第三章输电线路相间短路电流保护

第三章输电线路相间短路电流保护第一节无时限电流速断保护作用：作为被保护线路相间短路的主保护原理：反映被保护元件电流升高而瞬时动作的保护一、接线图（单相原理图）二、动作电流整定与时间整定原则1、保护动作电流的整定计算①基本依据保证相邻线路短路时，本保护不动。②基本公式(3)1..maxsetrelKNIKI三相短路(3)1phkSEIXxl两相短路(2)(3)32kkII注意：实际的电力系统的连接是非常复杂的，远不是上面这两个简单的公式就可以求得短路电流的。因此，上面的公式在大多数情况下只有理论意义，没有实用价值。要想较为准确计算短路电流，可以参考《电力工程基础》中的相关内容。2、保护动作时间除了电气检测电路和装置的的固有反应时间外，没有附加延时。理论上，无时限电流速断保护的动作时间为t=0。3、灵敏度校验min.max113()2MMsetELXXI电力系统相关规程规定，在最小运行方式下，速断保护范围的相对值Lmin%＞（15%~20%）时，为合乎要求。4、补充•电流继电器KA作为启动元件。•中间继电器KM的作用，触点容量大，增强电流。利用中间继电器的短延时（0.06~0.08s）作用，躲过避雷器短路线路的放电时间(10ms)。三、对无时限电流速断保护的评价优点：动作迅速，简单可靠。缺点：不能保护本线路的全长，故不能单独使用，而且它的保护范围随运行方式的变化而变化。当运行方式变化很大、被保护的线路很短时，甚至没有保护区无时限电流速断保护不能保护线路全长，而且保护范围受系统运行方式影响，为克服这一缺点，可采用具有自适应功能的电流速断保护。自适应继电保护是根据电力系统运行方式和故障类型的变化，而实时地改变保护装置的动作特性，或整定值的一种保护。其目的是使保护装置适应这些变化，进一步改善保护性能。第二节限时电流速断保护作用：与无时限电流速断保护配合作为被保护线路相间短路的主保护。原理：反映被保护元件电流升高而带有较小时间动作的保护。一、接线图（单相原理图）二、动作电流整定原则1、保护动作电流的整定计算①基本依据与相邻线路无时限电流速断保护（或主保护）配合。②基本公式12setrelsetIKI1.1~1.15IIrelK12IIIttt2、保护动作时间3、灵敏度校验基本出发点：选择在要求的保护区内短路最不利于保护动作的情况，来校验保护是否能够动作。运行方式：最小短路类型：两相短路点：本线路末端要求：min.KsenIIsetxIKI1.3~1.5senK三、对带时限电流速断保护的评价与瞬时电流速断保护相对比：优点：①灵敏系数高②保护范围大缺点：只能较好地作为本线路的近后备保护，不能完全作邻下一线路的远后备保护。第三节定时限过电流保护作用：作为被保护线路相间短路的后备保护原理：反映被保护元件电流升高而带有较长时间动作的保护一、接线图（与限时电流速断保护同）二、动作电流整定原则①保证本线路正常运行时，本保护不动..maxsetxxII②当相邻元件故障切除后，本保护要可靠返回.maxssresII..maxrelsssetxlresKKIIK电流整定值为：2、保护动作时间3、灵敏度校验(1)maxnnttt(1)maxnt—为下一相邻母线上所接保护的最大动作时间。近后备:远后备:2.min.1.().11.5IIIkBsenIIIsetIKI（）近(2)KC.min.1.().1I1.2IIIsenIIIsetKI远三、对定时限过电流保护的评价优点：结构简单，工作可靠，不仅能作近后备，而且能作为远后备。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和后备保护。缺点：动作时间长，而且越靠近电源端其动作时限越大，对靠电源端的故障不能快速切除。第四节电流保护的接线方式电流保护的接线方式，指的是电流继电器线圈与电流互感器二次绕组之间的连接方式。①完全星型接线②不完全星型接线③两相差电流接线两相三继电器接线第五节电压、电流联锁速断保护第六节三段式电流保护装置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的后备保护，因此，必须采用定时限过电流保护作为本条线路和下一段相邻线路的后备保护。一、三段式电流保护原理图及展开图由电流速断保护，限时电流速断保护及定时限过电流保护相配合构成的一整套保护。三、对三段式电流保护的评价优点：简单，可靠，并且一般情况下都能较快切除故障。一般用于35千伏及以下电压等级的单侧电源电网中。缺点：灵敏度和保护范围直接受系统运行方式和短路类型的影响，此外，它只在单侧电源的网络中才有选择性。第七节反时限特性的过电流保护一、感应型电流继电器继电器结构GL-10感应式电流继电器的结构如下图所示由感应系统和电磁系统组成，它们分别构成反时限部分和无时限部分。扇形轮在最低位置与最高位置，继电器动作时间与电流的关系曲线如下图所示。当电流增大时，动作时限减少，如图中ab部分,具有反时限特性。当电流大到一定值时，铁芯饱和，在图上出现曲线1、2的平直部分，具有定时限特性。当电流继续增大时，衔铁瞬时被吸下，横担将接点闭合，如图中de部分，具有速断特性。二、工作原理反应电流增大而动作，其延时与通入电流的平方成反比，一般可作6～10kV线路或电动机的保护。三、电流及时间整定计算1、动作电流的整定动作电流的整定原则与定时限过电流保护相同，即灵敏度校验：LmaxreIIIIIIrelsssetxKKIIK(2)1.minsen1.5dIIIsetxIKI2、动作时间的整定①两级反时限过电流保护的配合:若已知保护2反时限过电流保护的整定参数，其反时限动作曲线2。在保护1、保护2反时限过电流保护重叠保护区内，只要在d1处用动作延时保证选择性，重叠保护区的其他部分都能保证选择性，d1点叫配合点，在配合点的为已知，则QFt2tttQFQF21②反时限过电流保护与电源侧的定时限过电流保护配合已知1QF定时限过电流保护的整定参数，1QF过电流保护的保护范围到d1点，2QF反时限过电流保护的时间特性如下图中的t2QF所示。重叠保护区的末端d1叫配合点。在配合点d1tttIIIQFIIIQF12四、接线图反时限过电流保护多用于10kV线路及电动机保护。电流互感器采用两相星型接线，如右图所示。五、反时限过电流保护应用范围优点：在线路靠近电源处短路时，短路电流大，动作时限短且保护接线简单。缺点：时限的配合较复杂，当短路点存在较大的过渡电阻时，或在最小运行方式下远处短路时，由于短路电流较小，保护的动作时限可能较长。因此，反时限过电流保护主要用在6～10千伏的网络中，作为馈线和电动机的保护。对10千伏以上的网络，由于上述缺点一般都不采用。