继电保护3

输电线路相间短路电流保护1、过电流保护2、速断电流保护3、电流保护接线一、电网相间故障的电流保护装置主要内容1、定时限过电流保护装置。2、瞬时动作的电流速断保护装置。3、定时限电流速断保护装置。4、三段式电流保护装置。5、电流保护装置的接线。6、电压闭锁定时限过电流保护装置。二、过电流保护1、定义：过电流保护是一种以躲过输电线路（或电器设备）的最大负荷电流来进行整定计算其动作电流值的一种电流保护装置，其特点是保护范围广。过电流保护为实现保护装置动作选择性的要求，在动作时限有一定的延时时间，所以，过电流保护也称之为定时限过电流保护。2、作用：过电流保护主要用以作为输电线路、发电机、电动机、变压器的电器设备的短路故障保护，以将故障设备从电力系统中切除出来，保证非故障设备的继续运行。3、过电流保护装置的组成及接线组成过电流保护装置的设备元件有：电流互感器；电流继电器；时间继电器；中间继电器；信号继电器。4、整定计算：（1）动作电流值的计算过电流保护动作电流值的确定计算应考虑到两种因素：①继电保护装置在最大负荷电流下不应该动作。所以过电流保护动作电流值应该保证：Ｉdz＞Ｉfhmax②继电保护装置在相邻线路故障切除后应能可靠返回。所以过电流保护还回电流值应该保证：Ｉf＞Ｉzq在考虑取可靠系数之后，得（可靠系数Ｋ）：Ｉf＝ＫkＩzq同时，自起动电流取一个自起动系数Ｋzq之后：Ｉzq＝ＫzqＩfhmax按继电器返回系数的定义：Kf＝If/Idz∴有：Ｉdz＝KkKzqIfhmax/Kf一般Ｋk取１.１～１.２；Ｋzq取１.５～３；Ｋｆ取０.８～１之间，其中，在电力系统输电线路的过电流保护中，自启动系数的取值要考虑到输电中电动机的容量而定。（2）动作时限确定在输电线路中Ａ、Ｂ、Ｃ各级电站的过电流保护应按阶梯形动作时限实现配合。每一级动作时限差取Δｔ＝０.５Δｔ为动作时限级差，主要考虑因素：①断路器分闸时间ｔdc。②时间元件的动作误差时间ｔwc。③考虑裕度时间ｔyd。一般ｔdc在０.１～０.１５秒，ｔwc为０.２５秒，而ｔyd取０.１秒，故取０.５秒。（3）灵敏度校验过电流保护的灵敏度按保护范围末端的最小故障电流校验，要求符合满足电力设计规范规定技术参数标准。①主保护（本线路的保护）Ｋm＝Id1min/Idz≥1.5②后备保护（相邻线路的保护）Ｋm＝Id2min/Idz≥1.2二、电流速断保护1、定义：瞬时电流速断保护是一种以躲过保护线路末端最大故障电流来进行速定计算，动作不带时限的一种电流保护装置，其特点是保护装置的动作速度快，但保护的范围有限。2、作用：瞬时电流速断保护主要用以对电力系统中的输电线路及电力变压器的保护，且要求快速切除故障设备的场所。3、整定计算：①动作电流值：保证在继电保护装置线路末端产生最大短路电流时不应动作，即：Ｉdz＞Ｉd1max取可靠系数得：Ｉdz＝ＫkＩd1max一般Ｋ取１.２～１.３②动作时限（不设定动作时限）瞬时电流速断保护装置由于在动作电流值的计算原则上保证了该保护装置与其他保护装置的动作选择性的配合，所以，瞬时电流速断保护就没有必要设立动作时限以建立保护动作的选择性。③灵敏度校验瞬时电流速断保护动作电流的整定特点决定了其不能保护到线路末端的性质，按照继电保护装置灵敏性校验的定义，瞬时电流速断保护不做Ｋｍ校验，但设计时要求瞬时电流速断保护的保护范围不能小于其应该保护的线路范围总长度的20%。4、保护特点:①动作无时限。（有固有时限）②不能保护到线路末端。③保护范围受系统运行方式的影响较大。在最大运行方式下保护范围最大。在最小运行方式下保护范围最小。5、原理接线:瞬时动作电流速断保护装置包括有：电流元件；中间元件；信号元件；电流互感器。三、定时限电流速断保护1、定义：定时限电流速断保护是一种以躲过相邻线路瞬时电流速断保护装置的动作电流来进行速定计算，动作带有一定时限的电流保护装置，它的保护范围可以延伸到相临线路的部分范围。