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文档简介

论继电保护装置选择性、快速性、灵敏性要求之矛盾的探讨——以电流保护为例小论文1一、相间电流保护二、接地电流保护三、距离保护四、纵联保护五、自动重合闸二、接地电流保护卧室1输电线路的继电保护重点内容:2第4章电网接地故障的电流、电压保护4.1电网接地故障种类及保护策略大接地电流系统:中性点直接接地中性点经小电阻接地

单相接地故障时有较大故障电流,保护跳闸小接地电流系统:中性点不直接接地中性点经消弧线圈接地

单相接地故障时有感应电容电流,保护发信号3提问:为什么要设置专门反应接地故障的保护?4.2中性点直接接地系统接地保护(a)三相星形接线方式;(b)两相星形接线方式①每相上均装有TA和KA、Y形接线②KA的触点并联(或)①一相上不装设TA和KA、Y形接线②KA的触点并联(或)(接A、C相)4

特征和差异:1)电力系统正常运行时,三相对称,没有负序和零序分量。2)不对称故障时,会产生负序或零序分量。其中,零序分量总是伴随着不对称接地故障的发生而产生,据此,可构成反映不对称接地故障的零序电流保护(差异)。

4.2中性点直接接地系统接地保护5零序分量正方向规定:零序电压:线路-大地;零序电流:母线-线路4.2.1零序分量的分布6零序分量的特点:1)电压:短路点零序电压最高,接地点为0。2)电流:零序电流由短路点经过所有的变压器接地点形成回路。3)功率:零序功率方向:线路-母线。4)变化:线路、中性点不变,零序网不变;正负序阻抗变化间接影响零序。5)阻抗:零序电压与电流的相位关系(即零序功率方向)如下图:7内部接地时,零序功率方向:规定正方向:

电压:线路→大地

电流:母线→线路81)内部接地时2)N侧外部接地时94.2.2零序分量的获取,计算或连接微机保护内直接利用程序实现加法器零序电压过滤器

10零序电流分量的获取方法:

零序电流过滤器

零序电流互感器(电缆线路)

优点:无不平衡电流,接线简单接于相间保护TA中性线11零序电流滤过器的不平衡输出单相二次、一次I关系:三相二次、一次I关系:12TA的误差曲线:理想曲线实际曲线(饱和曲线)13ZL越小——不平衡输出越小。因此,希望:负载ZL越小越好。

继电保护要求:

将TA的误差限定在10%以内。

这是设计、选择TA的依据之一。14

减小TA误差的主要方法:1)减小TA的负载ZL;2)增大变比(限定一次电流的最大值);3)选择不易饱和的TA(体积大、投资增加);4)增大电流二次电缆的线径。等等15一、零序电流Ⅰ段保护

1)躲开线路末端的最大零序电流。2)躲开断路器三相不同时合闸的。如果会误动,靠延时100ms躲开。3)躲开非全相运行的负荷电流。如果会误动,一般退出运行。4.2.3零序电流保护的整定

原则、方法与单电源的电流保护相类似。16(1)按照“躲开线路末端的最大零序电流”零序电流Ⅰ段保护的整定方法:注:经过分解或合成后,零序、负序分量通常以3倍的形式出现。17其中,躲开线路末端的最大零序电流应当考虑:单相和两相接地。(1)单相接地的零序电流18(2)两相接地的零序电流19取单相、两相接地的最大短路电流:20注意:上式求出的是短路点的零序电流,应当换算为保护安装处的零序电流。保护安装处的零序电流为:21其中,22校验最小保护范围时,取值与上述计算正好相反!即:整定时,若按单相短路计算,那么,校验时,就要采用两相接地考虑。反之亦然。所以,正序阻抗(对应系统运行方式)的影响是间接的。23

(2)躲开断路器三相触头不同期合闸时出现的最大零序电流

3I0.unb(不同期合闸<=>断线故障)

零序Ⅰ段整定值应选取以上两者中的较大值;如果按照原则(2)确定的整定值较大,使得保护范围缩小,灵敏度降低,此时可考虑使零序Ⅰ段带有小的延时(0.1s),以躲开三相不同期合闸的时间。(利用延时不再考虑条件(2))

(1)按照“躲开线路末端的最大零序电流”24

(3)当线路采用单相自动重合闸时,还应躲过非全相运行状态下,系统又发生振荡时所出现的最大零序电流按照原则(3)整定,其定值较高,正常情况下(全相运行)发生接地短路时,零序Ⅰ段保护灵敏性不足,通常设置两个零序Ⅰ段保护。灵敏Ⅰ段:按照原则(1)(2)整定,针对全相运行状态下的接地短路起保护作用,非全相运行时退出。不灵敏Ⅰ段:按照原则(3)整定,针对非全相运行状态下的接地短路起保护作用,全相运行也起到一定的保护作用。25全相运行:灵敏Ⅰ段

1.按照最大零序短路电流整定(t=0)。单相接地vs.两相接地2.按照非同期合闸零序电流整定(t=0.1s)。两相断线vs.单相断线非全相运行:不灵敏Ⅰ段:

闭锁灵敏I段,按非全相运行下发生振荡时的最大零序电流整定零序电流I段归纳:26如:一个变电站有2台变压器,那么,平常只允许一台接地,另一台不接地。当接地的变压器检修(退出运行)时,才将不接地的变压器改为接地。尽量满足上述的要求。

这是继电保护对一次系统提出的要求。为了让零序电流的保护范围比较稳定,通常要求:每个变电站的接地阻抗尽可能变化小。27二、零序电流Ⅱ段保护

与下一级线路的零序Ⅰ段电流定值进行配合(电流、时间两方面的配合)。保护范围不超过下级线路零序Ⅰ段保护范围的末端

注意:电流的分流关系(分支系数)!当相邻两个保护之间的变电站母线上接有中性点接地的变压器时,需要考虑分支电路对零序电流分布的影响。2829得到零序Ⅱ段电流定值计算公式:为了保证保护1的第Ⅱ段不误动,从公式和电流保护的概念可以得出:整定值必须取最大——对应的分支系数取最小(分流最大),保证不误动。30校验零序Ⅱ段时,考虑线路末端短路的最小零序电流,故没有分支系数的影响。31灵敏性校验:

若灵敏系数不满足:(1)与相邻线路零序Ⅱ段配合;(2)采用两个灵敏性不同的零序Ⅱ段保护,保留原有0.5sⅡ段,再增加一个与相邻线路零序Ⅱ段相配合的Ⅱ段保

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