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1、单侧电源电网的电流保护单侧电源电网的电流保护ppt本章主要内容本章主要内容1 1、单侧电源电网相间短路的三段式电流保护的构成原理与整定；、单侧电源电网相间短路的三段式电流保护的构成原理与整定；2 2、方向电流保护：、方向电流保护： （1 1）方向电流保护的构成；）方向电流保护的构成； （2 2）KWKW的设置原则；的设置原则； （3 3）KWKW的的9090接线。接线。3 3、接地故障的特点和接地保护：、接地故障的特点和接地保护： （1 1）直接接地电网；）直接接地电网； （2 2）不接地电网；）不接地电网； （3 3）经消弧线圈接地电网。）经消弧线圈接地电网。三、电压互感器（三、电压互感器（
2、TVTV）1 1、作用、作用一次高电压变换为二次低电压（一次高电压变换为二次低电压（100100V V或或100/100/3V3V）。）。并将一次、二次设备安全隔离并将一次、二次设备安全隔离。 2 2、工作特点和要求、工作特点和要求 一次绕组与高压电路并联。一次绕组与高压电路并联。二次绕组不允许短路二次绕组不允许短路，所以，所以装有装有FUFU。二次绕组有一点直接接地。二次绕组有一点直接接地。变换的准确性。变换的准确性。 第二节第二节 相间短路的电流保护相间短路的电流保护一、短路电流计算一、短路电流计算1 1、沿线路各点短路时，、沿线路各点短路时，流过保护流过保护1 1的短路电流：的短路电流：
3、a:a:系统系统最大最大运行方式运行方式下流过保护下流过保护1 1的的三相三相短路电流。短路电流。b:b:系统系统最小最小运行方式运行方式下流过保护下流过保护1 1的的两相两相短路电流。短路电流。系统运行方式系统运行方式n最大运行方式：最大运行方式：对每一套保护装置来讲，通过对每一套保护装置来讲，通过该保护装置的短路电流为最大的方式。该保护装置的短路电流为最大的方式。（Zs.minZs.min）n最小运行方式：最小运行方式：对每一套保护装置来讲，通过对每一套保护装置来讲，通过该保护装置的短路电流为最小的方式。该保护装置的短路电流为最小的方式。（Zs.maxZs.max）2 2、相间短路电流计算
4、法、相间短路电流计算法n系统最大运行方式下的三相短路电流：系统最大运行方式下的三相短路电流：n系统最小运行方式下的两相短路电流（系统的系统最小运行方式下的两相短路电流（系统的正、负序电抗相等）：正、负序电抗相等）：dsdsdlZZEZZEI1min.min.)3(dsdlZZEI1max.)2(23二、保护分类（按所起的作用）二、保护分类（按所起的作用）1 1、主保护：主保护：满足系统稳定和设备安全要求，能以最快满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备故障的保护。速度有选择地切除被保护设备故障的保护。2 2、后备保护：后备保护：主保护或主保护或QFQF拒动时用来切除故障的
5、保护，拒动时用来切除故障的保护，分为：分为：远后备保护：远后备保护：当主保护或当主保护或QFQF拒动时，由相邻电力设拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现后备的保护。备或线路的保护来实现后备的保护。近后备保护：近后备保护：当主保护拒动时，由本设备的另一套当主保护拒动时，由本设备的另一套保护来实现后备的保护。保护来实现后备的保护。3 3、辅助保护：辅助保护：为补充主保护和后备保护的性能或当主为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。保护的配置：根据线路故障对主、后备保护保护的配置：根据线路故障对主、后备保护的要求，线路相间
6、短路的电流保护配置有：的要求，线路相间短路的电流保护配置有：n段：电流速断保护段：电流速断保护n段：限时电流速断保护段：限时电流速断保护n段：定时限过电流保护段：定时限过电流保护三、线路相间短路的三段式电流保护三、线路相间短路的三段式电流保护 ( (单测电源网络单测电源网络) ) 主保护主保护后备保护后备保护（一）、电流速断保护（第（一）、电流速断保护（第段）段）: :仅反应于电仅反应于电流增大而瞬时动作的电流保护。流增大而瞬时动作的电流保护。 1 1、动作电流、动作电流 的计算的计算n电流继电器的动作条件：电流继电器的动作条件：I Ik k I Iactactn对电流速断保护的对电流速断保护
7、的期望期望：保护本元件（本线路全：保护本元件（本线路全长）长）n整定原则：整定原则：为了保证动作的选择性，动作电流按为了保证动作的选择性，动作电流按躲过本线路末端短路时流过本保护装置的最大短躲过本线路末端短路时流过本保护装置的最大短路电流整定。路电流整定。actI电流速断保护整定计算示意图电流速断保护整定计算示意图relKact1act1relkBmakB axm xIK III：可靠系数，：可靠系数， 1.2 1.21.3。2 2、灵敏性：用保护范围的大小来衡量。、灵敏性：用保护范围的大小来衡量。n一般用一般用 来校验来校验, ,要求：要求： （15152020） 由由可得可得3 3、动作时
