继电保护第3章3

,章节名,s,d,d,f,第四节 定时限过电流保护,定时限过电流保护（电流保护,III,段）,定时限过电流保护,定义：其动作电流按躲过被保护线路的最大负荷电流整定，其动作时间一般按阶梯原则进行整定以实现过电流保护的动作选择性，并且其动作时间与短路电流的大小无关。,思考问题：无时限电流速断保护只能保护本线路一部分，限时电流速断能保护本线路全长，但不能做为相邻线路的后备保护。要想实现远后备保护，怎么办？,1.,工作原理,反应电流增大而动作,它要求能保护本条线路的全长和下一条线路的全长。作为近后备保护和远后备保护，其保护范围应包括下条线路或设备的末端。过电流保护在最大负荷时，保护不应该动作。,k,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：,继电器的动作电流：,k,（）灵敏度校验,近后备,:,远后备,:,对保护,1,的定时限电流保护，其灵敏系数为：,k,低电压继电器正常时（得电）常开触点闭合，常闭触点断开。当电压低于整定值时，常开触点断开，常闭触点闭合。,正常运行时,:KV,触点打开，,KA,触点打开。,最大负荷电流：,KV,触点打开，,KA,触点闭合。,短路时：,KV,触点闭合，,KA,触点闭合。,低电压闭锁的过电流保护,:,同时利用故障时被保护对象上电流增大和母线处电压降低构成的保护装置，称为电压闭锁的电流保护，其灵敏度一般都比较高，是常用的保护装置。,对象正常时：,通过设备的电流低于,KA,动作值，母线处电压为,Ue,，,1,3KV,触点均断开，保护不会启动。,电动机自启动时：,通过设备的电流大于,KA,动作值，但母线处电压不低于,70%Ue,而低电压继电器,KV,的动作值一般小于,70%Ue,，,1,3KV,触点均断开，保护不会启动。,对象故障时：,通过设备的电流是短路电流，,KA,动作；母线处电压下降为残压，一般低于,60%Ue,，故障相,KV,动作。经时间继电器延时后，接通,KS,线圈和,YT,线圈，,KS,接通信号回路，发出相应信号，,YT,完成,QF,跳闸任务。,TV,二次侧熔断器熔断时：,熔断相,KV,动作，接通,KM,线圈，但因,KA,未动作，保护不会误动，可由,KM,的另外触点发出,TV,二次侧断线信号；如此时设备过负荷，则,KA,动作，保护误动。故：运行中应密切监视,TV,二次侧断线信号并及时处理，如无法及时排除，则应将保护退出运行，待恢复正常后再投入。,保护退出运行的方法：,将该保护布置在保护屏上的连接片,XB,断开。,（,3,）时间整定,动作时限是按阶梯原则整定的，即本线路的过电流保护动作延时应比下一条线路的电流,段的动作时间长一个时限阶段,t:,k,4.,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。,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,。,图,3-35,电压、电流联锁速断保护原理接线图,第五节 电压、电流联锁速断保护,母线残余电压（母线残压）,发生短路故障时，系统电压急剧下降，此时的母线电压称为残余电压,U,Cy,=,I,K,Z,dl,（,与短路点位置及系统运行方式有关）,短路点越远，,U,CY,；,反之，,U,CY,最大运行方式，,U,CY,（,曲线1）；,最小运行方式，,U,CY,（,曲线2）,特点：发生短路时，利用系统电压剧烈下降的特征瞬时动作的保护,构成：低电压继电器,保护范围：最大运行方式,L,min,最小运行方式,L,max,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。,1.,三段式电流保护：,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。,第六节 三段式电流保护装置,图,3-40(a),电流,段保护的原理接线,第六节 三段式电流保护装置,图,3-40,（,b,）三段式电流保护展开接线图,第六节 三段式电流保护装置,图,3-40,（,b,）三段式电流保护展开接线图,1KT,2KT,思考：是不是所有的线路都要装设三段式电流保护？,什么情况下过电流保护作为主保护？,什么情况下可采用两段组成一套保护？,第六节 三段式电流保护装置,2.,三段式电流保护的保护特性及时限特性,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。