，为了获得选择性，第断保护，为了获得选择性，第II段电流保护必须带时段电流保护必须带时

8、限，以便和相邻的限，以便和相邻的I段电流速断相配合。通常所带时段电流速断相配合。通常所带时限只比无时限电流速断保护大一个时限级限只比无时限电流速断保护大一个时限级差差 ，它的保护范围不超过相邻线路，它的保护范围不超过相邻线路I段或段或II段电流保护范围，即它的动作电流要躲过相邻线路段电流保护范围，即它的动作电流要躲过相邻线路I段或段或II段电流保护的动作值。段电流保护的动作值。0.5ts 中国电力出版社要求要求：应能保护线路全长。应能保护线路全长。 被保护线路末端短路有灵敏度，必然保护被保护线路末端短路有灵敏度，必然保护区要延伸到相邻线路、或相邻元件的一部分。区要延伸到相邻线路、或相邻元件的一

9、部分。 为满足选择性要求，保护动作带有一定的为满足选择性要求，保护动作带有一定的时限。时限。图形符号I中国电力出版社kIlmax.kIIopI2IIopI1IIopl1中国电力出版社IopIIrelIIopIKI21 3max1KDIIrelIIopIKI3 . 1IIrelK3121.11.15IIrelK中国电力出版社Iopt1IIopt1Iopt2IIopt2tl中国电力出版社tttIopIIop21tttIopIIop31灵敏度灵敏度：IIopkBsenIIK1min.123确定原则确定原则中国电力出版社当灵敏度不满足要求时当灵敏度不满足要求时,可与相邻线路的带时限电流速可与相邻线路的

10、带时限电流速断保护配合。断保护配合。tttIKIIIopIIopIIopIIrelIIop2121中国电力出版社中国电力出版社带时限电流速断保护单相原理接线图带时限电流速断保护单相原理接线图信号KYRYR中国电力出版社（1）瞬时电流速断保护只能保护线）瞬时电流速断保护只能保护线路的一部分，动作的选择性依靠动作路的一部分，动作的选择性依靠动作值来保证。对于线路变压器组，可使值来保证。对于线路变压器组，可使全线处于速动保护范围之内。全线处于速动保护范围之内。（2）瞬时电流速断保护的灵敏度）瞬时电流速断保护的灵敏度以保护区的长度来确定。以保护区的长度来确定。（3）限时电流速断保护作为线路）限时电流速

11、断保护作为线路的主保护，要求应能保护被保护线的主保护，要求应能保护被保护线路全长。为了缩短保护的动作时间，路全长。为了缩短保护的动作时间，动作值与相邻线路、元件速断保护动作值与相邻线路、元件速断保护配合。配合。中国电力出版社（4）限时电流速断保护的选择性）限时电流速断保护的选择性是依靠动作值、动作时间来保证。是依靠动作值、动作时间来保证。（5）当灵敏度不满足要求时，可）当灵敏度不满足要求时，可与相邻线路带时限电流速断保护配与相邻线路带时限电流速断保护配合。合。tttIopIIop2112IIIIIIoprelopIKI中国电力出版社 AGG121KIBCK3KI2KI中国电力出版社 3KI1K

12、I31KKII31KKII31KKII, ,被保护线路电流为：被保护线路电流为： , ,，分支电路相当于一个电源，使故障电路电流增大分支电路相当于一个电源，使故障电路电流增大 了，故称为助增电流，这样使增大了了，故称为助增电流，这样使增大了倍，将使保护范围缩短，所以在整定计算时要缩倍，将使保护范围缩短，所以在整定计算时要缩小小 倍。保护倍。保护1 1的的IIII段动作电流应用下式计算段动作电流应用下式计算：112231IIIIIIIIKopreloprelopKbIIKIKIIK311KbKIKI分支系数。分支系数。AGG121KIBCK3KI2KI中国电力出版社KAB23KI2KI C1KI

13、中国电力出版社 当分支电路为并联电路，当分支电路为并联电路，WL2的的K点短路电流点短路电流IK3=IK1-I小于小于I，并联支路，并联支路WL1的存在，使故障的存在，使故障线路电流减小了。故称为汲出电流。减小线路电流减小了。故称为汲出电流。减小IK1/IK3倍，倍，从而使保护范围伸长，导致无选择性的误动作。从而使保护范围伸长，导致无选择性的误动作。因此在整定计算时，应增大因此在整定计算时，应增大IK1/IK3倍。保护倍。保护1的的II段动作电流应用下式计算：段动作电流应用下式计算： 112231IIIIIIIIKopreloprelopKbIIKIKIIK311KbKIKI分支系数分支系数。

14、中国电力出版社l 优点：动作迅速，简单可靠。优点：动作迅速，简单可靠。l 缺点：不能保护本线路的全长，故不能单独使用，缺点：不能保护本线路的全长，故不能单独使用，而且它的保护范围随运行方式的变化而变化。当而且它的保护范围随运行方式的变化而变化。当运行方式变化很大、被保护的线路很短时，甚至运行方式变化很大、被保护的线路很短时，甚至没有保护区没有保护区与瞬时电流速断保护相对照：与瞬时电流速断保护相对照：l 优点：优点：1.灵敏系数高灵敏系数高 2.保护范围大保护范围大l 缺点：只能较好地作为本线路的近后备保护，不缺点：只能较好地作为本线路的近后备保护，不能完全作邻下一线路的远后备保护。能完全作邻下一线路的远后备保护。中国电力出版社作业 教材教材79页题页题 3-2，3-5 教材教材80页题页题 3-12，3-15（2问）问） 预习第三章预习第三章3-4节和节和3-6节节中国电力出版社补充教材外习题补充教材外习题 3-20如图3-16所示双电源网络，两电源最大电抗 为 ；最小电抗为 ，线路AB和BC的电抗为 ， 。试确定母线C短路时，求AB线路A侧保护最大、最小分支系数。 图3-16 题3-20的网络图maxmax,ABXXA BXBCXminmin,ABX