《电力系统继电保护》课件2汇总

1、第二章电网的电流保护科方向性电流保护单侧电源电网相间短路的电流保护多侧电源电网相间短路的方向性电流 保护中性点直接接地电网单相接地故障的 零序电流及方向保护小电流接地系统单相接地故障的零序 电流、电压及方向保护相间短路的电流保护一、电流继电器是实现电流保护的基本元件，也是简单继电器 的典型。下面说明其主要特性。以P代表继电器动作的逻辑状态 继电器动作：P=1( “1”) )继电器返回：p=(理極“0”) )电流继电器动作电流：Idz.j电流继电器返回电流Iihi单侧电源电J电磁型电流继电蛰的原理結构与转矩曲线继电特性Zj从时，继电器保持动作；时，纟怅电器迅速返回；继电器的动作明确干脆，电磁型电

2、流继电蛰的原理結构与转矩曲线不可能停留在某一个中间位置e 4.J保证其动作确切可靠p八继电特性1返回系数返回电流与起动电流的比值，表示为y 也 过量继电器如电流继电器）:Kfi 0. 85欠量继电器（如电压继电器）：Kfi1为保证其较高的动作灵敏度，要求1.25二.电流速断保护（I段）反应于电流增人而瞬时动作的电流保护1.整定动作值需满足选择性条件J.max希望速断保护A速隸运行方式下三林沁过保护的短路电流为斜运行方式下榻痢创通过保护的短路电流两种方式下分别有最人最小保护范围h八篇A.min+Zd5.max+Zddvrin(4)最大2校验保护范对保护A要求：(1)图角军法直接利川最大/最小短路

3、电流 1 山线进行校验(2)令g匡瓦g八【d.A d?.Bdz A 此 实际整定（引入可靠系数K；=l l1.2）（W = 03og恥世孕）M3.保护装置灵敏性的校验校验条件:系统最小运行方式下，线路末端发/两和短路（即最不利情况下，动作最不灵敏）不能满足耍求时，考虑进一步延伸限时电流速断 的保护范围，使之与下一条线路的限时电流速 断相配合4.段（延伸居定动作值选择性条件 必.力 dz.B tHA tdz.B实际整定 11段动作时限特性、定时限过电流保护（I叮段）保护本线路及相邻下条线路的全长本线路 I、II 段保护的近后备（装置故障）和邻线路的保护的远后备（装置故障及开关失灵）工作原理起动电

4、流大于（躲开）最大负荷电流起动电流大于（躲开）最大门起动电流保护定值不能保证选择性为保证选择性，必须使保护的动作带有一定 的时限相邻线路动作时限配合关系：阶梯时限特性2.整定动作值（1） 自起动电流故障切除后电压恢复时，电动机有一个自起动 的过程，且自起动电流大于正常工作电流27.max zq f.max .max（2） 动作值整定（引入可靠系数心=1.15125） 整定条件：返冋电流大于最大门起动电流 K越小，则保护的起动电流越大，其灵敏性就越 差，因此要求电流继电器应冇较高的返凹系数。（3）动作时间整定保护动作值不能保证选择性:（故障电流流过保护时过电流继电器均起动） 按阶梯时限特性整定动

5、作时间:dz.AKg./4.maxc/.max/.max5旳.m“x1 fh.Afdz.A = dz.B +“4 =C + 少 C = 6 + & 单侧电源网络中过电流保护动作时限的选择说明% = 4 +包阶梯时间特性n ,lD3.保护装置灵敏度的校验校验条件:系统最小运行方式下，线路末端发生两相短路（即最不利情况下，动作最不灵敏）（1）近后备（校验点収本线路末端）/K伽（近）=dSnnl.3 1.5dz.A（2）远后备（校验点取和邻线路末端）I口说=4心（远）=1.24.过电流保护的特点(1)需与电流速断和限时电流速断來作为木线 路的主保护，以过电流保护来作为木线路和相 邻线路的后备

6、保护，构成三段式电流保护协同 工作。(2)电网终端的保护，过电流保护动作时限并 不长，可以作为主保护兼后备保护，而无需再 装设电流速断或限时电流速断保护。(3)故障越靠近电源端时，短路电流越大，切 除故障的时限反而越长，是其主要缺点。五、阶段式电流保护的特点电流速断和限时电流速断作为木线路的主保护,故障可在 05s 以内的时间予以切除以过电流保护作为木线路和相邻线路的卮舷把在主保护或断路器拒动时跳闸 I、II、III 段组成的阶段式电流保护，简单、可 靠，且一般也能够满足快速切除故障的要求，A 电网中特别是在 35kV 及以下的较低电压的 网络中获得了广泛的应用缺点是受电网的接线及电力系统运行

7、方式变化 的影响很大三段式电流保护接线图六、电流保护的扌妾线方式1、接线方式-LHc 2LJ交流回路LHaLLJ 3U直流回路展开图LHaLTaLHa LJaLHaWa完全星形接线不完全星形接线不完全星形接线两继电器式三继电器式2、不同接线方式4生能匕较中性点直接接地、非直接接地电网乞种接线方式均能正确反应各种和间故障中性点非直接接地电网（35KV以下）（1） 单相 接地故障特点-故障相电压为零,非故障相电压升高巧倍-只存在很小对地电容电流，无短路故障电流 -保持三相相间电压对称，允许继续短时运行-要求：不同点两点接地短路时，只切除一个 短路点以减少停电范围（2）不完全星形扌妾线两继电器方式-