8、间：、动作时间：t t=0=0s s 。 minl%100minllminmax.113100%()2sABactElZlZI.1max1 min32actsEIZZ lZ Z1 1：线路单位长度阻抗：线路单位长度阻抗Z ZAB：线路：线路ABAB总阻抗总阻抗4 4、单相原理图、单相原理图 KMKM作用：作用： 接点容量大，可直接点容量大，可直接启动接启动YRYR去跳闸；去跳闸； 当线路上装有管型当线路上装有管型避雷器时，利用其固避雷器时，利用其固有动作时间（有动作时间（60ms60ms）防止避雷器放电时保防止避雷器放电时保护误动。护误动。5 5、电流速断保护、电流速断保护小结小结n仅靠动作电
9、流来保证其选择性；仅靠动作电流来保证其选择性；n能无延时地保护本线路的一部分，但不能保护本能无延时地保护本线路的一部分，但不能保护本线路全长，且保护区受系统运行方式影响。线路全长，且保护区受系统运行方式影响。（二）限时电流速断保护（第（二）限时电流速断保护（第段）段）1 1、要求、要求n任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵敏任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵敏性。性。n在满足以上要求的前提下，力求动作时限最小。在满足以上要求的前提下，力求动作时限最小。 线路上的电流保护第线路上的电流保护第段和第段和第段共同构成段共同构成整个被保护线路的主保护，它能以尽可能快的速整个被保护线路的主保护
10、，它能以尽可能快的速度，可靠并有选择性地切除本线路上任一处故障。度，可靠并有选择性地切除本线路上任一处故障。 2 2、整定原则：为保证选择性及速动性，首先考、整定原则：为保证选择性及速动性，首先考虑与下一条线路虑与下一条线路段保护相配合。段保护相配合。n动作电流：动作电流： n动作时间：动作时间： t t取取0.50.5秒秒n灵敏性：灵敏性： 要求：要求： 1.31.31.51.5.1.2actrelactIKI1.11.2relK.min.1kBsenactIKIsenK12tttt n动作电流：动作电流： n动作时间：动作时间： t t取取0.50.5秒秒n灵敏性：灵敏性： 要求：要求：
11、1.31.31.51.5若灵敏性不满足要求，与相邻线路第若灵敏性不满足要求，与相邻线路第段配合。段配合。 .1.2actrelactIKI1.11.2relK.min.1kBsenactIKI12tttsenK3 3、单相原理图、单相原理图4 4、限时电流速断保护小结：、限时电流速断保护小结：n限时电流速断保护的保护范围大于本线路全限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长。长。n依靠依靠动作电流值和动作时间动作电流值和动作时间共同保证其选择共同保证其选择性。性。n与第与第段共同构成被保护线路的主保护，兼段共同构成被保护线路的主保护，兼作第作第段的近后备保护。段的近后备保护。（三）定时限过电流保
12、护（第（三）定时限过电流保护（第段）段）1 1、要求：作为本线路主保护的近后备以及下一线、要求：作为本线路主保护的近后备以及下一线路保护的远后备。路保护的远后备。2 2、过电流保护：其动作电流按躲最大负荷电流来、过电流保护：其动作电流按躲最大负荷电流来整定的保护。整定的保护。3 3、整定值的计算和灵敏性校验：、整定值的计算和灵敏性校验：.1maxactrelLIKI .maxLI1.151.25relK(1)(1)动作电流：动作电流：躲过最大负荷电流躲过最大负荷电流 在外部故障切除后，电动机自起动时，应可靠返在外部故障切除后，电动机自起动时，应可靠返回。回。maxssssLIK Imaxrer
13、elsskssLIKIKKI 动作电流动作电流(2)(2)灵敏性灵敏性近后备：近后备： ：本线路末端短路时流过本保护的最小短：本线路末端短路时流过本保护的最小短路路 电流。电流。远后备：远后备： ：下一线路末端短路时流过本保护的最小：下一线路末端短路时流过本保护的最小短短 路电流。路电流。.1actI.1maxrerelssactLrereIKKIIKK.min.1(.11.3KBsenactIKI近）KB.minI.min.1.11.2KCsenactIKI（远）KC.minI（3 3）定时限过电流保护的动作时间）定时限过电流保护的动作时间n为保证动作的选择性为保证动作的选择性：阶梯性原则。
14、：阶梯性原则。n注：当相邻有多个元件，应选择与相邻时限最长的保护配合注：当相邻有多个元件，应选择与相邻时限最长的保护配合4321ttttttt43ttt32ttt21（4 4）单相原理图）单相原理图（5 5）定时限过电流保护小结：）定时限过电流保护小结：n 小得多，所以第小得多，所以第段的灵敏度比第段的灵敏度比第、段更高；段更高；n在后备保护之间，只有灵敏系数和动作时限都在后备保护之间，只有灵敏系数和动作时限都互相配合时，才能保证选择性；互相配合时，才能保证选择性；n保护范围是本线路和下一线路全长；保护范围是本线路和下一线路全长；n电网末端第电网末端第段可瞬时动作，末级线路保护可段可瞬时动作，