,3.,三段式电流保护的评价,4,、例,3-1,例,3-1,：在图,3-41,所示的,35kV,单侧电源辐射形电网中，线路,Ll,和,L2,均装设三段式电流保护，采用两相星形接线。已知线路,WLl,的正常最大工作电流为,170A,，电流互感器变比为,300/5,系统在最大运行方式及最小运行方式时，,K1,、,K2,、,K3,点三相短路电流值见表,3-1,。线路,L2,的过电流保护的动作时限为,2s,。,表,3-1,例题中各点短路电流数值,短路点,K1,K2,K3,最大运行方式下三相短路电流（,A,）,3400,1310,520,最小运行方式下三相短路电流（,A,）,2280,1150,490,解：,1,、对线路保护,1,进行无时限电流速断保护的整定计算,（,1,）保护,1,的一次侧动作电流,（,2,）继,电器动作电流,（,3,）灵敏系数校验,1,）简化计算：,2,）最小保护范围：,继电器动作电流,2,、线路有时限电流速断保护：,II,段保护时限,（,3,）灵敏系数校验,(1),过流保护装置一次侧动作电流：,（,3,）动作时限,：,(2),继电器动作电流：,3,、过流保护装置,（,4,）灵敏系数校验,1,）近后备保护：,2),远后备保护,35kV,K2,例,3-2,例题,3-2,如图,3-50,所示网络中每条线路的断路器上均装有三段式电流保护。已知电源最大、最小等值阻抗为,Xs.max,=9,，,Xs.min,=6,，线路阻抗,X,AB,=10,，,X,BC,=24,，线路,WL2,过流保护时限为,2.5S,，线路,WL1,最大负荷电流为,150A,，电流互感器采用不完全星形接线,电流互感器的变比为,300/5,，试计算各段保护动作电流及动作时限，校验保护的灵敏系数，并选择保护装置的主要继电器。,例,3-2,解：（,1,）计算,K2,点、,K3,点最大、最小运行方式下三相短路电流,K2,点：,K3,点,1),保护装置一次侧动作电流,I,I,op1,的计算,3,）动作时限,例,3-2,解,:,1,、电流保护,I,段整定计算,2,）继电器动作电流,4,、灵敏系数校验,2,、电流保护,II,段整定计算,(1)II,段动作电流：,(2)II,段保护时限,（,3,）,II,段保护灵敏系数,3.,定时限电流保护,(III,段,),整定计算,（,1,）,III,段动作电流：,(2)III,段保护,灵敏度校验：,近后备保护,远后备保护,（,3,）保护时限,例,3-2,时限特性曲线,返回,第七节 反时限特性的过电流保护,1,、感应型电流继电器,2,、反限过电流保护,3,、接线图,4,、反时限过电流保护应用范围,1.,感应型电流继电器,（,1,）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和无时限部分。,（,2,）工作原理,当线圈通以交流电流,I,时，线圈的安匝磁势,IW,在铁芯中产生磁通,1,，,在铁芯的一个分支上的短路环中的磁通,2,不能突变，,2,滞后于,1,一个角度，在铝盘产生转矩，当转矩克服了弹簧的反转矩时，整个框架将绕轴顺时针方向转动。蜗轮蜗杆啮合，这时称为继电器起动。所需的安匝数称为继电器的起动安匝。继电器起动以后，扇形轮随蜗转动而上升，扇形轮升高到一定程度时，接点闭合。,(3),时限特性,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。,d,e.,（,1,）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,610kV,线路或电动机的保护。,（,2,）整定计算,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：,2.,反时限过电流保护,时间整定,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,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,t,2QF,所示。重叠保护区的末端,d1,叫配合点。在配合点,d1,3.,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。,4.,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,I,k,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,610,千伏的网络中，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。,