电力系统继电保护(-第二章电网的电流保护)

大ABC211ABCABC1212ABC2.1.8展开图的绘制(1)一般按交流电流回路、交流电压回路、直流操作回路、信号回路的顺序排列，即先交流、后直流，每一部分又分成许多行。(2)交流回路按A、B、C相序排列，直流回路按保护的各元件动作顺序由上而下逐行排列。(3)在每一行中各元件的线圈和触点，按实际连顺序排列。(4)在每一回路的右侧，常有文字说明回路，说明各行或元件的性质和作用。(5)在展开图中所有开关电器和继电器触点均按它们的正常状态表示。所谓正常状态是指开关电器在断路位置和继电器线圈中没有电流的状态。三段式电流保护装置的接线图(a)原理接线图(b)展开接线图三段式电流保护的原理接线图(a)两侧电源辐射形电网(b)单侧电源环形电网(1)Ⅰ、Ⅱ段灵敏度可能下降以P3Ⅰ段为例，整定电流应躲过本线路末端短路时的最大短路电流，除了躲过P母线处短路时A侧电源提供的短路电流，还必须躲过N母线背侧短路时B侧电源提供的短路电流。当两侧电源相差较大且B侧电源强于A侧电源时，可能使整定电流增大，缩短Ⅰ段保护区，严重时丧失保护区；电流保护Ⅱ段时也有类似的问题，除了与P5的Ⅰ段配合，还须与P2的Ⅰ段配合，可能导致灵敏度下降。(2)无法保证Ⅲ段动作选择性Ⅲ段动作时限采用“阶梯特性”，保护P2、P3的Ⅲ段动作时限分别为t2、t3，当k1故障时，保护P2、P3的电流Ⅲ段同时启动，按选择性要求应该保护P3动作，即要求t3t2；而k2故障时，又希望保护P2动作，即要求t3t2，显然无法同时满足两种情况下后备保护的选择性。2.2.1双侧电源网络相间短路的功率方向(P33)图2.242.2.2方向性电流保护的基本原理(P34)图2.25方向性电流保护的单相原理接线图2.2.3功率方向判断元件1.对功率方向元件的要求2.对功率方向元件的动作特性对A相功率方向元件正方向短路反方向短路如图2.28(a)所示,其动作方程表示为90arg90senjoorrUeI(2.27)或90arg90oorsensenrUI(2.28)cos()0rrrsemUI(2.29)(P36)图2.28功率方向元件的动作特性(a)按式(2.28)构成注意:电压死区图2.28功率方向元件的动作特性(b)按式(2.31)构成解决电压死区,加入非故障相电压如对A相的功率元件加入BCUAIarg/rABCAUI反方向短路:正方向短路:9030oorAk150orA最大灵敏角设计9030oosenkcos()0BCArUI用功率形式表示(2.33)动作方程为表示(90)90arg90okjoorrUeI(2.30)90ok功率方向继电器的内角90arg90oorrUI(2.31)cos()0rrrUI(2.32)3.功率方向判别元件的构成框图潜动2.2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式(P38)图2.30功率方向继电器采用90度接线时,三相式方向过电流保护的原理接线图1.接线方式2.极性问题1.正方向发生三相短路(P39)图2.3190度接线方式下正方向发生三相短路时的相量图cos()0BCArUI三相对称,取A相分析(P39)图2.3190度接线方式下正方向发生三相短路时的相量图2.正方向发生两相短路以B、C两相短路构成的两种极端情况(1)短路点位于保护安装地点的附近对于B继电器cos(90)0oCABkUI(2)短路点远离保护安装点CACAUE9030120ooorBkkCAkBUU比相位滞后30度0120oo继电器动作条件是对于B相对于C相超前30度903060ooorCkk2.2.5方向性电流保护的特点1.电流速断保护可以取消方向元件的情况例如:2.max1.maxkkII这样整定的结果,虽然保证了选择性,但使位于小电源的保护2的保护范围缩小2.限流断保护整定时分支电路的影响(1)助增电流的影响(2)外汲电流的影响2.3.1接地短路时零序电压、电流和功率的分布MN21kM灵敏系数流过本线路末端接地短路时的最小零序电流来校验按照相邻元件末端接地短路时,流过本保护的最小零序电流ABC12654321T1T2