8、AE、EC 异地两点接地故障：Btll无 LH、U, 只切除 A或 C相故障（2/3 几率）- AC 异地两点接地故障：同时切除 A、C和故障（1/3 儿率）三角形侧电流向呈图星形仙电沅冋屋图(2)丫/变压器后两相短路故障分析AB相故障三角形侧故障相量分析 故障特殊相为C相，冇=化2可作三角形侧电流向量图y/A-ii变压器高、彳氐压侧序分量相位关系:可作星形侧电流向量图r/A变压器后两相短路故障分析(3)不完全星形扌妾线三继电器考式 根据降压变压器后两和短路故障分析，变压 器高压侧B 相电流是其它两相电流的 2 倍 在电流保护接于降压变压器的高压侧以作为 低压侧线路故障的后备保护时，如呆保护是

9、 采用三相星形接线，保护灵敏系数增人一倍 实际系统中多采用不完全星形接线三继电器 方式(3)不同接线方式应用方式两和星形接线较为简单经济，因此广泛应用在 屮性点直接接地电网和非直接接地电网中-两继电器方式保证有 2 / 3 的机会只切除一条 线路，减少停电范围-三继电器方式用于降压变压器的高压侧，提 高保护灵墩度三相星形接线广泛应用于发电机、变压器等人 型贵重电气设备的保护屮，因为它能提高保护 动作的可靠性和臭敌性。第二节双侧电源电网相间短路的方向片生电流保护一、方向 4 生电流保护的工作原理为保证供电可靠性，现代电力系统是由多电源组 成的复杂网络可简化为双侧电源系统特点：线路两端均设登断路器

10、及保护设备前述简单保护方式不满足系统运行的要求1.双侧电源系统示例及其保护动作分析按照选择性要求，应山保护区 3, 4 切除故障如尺电流速断定值7A2In则电流速断保护 2, 5 误动过流动作时间J V上 5 耳第二节双侧电源电网相间则过电流保护 2,亍误动误动作的保护：反方向发生故障时，由对侧电 源供给的短路电流所引起对谋动作的保护，实际短路功率的方向由线路 流向母线，与保护的正方向相反改进：在可能误动作的保护上增设功率方向讪锁元件，构成方向电流保护增设功率方向元件后，将双侧电源网络的保护 看成两个单侧电源网络的保护： 保护 1, 3, 5/2, 4, 6 分别反应于电源 Em/En 供 给

11、的短路电流，两组方向保护之间不要求有配 合关系，三段式电流保护的工作原理和整定计算原则仍可应用三段式方向电流保:护邃轲框图二、功率方向继电器(GJ)的工作原理1.对功率方向 继电器的基本要求(1)应具有明确的方向性:在正方向发生各种故障(包括故障点有过渡 电阻的情况)时，能可靠动作在反方向故障时,可靠不动作(2)故障时继电器的动作仃足够的灵敏度2.短路功率的考向的判别功率方向继电器的丄作电压、电流称测量电压、电流按和接线时测量电压、电流为：(UUjg=Ua5UJ* 、為1乙】1正方向故障时GJ(S)Uj=GZdarg(牛)=argCZ,) =(pdx反方向故障时1J-打2Uj【d2 乙arg(

12、牛)=1 8(f +ag(乙2)1J=1肘+必2利用电流、电压间 的相位关系可以判别 故障的方向(3)动作方程与动作区考虑实际短路阻抗角 0必90及实现方便, 取动作方程如下： -90 arg(y-) 0当 s 滯后移相 = 时， 动作功率最人，称为最大灵敏角动作方程改为UjljcosS ”)03.功率方向继电器的扌妾线方式按和接线时存在动作的电斥死区保护出口故障曲-例如：故障类型为时，A 相功率方向继电器匸作电压为冬，出 现动作死区-改进：使用非故障相间电压参与比相，即采 用 90。接线方式 （另以电丿| 记忆消除三相 出口短路电压死区）90接线方式:GJ A（U RC、A）“ GJB（UH

13、C、/”）GJc（URe、/（?）纯有功时，以上电压 电流间和位差为 90（2）AB，隔）Q）垠人灵 f 政九为（phn= -a（电流滞后电压为正角度） a=9Wq）d为 GJ 内角4.功率方向继电器的动作特性(1) 三相正向短路故障三和对称，动作区以 A 相为例分析：%=_a , (Pj = 一(9 孑-%) 代入动作方程，有Uj Ij cos(cpd+a 9Cf ) 0一 90 v+c-90v9()得动作条件：0a90()(注总；v 羽 v9d)(2)两相正向短路故障(以 BC 相故障为例分析)JJa=0GJa 不动作；IB= -Iclj iBC=同相位，GJb, GJc Q作行为需具体分

14、析 z近处故障: 作出近处故障时电压电流 相位图,分析可得：你=-（90 - 必）（PJC=-（刃。-%）代入动作方程分析可得：0 a90远处故障: 作出远处故障时电压电流 相位图，分析可得：f =一（9（）-必）-30（PJC= - （90 -久）+ 30 代入动作方程分析可得： sV120 30)60综合以上分析，内角为30a45 ，内此 = 90-/，仃下述关系： B = C D动作边界一90 =ag() = 90,A|=B动作-90 arg(2) B不动作- 90。ag() 90,A 7 max【dz.B J.C.max【dz.C J.D.niax实际整定（引入可靠系数 K* = l2l3）I I/如=Kk Id