项目二电网的电流保护PPT学习教案

1、会计学1任务任务2-1 2-1 单侧电源电网相间短路的电流保护单侧电源电网相间短路的电流保护第1页/共87页第2页/共87页第3页/共87页LXXEXEISssd1)3(LXXEIssd1)2(23当XS= XS.min时，系统处于最大运行方式当XS= XS.max时，系统处于最小运行方式第4页/共87页第5页/共87页第6页/共87页第7页/共87页第8页/共87页第9页/共87页第10页/共87页kIlmax. kIIopI2IIopI1IIopl1第11页/共87页IopIIrelIIopIKI21max.1kDIIopIKI第12页/共87页动作时间：Iopt1IIopt1Iopt2I

2、Iopt2tl第13页/共87页保护动作时间：保护动作时间：tttIopIIop21tttIopIIop31灵敏度：灵敏度：IIopksenIIKmin.要求：大于等于要求：大于等于1.3-1.51.3-1.5。123第14页/共87页当灵敏度不满足要求时,可与相邻线路的限时电流速断保护配合。tttIKIIIopIIopIIopIIrelIIop2121第15页/共87页原理接线原理接线信号K第16页/共87页第17页/共87页max.loaastRrelIIIOPIKKKI第18页/共87页一般短路电流大于保护装置1、2、3、4的动作电流，保护1、2、3、4将起动。按选择性要求，断开QF4后

3、，保护1、2、3应立即返回。第19页/共87页IIIopBKsenIIKmin.IIIopCKsenIIKmin.作为下一线路的远后备保护时作近后备时，要求Ksen大于等于1.5；作远后备时，要求Ksen大于等于1.2.第20页/共87页第21页/共87页由于电流速断保护不能保护线路全长，限时电流速断保护又不能作为相邻元件的后备保护，因此，为保证迅速而有选择性的切出故障，常将电流速断、限时电流速断和过电流保护组合在一起，构成三段式电流保护。第22页/共87页第23页/共87页第24页/共87页第25页/共87页第26页/共87页总结与思考总结与思考1) 什么是保护整定的最大运行方式？2) 为什

4、么在无时限电流速断保护中要装设中间继电器？第27页/共87页第28页/共87页第29页/共87页以上图中保护P3为例，阴影中发生故障时B侧电源提供的短路电流流过保护P3，而如果仅存在电源A，阴影部分发生故障时则没有短路电流流过保护P3，不需要考虑。 从保护安装处看出去，在“母线指向线路”方向上发生的故障称为正向故障，反之称为反向故障。第30页/共87页 正方向故障时方向电流保护才可能动作，按正方向分组，图中的保护可以分为两组：P1、P3、P5为一组，整定动作电流时考虑A侧电源提供的短路电流；P2、P4、P6为另一组，整定时考虑B侧电源提供的短路电流。 第31页/共87页单相式方向过电流保护原理

5、接线：信号接自母线TV由起动元件、方向元件、时间元件和信号元件组成。第32页/共87页正向故障反向故障对功率方向继电器的基本要求：具有明确的方向性，即在正方向上发生各种故障时能可靠动作，在反方向发生故障时可靠不动作，还要有足够的灵敏性。第33页/共87页0)(JJJCOSIU存在“电压死区”，以A相继电器为例，在其正方向出口附近发生三相短路，A-B或C-A两相接地短路，以及A相接地短路时，由于UA近似为0，或数值很小，使继电器不动作。为了减小或消除死区，在实际中广泛采用900接线。第34页/共87页所谓900接线方式是指在三相对称的情况下，当COS=1时，加入A相继电器的电流和电压相位相差90

6、0第35页/共87页第36页/共87页Ik不在动作区内，功率方向继电器不会动作。第37页/共87页max.loaastRrelIIIOPIKKKI第38页/共87页IIIOPCOIIIOPIKI53第39页/共87页 如图所示电网为例来说明方向过流保护的整定。在图中标明了各个保护的动作方向，其中1、3、5、7为动作方向相同的一组保护，即同方向保护，2、4、6、8为同方向保护，于是它们的动作电流、动作时间的配合关系应为：第40页/共87页第41页/共87页第42页/共87页第43页/共87页k0U0kX0kX 01T .X02T .XAB0I0I 1.零序电压：故障点U0最高，离故障点越远，U0

7、越低，变压器中性点接地处U0 = 0。 0kU0AU0BU第44页/共87页2.零序电流分布与中性点接地的多少及位置有关大小与线路的零序阻抗及中性点接地变压器的零序阻抗有关k0U0kX0kX 01T .X02T .XAB0I0I 第45页/共87页k0U0kX0kX 01T .X02T .XAB0I0I 3. 零序功率短路点S0最大，越靠近变压器中性点接地处S0越小 对于发生故障的线路，两端S0的方向与S1方向相反，从线路母线 第46页/共87页k0U0kX0kX 01T .X02T .XAB0I0I 4.保护安装处零序电压与电流的相位关系：01T00A.ZIU0AU0I 800k 100 0

