单侧电源电网的电流保护

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1、第二章第二章 电网的电流保护电网的电流保护本章主要内容本章主要内容1 1、单侧电源电网相间短路的三段式电流保护的构成原理与整定；、单侧电源电网相间短路的三段式电流保护的构成原理与整定；2 2、方向电流保护：、方向电流保护：（1 1）方向电流保护的构成；）方向电流保护的构成；（2 2）KWKW的设置原则；的设置原则；（3 3）KWKW的的9090接线。接线。3 3、接地故障的特点和接地保护：、接地故障的特点和接地保护：（1 1）直接接地电网；）直接接地电网；（2 2）不接地电网；）不接地电网；（3 3）经消弧线圈接地电网。）经消弧线圈接地电网。第一节第一节 继电保护用继电器和电力互感器继电保护用

2、继电器和电力互感器一、继电器一、继电器1 1、构成继电保护的基本元件：继电器。、构成继电保护的基本元件：继电器。（1 1）KAKA动作原理分析：动作原理分析：电磁转矩：电磁转矩：弹簧的反作用力矩：弹簧的反作用力矩：摩擦力矩：摩擦力矩：动作条件：动作条件：返回条件：返回条件：M Mthth=M Mth1th1+K K2 2(1 1-2 2)M Mf f（常数）（常数）M MM Mthth+M Mf fM M+M Mf f M MththM M=K K1 1I IK K2 2（2 2）KAKA的动作电流的动作电流I Iactact：使继电器动作的：使继电器动作的最小最小电流，即电流，即对应于对应于

3、 时的电流。时的电流。继电器的动作条件：继电器的动作条件：I Ik k I Iactact（3 3）KAKA的返回电流的返回电流I Irere：使继电器返回的：使继电器返回的最大最大电流，即电流，即对应于对应于 或或 时的电流。时的电流。继电器的返回条件：继电器的返回条件：I Ik k I Iactactn对电流速断保护的对电流速断保护的期望期望：保护本元件（本线路全：保护本元件（本线路全长）长）n整定原则：整定原则：为了保证动作的选择性，动作电流按为了保证动作的选择性，动作电流按躲过本线路末端短路时流过本保护装置的最大短躲过本线路末端短路时流过本保护装置的最大短路电流整定。路电流整定。电流速

4、断保护整定计算示意图电流速断保护整定计算示意图：可靠系数，：可靠系数，。2 2、灵敏性：用保护范围的大小来衡量。、灵敏性：用保护范围的大小来衡量。n一般用一般用 来校验来校验,要求：要求：（15152020）由由可得可得3 3、动作时间：、动作时间：t t=0=0s s 。Z Z1 1：线路单位长度阻抗：线路单位长度阻抗Z ZAB：线路：线路ABAB总阻抗总阻抗4 4、单相原理图、单相原理图 KMKM作用：作用：接点容量大，可直接点容量大，可直接启动接启动YRYR去跳闸；去跳闸；当线路上装有管型当线路上装有管型避雷器时，利用其固避雷器时，利用其固有动作时间（有动作时间（60ms60ms）防止避

5、雷器放电时保防止避雷器放电时保护误动。护误动。5 5、电流速断保护、电流速断保护小结小结n仅靠动作电流来保证其选择性；仅靠动作电流来保证其选择性；n能无延时地保护本线路的一部分，但不能保护本能无延时地保护本线路的一部分，但不能保护本线路全长，且保护区受系统运行方式影响。线路全长，且保护区受系统运行方式影响。（二）限时电流速断保护（第（二）限时电流速断保护（第段）段）1 1、要求、要求n任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵敏任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵敏性。性。n在满足以上要求的前提下，力求动作时限最小。在满足以上要求的前提下，力求动作时限最小。线路上的电流保护第线路上的电流保护

6、第段和第段和第段共同构成段共同构成整个被保护线路的主保护，它能以尽可能快的速整个被保护线路的主保护，它能以尽可能快的速度，可靠并有选择性地切除本线路上任一处故障。度，可靠并有选择性地切除本线路上任一处故障。2 2、整定原则：为保证选择性及速动性，首先考、整定原则：为保证选择性及速动性，首先考虑与下一条线路虑与下一条线路段保护相配合。段保护相配合。n动作电流：动作电流：n动作时间：动作时间：t t取秒取秒n灵敏性：灵敏性：要求：要求：n动作电流：动作电流：n动作时间：动作时间：t t取秒取秒n灵敏性：灵敏性：要求：要求：若灵敏性不满足要求，与相邻线路第若灵敏性不满足要求，与相邻线路第段配合。段配

