第二章电网的电流保护1-2

电力系统继电保护原理主讲教师：刘青电自教研室2.电网的电流保护上节课内容回顾＊继电器的动作电流：使继电器动作的最小电流；＊继电器的返回电流：使继电器返回的最大电流；返回系数：1IIKoprere=(0.85~0.9)＊三段式电流保护的配置＊第Ⅰ段：电流速断保护第Ⅱ段：限时电流速断保护第III段：定时限过电流保护主保护后备保护三段式短路电流的计算k1S.min(3)klZZEI+=ϕ最大短路电流最小短路电流k1S.max(2)k23lZZEI+=ϕ（一）电流速断保护1、动作电流k.B.maxIrelIset.1IKI=)(%..maxSI1setABmin231ZIEZll−=ϕ2、动作时间3、最小保护范围校验≥（15~20%）st0I1=（二）限时电流速断保护1、动作电流I2setIIrelIIset.1.IKI=k.C.maxIrelIset.2IKI=BCABS.mink.C.maxZZZEI++=ϕ（二）限时电流速断保护2、动作时间3、灵敏度校验st5.0II1=IIset.1minBksenIIK..=≥1.3~1.5ABS.maxk.B.min23ZZEI+=ϕ（三）过电流保护reL.maxssIIIrelrereIIIsetKIKKKII==1、动作电流2、动作时间tttΔ+=III2III1（三）定时限过电流保护3、灵敏度校验近后备1.3IIKIIIsetk.B.minsen≥=1.2IIKIIIsetk.C.minsen≥=远后备习题1图示网络中具体参数如图所示。计算：当线路长度为80km、40km和20km时保护1电流速断保护的定值，并校验灵敏度。3115=ϕEΩ=12min.sZΩ=18max.sZkmZ/4.01Ω=25.1=IrelK1.886KA800.41231151.25ZZE1.25IKIABs.mink.B.maxIrelIset.1=×+×=+×==ϕ解：线路长80km时：1、定值计算：2、时间：stIAB0=解：线路长80km时：3、灵敏度校验：%%).(.)ZIE(Z%llS.Iset.AB153918886131152380401231max1min=−×=−=ϕ满足要求6KA9.2400.41231151.25ZZE1.25IKIABs.mink.B.maxIrelIset.1=×+×=+×==ϕ解：线路长40km时：1、定值计算：2、时间：stIAB0=解：线路长40km时：3、灵敏度校验：%%)(.)ZIE(Z%llS.Iset.AB159.81896.231152340401231max1min=−×=−=ϕ不满足要求KA15.4200.41231151.25ZZE1.25IKIABs.mink.B.maxIrelIset.1=×+×=+×==ϕ解：线路长20km时：1、定值计算：2、时间：stIAB0=解：线路长20km时：3、灵敏度校验：%%)(.)ZIE(Z%llS.Iset.AB15201815.431152320401231max1min−=−×=−=ϕ短线路没有保护范围电流速断保护特例1:在短线路且运行方式变化很大的系统中，最小运行方式下的保护范围很小甚至等于零。结论习题2Ω10=sZQF1QF2Ω15Ω23Ω103380=ϕE图示为线路－变压器组网络，网络参数如图所示。在线路BC上装有两相三继电器式电流速断保护，计算：保护能否保护线路BC的全长？21.=IrelKQF1QF2Ω15Ω23Ω10解：I段（线路-变压器组）：AIKI5.41023151033802.1k.D.maxIrelIset.BC=+++×==1、定值计算：2、灵敏度校验：%115)15105.4338023(151)23(1%SI1.setBCmin=−−=−−=ABZZIEZllϕ对于线路-变压器组，电流速断保护能保护线路全长电流速断保护特例2:当速断保护应用于线路-变压器组时，其动作电流可按躲过变压器低压母线短路整定，因而，其保护范围可保护线路全长。结论习题3AIABL32.max..=AIBCL2=max..stIIIBC3=Ω10=sZQF1QF2Ω15Ω23Ω103380=ϕE图示网络中，线路AB装有III式电流保护，线路BC装有II式电流保护，均采用两相星形接线方式。计算：线路AB和线路BC各段保护动作电流和动作时限，并校验各段灵敏度。1=ssK11.==IIIrelIIrelKK21.