15、末级线路保护可简化（简化（或或II+IIIII+III），越接近电源，），越接近电源，t t越越长，应设三段式保护。长，应设三段式保护。actactactIII比和例：例：图示网络中，系统电源电势图示网络中，系统电源电势115KV115KV，系统电抗分别为：，系统电抗分别为： X Xsmaxsmax=20=20， X Xsminsmin=10=10；最大负荷电流；最大负荷电流150A150A， 秒，秒， ，是对保护是对保护1 1进行三段式电流保护的整定计算。进行三段式电流保护的整定计算。act.30.5trelrelrelress1.251.11.20.852KKKKK，A AB BC CD
16、D1 12 23 3404060605050 6060解：解：a a：BCBC为单回线路时：为单回线路时：(1)(1)保护保护1 1的电流速断保护：的电流速断保护：动作电流：动作电流：动作时限：动作时限：灵敏度校验：设最小运行方式下两相短路时的保护距离为灵敏度校验：设最小运行方式下两相短路时的保护距离为则：则：max1151.3283(1040)KBIKA.1.max1.25 1.3281.66actrelKBIK IKA10tSminZ.1.min115 31.662 3(20)actSIKAZmin14.64Z则则: : 满足要求。满足要求。 （2 2）保护）保护1 1限时电流速断保护（先
17、与保护限时电流速断保护（先与保护2 2的的段配合）：段配合）：动作电流：动作电流：灵敏度校验：灵敏度校验： 不满足要求。不满足要求。 min14.640.36636.6% 20%40ABZZ.2.max1.25 0.6040.755actrelKCIK IKAmax1150.6043(104060)KCIKA.1.21.1 0.7550.831actrelactIKIKA.min115 30.9582 3(2040)KBIKA.10.9581.15 1.30.831senK与保护与保护2 2的的段配合：段配合：max1150.4153(10406050)KDIKA.3.max1.25 0.41
18、50.519actrelKDIK IKA.2.31.1 0.5190.571actrelactIK IKA.1.21.1 0.5710.628actrelactIK IKA.10.9581.53 1.30.628senK，满足要求。12322 0.51tttttS 则：(3)(3)保护保护1 1的定时限过电流保护：的定时限过电流保护：动作电流：动作电流：灵敏度：灵敏度：动作时限：动作时限：.1.max1.2 20.150.4240.85relssactLreKKIIKAK.min.1(.10.9582.26 1.30.424KBsenactIKI近），满足要求。.max.1.10.4791.1
19、3 1.20.424KCsenactIKI（远），不满足要求。12320.52 0.51.5tttttS min115 30.4792 3(204060)KCIKAb b：BCBC为双回线路时：为双回线路时：（1 1）保护）保护1 1的电流速断保护：与单回线路时相同。的电流速断保护：与单回线路时相同。（2 2）保护）保护1 1的限时电流速断保护：的限时电流速断保护：1 1）与保护）与保护2 2的的段配合，即躲过保护段配合，即躲过保护2 2的的段保护段保护区末端短路时流过保护区末端短路时流过保护1 1的最大短路电流。的最大短路电流。保护保护2 2的的段动作电流整定：段动作电流整定：本元件末端短路
20、时流过保护本元件末端短路时流过保护2 2的最大短路电流：的最大短路电流：max1150.8233(10400.5 60)KCIKAmaxmax0.50.5 0.8230.412KCKCIIKA 最大运行方式下，保护最大运行方式下，保护2 2的的段保护区末端确定：设此段保护区末端确定：设此端点距端点距B B母线的电气距离为母线的电气距离为Z,Z,则：则：解得：解得： Z=46.4Z=46.4保护保护2 2的的段保护区末端短路时，流过保护段保护区末端短路时，流过保护1 1的最大短的最大短路电流为：路电流为： .2.max1.25 0.4120.515actrelKCIK IKA1151200.515(120)1203(1040)120ZKAZZmax1150.84646.4 73.63(1040)120KIKA则：则：引入分支系数引入分支系数K Kb b：通过以上例题可知：通过以上例题可知：所以：所以：bK 流过故障支路的电流流过被保护支路的电流.1.max1.1 0.8460.931actrelKIK IKA.2relactK I.11.1 0.5150.6090.931bactKKAI.1.2actrelactIK IbK0.609bK 0.5150.846