[工学]第三章 电力系统输电线路电流电压保护31.pptVIP

华中科技大学文华学院机电学部 2009.9 第二篇章 电力系统输电线路保护和自动重合闸 相间短路保护 接地保护 方向电流保护 距离保护 高频保护 Chapter 3 电力系统输电线路电流电压保护 继电器(Protection Relay) 继电器分类 继电器动作的条件：为使继电器动作，必须增大电流IJ，增大电流IJ，以增大电磁转矩Mdc，使其满足关系式： 返回电流 ：能够满足上述条件，使继电器返回原位的最大电流值。 返回系数：返回电流与起动电流的比值称为继电器的返回系数，可表示为 时间继电器（KT） 作用：是一种辅助继电器，从激励量变化至规定值的瞬间起至继电器输出信号的瞬间止所经历的时间间隔为其动作时间。简而言之就是获得人为的延时。 电力线路相间短路的三段式电流保护 目前，我国电力系统主要使用的电压等级：500kV，330kV，220kV，110kV，66kV，35kV，10kV，6kV,380/220V。 电力线路相间短路的三段式电流保护 定义： 以电流保护为例，三段式电流保护通常由无时限电流速断保护（也称瞬时电流速断保护）、带时限电流速断保护（简称延时电流速断保护）及定时限过电流保护（简称过电流保护），它们又分别称为三段式电流保护的第Ⅰ段、第Ⅱ段及第Ⅲ段。 3.1.1、无时限电流速断保护(电流保护第I段)instantaneous overcurrent protection 当 时，系统处于最大运行方式； 当 时，系统处于最小运行方式。 3.1.1 无时限电流速断保护（电流Ⅰ段） ——当所在线路保护范围内发生短路时，反应电流增大而瞬时动作切除故障的电流保护。 整定计算 动作时限 无时限电流速断保护没有人为延时，即整定时间为0，只考虑继电保护固有动作时间，由于动作时间较小可认为t=0s。 特点: 动作时限 ； 完全用 来保证选择性； 灵敏度用最小保护范围来表示，lmin＞15%l； 最小保护范围受系统运行方式影响较大。 无时限电流速断保护的构成 单相原理框图 无时限电流电压联锁速断保护 3.1.2 带时限电流速断保护（电流保护第Ⅱ段）Time delay instantaneous overcurrent protection 带时限电流速断保护——按与相邻线路电流速断保护相配合且以较短时限获得选择性的电流保护,其切除本线路上无时限电流速断保护范围以外的故障，作为电流速断保护的后备保护。 动作时限 在确定限时电流速断保护整定值，有几个相邻线路时，要分别考虑与这几个相邻线路的瞬时电流速断，或限时电流速断，或变压器差动保护相配合，而且不能超出被配合保护的保护范围，因此，取上述整定值中最大的一个为最终的整定值。 例如：图中保护4的限时电流速断，必须与保护1、3的瞬时电流速断相配合，同时与保护2的变压器差动保护相配合，最后取最大值。 带时限电流速断保护的单相原理接线图 对带时限电流速断保护的评价 总结： 带时限电流速断保护范围大于被保护线路； 带时限电流速断保护必须依靠延时元件与相邻线路或相邻元件保护配合，实现选择性； 与无时限电流速断保护一起作为本线路的主保护，可作为本线路无时限电流速断保护的近后备。 3.1.3. 定时限过电流保护（电流III段）Definite Time Overcurrent Protection 定时限过电流保护——作为本线路的近后备保护及相邻线路的远后备保护。 1、 工作原理 2、整定计算 （1）动作电流 按躲开被保护线路的最大负荷电流，且在自起动电流下继电器能可靠返回进行整定： （3）灵敏度校验 近后备灵敏度校验：本线路末端发生金属性短路的最小短路电流与整定电流的比值，即： 在校验定时限过电流保护远后备的灵敏度时，有几个相邻线路时，要分别考虑用这几个相邻线路末端发生短路时的最小短路电流来校验，取上述灵敏度中最小的一个为最终的灵敏度值，且应满足要求。 例：上图中保护4的定时限过电流远后备灵敏度校验，必须用变压器低压侧发生短路时的最小短路电流来校验。 4、对定时限过电流保护的评价 优点：结构简单，工作可靠，对单侧电源的放射型电网能保证有选择性的动作。不仅能作本线路的近后备（有时作为主保护），而且能作为下一条线路的远后备。在放射型电网中获得广泛应用，一般在35千伏及以下网络中作为主保护。 电流三段保护小结 无时限电流速断保护只能保护线路的一部分，限时电流速断保护能保护线路全长，但却不能作为下一相邻线路