=IrelK850.=reKAIKI5101510338021k.B.maxIrelIset.AB..=+×==解：I段（线路AB）：1、定值计算：2、时间：stIAB0=3、灵敏度校验：%).()(%..5410510338023151231maxSI1setABmin=−=−=ZIEZllϕ解：II段（线路AB）：1、定值计算：2、时间：st50IIAB.=3、灵敏度校验：AIKI55231510338021k.C.maxIrelIset.BC..=++×==AIKI65511IBCsetIIrelIIset.AB=×==...27161510338023IIset.ABminBksen...=+==IIK解：III段（线路AB）：1、定值计算：2、时间：sttt53IIIBCIIIAB.=+=Δ3、灵敏度校验：5231510338023IIIset.ABminBksen...=+==IIKAKIKKI385032111reL.maxssIIIrelIIIset.AB=××==...3213231510338023IIIset.ABminCksen...=++==IIK近后备：远后备：2.1.3电流保护的接线方式三相星形接线方式两相星形接线方式（一）两种常用的接线方式（完全星形接线方式）（不完全星形接线方式）一次电流和二次电流的关系＊TAsetopnII=−opI继电器的动作电流；−TAn电流互感器变比。（二）两种接线方式的性能分析1.对各种相间短路各种两相短路时有两个继电器动作AB、BC两相短路时仅有一个继电器动作两相星形接线方式三相星形接线方式（二）两种接线方式的性能分析2.对单相接地短路可反应各种单相接地故障不能反应B相接地故障两相星形接线方式三相星形接线方式3.中性点非直接接地系统中的异地两点接地短路（1）异地两点接地发生在相互串联的两条线路上XL2XL1故障相别组合及保护动作情况表完全星形接线100%有选择地切除线路2。不完全星形接线2/3机会有选择地切除线路2。XL1XL2XL2XL2XL2XL1保护动作BACACB线路2CCBBAA线路1（2）异地两点接地发生在同一母线的两条线路上XL1XL2故障相别组合及保护动作情况表完全星形接线100%同时切除两条线路。不完全星形接线2/3机会仅切除一条线路。21tt=XL1XL1、2XL2XL2XL1、2XL1保护动作BACACB线路2CCBBAA线路1假设4.在Y,d11接线的变压器后两相短路时＊在Y,d11变压器后发生AB两相短路时，变压器星形侧三相电流的关系为：YCYAYB22III&&&−=−=KΔAI&ΔBI&ΔCI&ΥAI&ΥBI&ΥCI&Δ1AI&ΔB1I&ΔC1I&ΔAI&ΔBI&YAI&YBI&Y1AI&YB1I&YC1I&Δ2BI&Δ2AI&Δ2CI&Y2AI&YB2I&YC2I&结论当Y,d11接线的降压变压器低压（Δ）侧AB两相短路时，在高压（Y）侧各相的电流为YCYAYB22III&&&−=−=当Y,d11接线的升压变压器高压（Y）侧BC两相短路时，在低压（Δ）侧各相的电流为YCYAYB22III&&&−=−=这对采用两相星形接线的后备保护不利!当过电流保护接于降压变压器的高压侧作为低压侧线路故障的后备保护时，如果保护采用两相星形接线方式，则由于B相没有装设继电器，因此灵敏度要比采用三相星形接线方式要降低50％。为了提高灵敏度，采用两相三继电器接线方式。解决方法：两相三继电器接线方式5.两种接线方式的应用三相星形接线广泛应用于发电机、变压器的后备保护中；两相星形接线被广泛应用在中性点非直接接地系统中，作为相间短路电流保护的接线方式。6、应用范围：——35KV及以下的单电源辐射状网络中；2.1.4阶段式电流保护的配合及应用IIIIIIIIII或IIII或IIIIIIIIIIII2.1.5对电流保护的评价1.选择性在单侧电源辐射状网络中具有较好的选择性2.灵敏性受运行方式的变化的影响3.速动性一般情况下能够满足快速切除故障的要求4.可靠性简单、可靠性高¾继电器的动作电流、返回电流及返回系数。¾掌握三段式电流保护的配置、基本工作原理、整定计算原则、整定计算方法及其评价。¾掌握相间短路电流保护的基本接线方式及其特点与应用范围。学习重点习题•用相量图分析当Y,d11接线的升压变压器高压（Y）侧BC两相短路时，在低压（Δ）侧各相的电流为YCYAYB22III&&&−=−=TheEnd