7、合。3 3、单相原理图、单相原理图4 4、限时电流速断保护小结：、限时电流速断保护小结：n限时电流速断保护的保护范围大于本线路全限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长。长。n依靠依靠动作电流值和动作时间动作电流值和动作时间共同保证其选择共同保证其选择性。性。n与第与第段共同构成被保护线路的主保护，兼段共同构成被保护线路的主保护，兼作第作第段的近后备保护。段的近后备保护。（三）定时限过电流保护（第（三）定时限过电流保护（第段）段）1 1、要求：作为本线路主保护的近后备以及下一线、要求：作为本线路主保护的近后备以及下一线路保护的远后备。路保护的远后备。2 2、过电流保护：其动作电流按躲最大负荷电

8、流来、过电流保护：其动作电流按躲最大负荷电流来整定的保护。整定的保护。3 3、整定值的计算和灵敏性校验：、整定值的计算和灵敏性校验：(1)(1)动作电流：动作电流：躲过最大负荷电流躲过最大负荷电流 在外部故障切除后，电动机自起动时，应可靠返在外部故障切除后，电动机自起动时，应可靠返回。回。动作电流动作电流(2)(2)灵敏性灵敏性近后备：近后备：本线路末端短路时流过本保护的最小短：本线路末端短路时流过本保护的最小短路路 电流。电流。远后备：远后备：下一线路末端短路时流过本保护的最小：下一线路末端短路时流过本保护的最小短短 路电流。路电流。（3 3）定时限过电流保护的动作时间）定时限过电流保护的动

9、作时间n为保证动作的选择性为保证动作的选择性：阶梯性原则。：阶梯性原则。n注：当相邻有多个元件，应选择与相邻时限最长的保护配合注：当相邻有多个元件，应选择与相邻时限最长的保护配合（4 4）单相原理图）单相原理图（5 5）定时限过电流保护小结：）定时限过电流保护小结：n 小得多，所以第小得多，所以第段的灵敏度比第段的灵敏度比第、段更高；段更高；n在后备保护之间，只有灵敏系数和动作时限都在后备保护之间，只有灵敏系数和动作时限都互相配合时，才能保证选择性；互相配合时，才能保证选择性；n保护范围是本线路和下一线路全长；保护范围是本线路和下一线路全长；n电网末端第电网末端第段可瞬时动作，末级线路保护可段

10、可瞬时动作，末级线路保护可简化（简化（或或II+IIIII+III），越接近电源，），越接近电源，t t越越长，应设三段式保护。长，应设三段式保护。例：例：图示网络中，系统电源电势图示网络中，系统电源电势115KV115KV，系统电抗分别为：，系统电抗分别为：X Xsmaxsmax=20=20，X Xsminsmin=10=10；最大；最大负荷荷电流流150A150A，秒，秒，是是对保保护1 1进行三段式行三段式电流保流保护的整定的整定计算。算。A AB BC CD D1 12 23 3404060605050 6060解：解：a a：BCBC为单回线路时：为单回线路时：(1)(1)保护保护1

11、 1的电流速断保护：的电流速断保护：动作电流：动作电流：动作时限：动作时限：灵敏度校验：设最小运行方式下两相短路时的保护距离为灵敏度校验：设最小运行方式下两相短路时的保护距离为则：则：则则:满足要求。满足要求。（2 2）保护）保护1 1限时电流速断保护（先与保护限时电流速断保护（先与保护2 2的的段配合）：段配合）：动作电流：动作电流：灵敏度校验：灵敏度校验：不满足要求。不满足要求。与保护与保护2 2的的段配合：段配合：(3)(3)保护保护1 1的定时限过电流保护：的定时限过电流保护：动作电流：动作电流：灵敏度：灵敏度：动作时限：动作时限：b b：BCBC为双回线路时：为双回线路时：（1 1）

12、保护）保护1 1的电流速断保护：与单回线路时相同。的电流速断保护：与单回线路时相同。（2 2）保护）保护1 1的限时电流速断保护：的限时电流速断保护：1 1）与保护）与保护2 2的的段配合，即躲过保护段配合，即躲过保护2 2的的段保护区段保护区末端短路时流过保护末端短路时流过保护1 1的最大短路电流。的最大短路电流。保护保护2 2的的段动作电流整定：段动作电流整定：本元件末端短路时流过保护本元件末端短路时流过保护2 2的最大短路电流：的最大短路电流：最大运行方式下，保护最大运行方式下，保护2 2的的段保护区末端确定：设此段保护区末端确定：设此端点距端点距B B母线的电气距离为母线的电气距离为Z,Z,则：则：解得：解得：保护保护2 2的的段保护区末端短路时，流过保护段保护区末端短路时，流过保护1 1的最大短的最大短路电流为：路电流为：则：则：引入分支系数引入分支系数K Kb b：通过以上例题可知：通过以上例题可知：所以：所以：