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电力系统继电保护辅导资料二 主 题：课件第二章电网的电流保护第1-2节——单侧电源网络相间短路的电流保护、电网相间短路的方向性电流保护 学习时间：2013年10月7日－10月13日 内 容： 我们这周主要学习第二章的第1-2节，单侧电源网络相间短路的电流保护和电网相间短路的方向性电流保护的相关内容。希望通过下面的内容能使同学们加深电网电流保护相关知识的理解。 一、学习要求 1．掌握三段式电流保护的配合原则、整定计算，会阅读三段式电流保护的原理图； 2．理解方向性电流保护中方向元件的作用，能正确按动作方向分组配合、整定计算。 二、主要内容 （一）单侧电源网络相间短路的电流保护 继电器 （1）基本原理 能自动地使被控制量发生跳跃变化的控制元件称为继电器。当输入信号达到某一定值或由某一定值突跳到零时，继电器就动作，使被控制电路通断。它的功能是反应输入信号的变化以实现自动控制和保护。 继电器的继电特性：(也称控制特性)继电器的输入量和输出量在整个变化过程中的相互关系。 图1 继电特性 继电器的返回系数：返回值与动作值的比值。即 过量继电器：反应电气量增加而动作的继电器。其返回系数小于1，不小于0.85。 欠量继电器：反应电气量降低而动作的继电器。其返回系数大于1，不大于1.2。 （2）继电保护装置的基本分类 按动作原理： 电磁型、感应型、整流型、晶体管型、集成电路型、微机型等继电器。 按反应的物理量： 电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗继电器和频率继电器等。 按作用： 起动继电器、时间继电器、中间继电器、信号继电器和出口继电器等。 （3）过电流继电器 动作电流(Iop)：使继电器动作的最小电流。 返回电流(Ire)：使继电器由动作状态返回到起始位置时的最大电流。 2.单侧电源网络相间短路时电流量值特征 正常运行：负荷电流 短路：三相短路、两相短路 式中，——系统等效电源的相电动势； ——保护安装处至系统等效电源之间的阻抗； ——短路点至保护安装处之间的阻抗； ——短路类型系数（三相短路取１，两相短路取）。 最大运行方式：系统等值阻抗最小，流过保护安装处的短路电流最大 最小运行方式：系统等值阻抗最大，流过保护安装处的短路电流最小 3. 电流速断保护 （1）工作原理 在保证选择性和可靠性要求的前提下，根据对继电保护快速性的要求，原则上应装设快速动作的保护装置，使切除故障的时间尽可能短。反应电流增加，且不带时限(瞬时)动作的电流保护称为无时限电流速断保护，简称电流速断保护。 （2）电流速断保护的整定 ①动作电流的整定 原则:保护装置的动作电流要躲过本线路末端的最大短路电流。 继电保护的一次动作电流 继电器的二次动作电流 ②动作时间 ③保护范围的校验 电流速断保护不能保护本线路的全长，而且保护的范围随运行方式和故障类型的变化而变化。 电流速断保护的灵敏系数通常用保护范围来衡量，保护范围越长，表明保护越灵敏。保护范围通常用线路全长的百分数表示，一般要求最大保护范围≥50%，最小保护范围≥15%。 电流速断保护的保护范围的计算：在最大运行方式下，保护范围末端发生三相短路时，由于短路电流与动作电流相等，得到保护范围最大值；在最小运行方式下，保护范围末端发生两相短路时，由于短路电流与动作电流相等，得到保护范围最小值。 （3）电流速断保护的构成 图2 电流速断保护的单相原理接线 电流继电器KA接于电流互感器TA的二次侧，当流过它的电流大于它的动作电流后，电流继电器KA动作，启动中间继电器KM，KM触点闭合后，经信号继电器线圈、断路器辅助触点接通跳闸线圈，使断路器跳闸。 电流速断保护的主要优点是动作迅速、简单可靠。缺点是不能保护线路的全长，且保护范围受系统运行方式和线路结构的影响。当系统运行方式变化很大或被保护线路很短时，甚至没有保护范围。 4. 限时电流速断保护 （1）工作原理 图3 限时电流速断动作特性的分析 由于有选择性的电流速断保护不能保护本线路的全长，为快速切除本线路其余部分的短路，应增设第二套保护。为保证选择性和快速性，该保护应与下一线路的电流速断保护在保护范围和动作时限上相配合，即保护范围不超过下一线路电流速断保护的保护范围，动作时限比下一线路电流速断保护高出一个时限级差，这种带有一定延时的电流速断保护称为限时电流速断保护。 （2）限时电流速断保护的整定 ①动作电流的整定 原则:保护装置的动作电流要躲过下级线路电流速断保护的动作电流。 继电保护的一次动作电流 ②动作时限的整定 （3）灵敏性的校验 原则：用系统最小运行方式下的本线路末端的最小短路电流 当灵敏系数不满足要求时，与下级线路的限时电流速断配合（动作电流、动作时间配合） （4）限时电流速断保护的组成 图4 限时电流速断保护的单相原理接线 5. 定时限过电流保护