2、作用：定时限电流速断保护主要用以构成对电力系统输电线路的保护，在与瞬时电流速断保护的配合中，作为瞬时电流速断保护的辅助保护（或后备保护），具有克服瞬时电流速断保护对线路末端保护不足的特点。3、整定计算：（1）、动作电流值：动作电流按躲过相邻线路的瞬时电流速断保护装置的动作电流计算。如上图示，相邻Ｂ处的瞬时电流速断保护动作，电流值为：Ｉdz2＝Ｋk2Ｉd2max则Ａ处定时限电流速断保护装置的动作电流为：Ｉdz1＝Ｋk1Ｋk2Ｉd2max一般Ｋk1取１.１～１.２，Ｋk2取１.２～１.３（2）、动作时限：Ａ处定时限电流速断保护的动作时限应较Ｂ处瞬时电流速断保护的固有动作时限高出一个Δｔ。即，若A处定时限电流速断保护ＢＨ１动作时限为ｔ１，Ｂ处瞬时电流速断保护ＢＨ２动作时限为ｔ２，则ｔ１＝ｔ２＋ΔｔΔｔ一般取0.5秒。（3）、灵敏系统校验定时限电流速断保护装置的灵敏系统应以所保护的电力系统输电线路范围末端（如AB线路的末端B处）的最小故障电流来整定计算，并且要求达到电力设计规范的技术标准要求。Ｋｍ＝Idmin/Idz1＞1.24、优点：（1）、能保护本线路的全长。（2）、动作时限较过电流保护快。5、原理接线：定时限电流速断保护包括：电流元件；时间元件；信号元件；电流互感器。四、三段式电流保护组成电力系统为多级输电线路组成，在设置电流保护装置为输电线路的保护时，为了保证继电保护装置的整体上能满足：选择性、灵敏性、速动性和可靠性的要求，那么就不能只简单设置某一种继电保护装置，必须由几种保护装置共同组成，才能保证继电保护装置在技术性能上满足要求。1、Ａ处三段式电流保护为：第Ｉ段：瞬时动作电流速断保护作为ＡＢ线路的主保护，但不能保护到Ｂ处。第Ⅱ处：定时限电流速断保护作为ＡＢ线路的辅助保护，可以保护到Ｂ处，且保护范围，还伸到相邻线路的一部分。第Ⅲ段：过电流保护装置作为ＡＢ线路的近后备保护，ＢＣ线路的远后备保护。2、整定计算与配合实例例题内容见Ｐ３７（1）保护装置Ｉ段动作电流：I1dz1＝Kk1Id1max＝１.３×１３１０＝１７０３（Ａ）（2）保护装置Ⅱ段相临线路保护装置Ｉ段动作电流：I1dz2＝Kk1Id2max＝１.３×５００＝６５０（Ａ）保护装置Ⅱ段动作电流：I2dz1＝Kk2I1dz2＝１.１×６５０＝７１５（Ａ）Ｋｍ＝Id1min/I2dz1=927/715=1.3＞1.25（三）保护装置Ⅲ段I3dz1＝KkKzqIfhmax/Kf=1.2*1.5*150/0.85=318（A）Km=Id1min/I3dz1=927/318=2.9＞1.5第Ⅲ段的动作时限为：ｔ3＝ｔ２＋Δｔ＝２＋０.５＝２.５（秒）五、电压闭锁过电流保护采用电压闭锁元件之后，过电流保护可以按躲过线路的额定工作电流来计算整定动作电流，故可以提高过电流保护的灵敏系数。这种保护可以提高灵敏系数，多用在重负荷线路当中。１．动作元件（电压元件）整定计算。UGMINUDZ=KKKF２．动作元件（电流元件）整定计算。KKKZQIEIDZ=KF３．动作时限：按过电流保护的阶梯形时限。＊ＵＧｍｉｎ可取０.９ＵＥ。六、电流保护接线方式1、什么是电流保护的接线方式指电流保护当中测量比较元件——电流继电器与系统中电流互感器的联接方式。2、接线系数电流保护接线，流入继电器的电流Ｉｊ与电流互感器二次侧电流Ｉ２之比。用Ｋｊｘ表示。三相星形接法时，Ｋｊｘ＝１3、电流保护的接线类型及特点（1）、三相完全星形接线。①三组电流互感器，三组电流继电器。②三相短路时，有三个继电器动作。两相短路时，有两个继电器动作。（2）、两相不完全星形接法。①两组电流互感器，两组电流继电器。②三相短路时，有两个继电器。ＡＢ两相、ＢＣ两相短路时，有一个继电器动作。Ａ、Ｃ两相短路时，有两个继电器动作。（3）、两相三继电器接法。在变压器二次产生短路时，电流保护的灵敏系数会下降，可采用两相三继电器接法。采用该接法后，第三只继电器的电流为：ＩＮ＝Ｉａ＋Ｉｃ可见Ａ、Ｂ相故障电流相差一倍，Ａ相继电器由于电流降低一倍，所以，灵敏系数下降一半。