8、AU第47页/共87页2.3.2 零序电压、电流滤过器第48页/共87页1.零序电压滤过器(a)用三个单相式电压互感器0cbamnUUUUU3aUbUcU第49页/共87页1.零序电压滤过器(b)用三相五柱式电压互感器0cbamnUUUUU3第50页/共87页1.零序电压滤过器(c)用接于发电机中性点的电压互感器(d)内部合成零序电压加法器0U3aUbUcU第51页/共87页2.零序电流滤过器AIaIAIBIbIBICIcIAIrIcbarIIII)()()(CCBBAATA1IIIIIIn)(CBATA1IIInunbI第52页/共87页2.零序电流滤过器优点： 没有不平衡电流 接线简单第5

9、3页/共87页2.3.3 零序电流速断保护(I段)第54页/共87页03Il（1）躲过下一个线路出口接地短路的最大三倍零序电流3I0max max0IrelIset3IKImax03I).(3121IrelKIsetI第55页/共87页（2）躲断路器三相触头不同时合闸而出现的最大三倍零序电流3I0unbunb0IrelIset3IKI整定值应选其中较大者在按条件(2)整定，定值较大，保护范围较小时 在手动合闸以及三相自动重合闸时，使零序I段带有一个小的延时（约0.1s），这样就无需考虑条件（2）第56页/共87页（3）当线路上采用单相自动重合闸时F 按条件(1)、(2)整定，往往不能躲开非全相

10、运行状态下又发生系统振荡时所出现的最大零序电流F 按能躲开非全相运行状态下又发生系统振荡时所出现的最大零序电流整定，保护范围缩小矛盾！第57页/共87页（3）当线路上采用单相自动重合闸时设置两个零序I段保护F 不灵敏I段：按条件3整定F 灵敏I段：按条件1或2整定第58页/共87页2.3.4 零序电流限时速断保护(II段)第59页/共87页0.bIset1IIrelIIset2KIKI/与相邻线路零序电流I段配合 tttI01II02k0.ABIk0.BCIk0.BCIk0.ABIIIset2I03IlIset1I第60页/共87页灵敏性校验：IIset20sen3IIKmin要求 Ksen1

11、.5 与相邻线段配合 用两个灵敏度不同的II段 改用接地距离保护若不满足要求第61页/共87页2.3.5 零序过电流保护(III段)第62页/共87页unb.maxIIIrelIIIsetIKI躲下级线路出口三相短路时流过保护装置的最大不平衡电流Iunb.max k.maxerstnpunb.maxIKKKI式中与下级线路零序III段保护在灵敏度上配合0.bIIIset1IIIrelIIIset2KIKI/第63页/共87页灵敏性校验：IIIset0sen3IIKminF作为近后备时应按被保护线路末端接地短路时，流过保护的最小三倍零序电流来校验，要求 Ksen1.5F作为远后备时应按下级线路末

12、端接地短路时，流过保护的最小三倍零序电流来校验，要求 Ksen1.2第64页/共87页动作时限tl1t2t3t4t5t零序过电流保护的时限特性6t相间保护04t05t06t零序保护第65页/共87页2.3.6 方向性零序电流保护第66页/共87页0.k1I0.k1I 0.k2I0.k2I 零序电流保护 + 零序功率方向继电器 = 方向性零序电流保护k1点短路时k2点短路时第67页/共87页零序功率方向继电器的接线方式03I03U0r3UU03U0r3II110 70sen 0r0r33UUII,TATV第68页/共87页0I30U30r3UU0r3II110sen 零序功率方向继电器的接线方式

13、TATV0r0r33UUII,第69页/共87页 没有死区 灵敏性的校验op000sen33.min)(SIUK要求 Ksen1.5零序功率方向继电器的灵敏性第70页/共87页2.3.7 对零序电流保护的评价第71页/共87页1.零序过电流保护的灵敏度高2.受系统运行方式的影响要小3.不受系统振荡和过负荷的影响4.方向性零序电流保护没有电压死区5.简单、可靠优点：第72页/共87页1.对短线路或运行方式变化很大时，保护往往不能满足要求2.单相重合闸的过程中可能误动3.当采用自耦变压器联系两个不同电压等级的电网时，将使保护的整定配合复杂化，且将增大第III段保护的动作时间缺点：第73页/共87页

14、2.4.1 中性点不接地电网中单相接地的特点第74页/共87页第75页/共87页特点：F在故障线路上，零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之总和，方向从线路流向母线F发生单相接地时，全系统都会出现零序电压F在非故障线路上有零序电流，其数值等于该线路本身的电容电流，方向为从母线流向线路第76页/共87页2.4.2 中性点不接地电网中单相接地的保护方式第77页/共87页1.绝缘监视装置 0U03Uln第78页/共87页2.零序电流保护 0I0relset3CUKI set0sen3ICCUK)( 要求 Ksen 2 第79页/共87页3.零序功率方向保护 KW第80页/共87页2.4.3 中性点经消弧线圈接地系统中单相接地的特点第81页/共87页CLIII第82页/共87页1. 完全补偿CLII 缺点：线路上产生很高的谐振电压0ULj 3Cj 1CBACCBBAACBACCBBAA0CCCCECECECjCjCjCjECjECjEU 实际上不能采用！第83页/共87页2.