输电线路电流电压保护
继电保护教学
流过保护安装地点的短路电流:
I
( 3) K
ES ZS Z1l
最大运行方式
I
( 2) K
ES 3 2 X S X 1l
最小运行方式
最大运行方式用于计算, 最小运行方式用于校验。
ES和XS是常数,短路点距离电源越远(L越大), 短路电流越小。
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无时限电流速断保护的动作电流,应按大于本线 路末端短路时流过保护安装处的最大短路电流来 整定。
Ire Is.max Kss IL.max
Ⅲ I op
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I re K Ⅲ re1K SS I L.max K re K re
为保证选择性
电力系统继电保护
三峡电力职业学院 动力工程系
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第三章
3.1
输电线路电流电压保护
单侧电源输电线路相间短路的电流电压保护
输电线路发生短路时,电流增大,电压降低。 反映电流增大而动作的电流保护。 加装低电压元件构成低压过电流保护。
输电线路电流保护采用阶段式电流保护,采用三 套电流保护共同构成三段式电流保护。
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3.1.2.2限时电流速断保护的单相原理接线
发生短路故障时,短路电流大于保护的动作值, 正常运行时,流过线路的电流是负荷电流,其值 小于动作电流,保护不动作。 KA 常开触点闭合,启动时间继电器KT,KT触点 延时闭合,启动信号继电器KS,并通过断路器的 常开辅助触点,接到跳闸线圈YT构成通路,断路 器跳闸切除故障线路。
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t 1 t 2 t t 2 t 3 t
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3.1.3.2定时限过电流保护的整定计算
电网正常运行时,过电流保护不动作,其启动电 流必须大于被保护线路上流过的最大负荷电流
Ⅲ I op I L.max
为保证在外部故障切除后,保护能可靠地返回, 保护装置的返回电流赢大于故障切除后流过保护 装置的最大自启动电流.
I
Ⅰ op1
K I
Ⅰ (3) re1 KB. max
保证在相邻线路上发生短路故障时,保护不 会误动作。不过必然不能保护线路全长。
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最大运行方式(三相短路)时,保护范围最大; 最小运行方式(两相短路)时,保护范围最小。
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最小保护区末端发生短路故障
ES 3 Ⅰ I op1 2 X S .max X1lmin
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与线路保护配合
与相邻变压器配合
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Ⅱ Ⅰ IⅡ K op1 re1I op 2
取较大值
IⅡ op1 Kco I KD. max
限时电流速断保护动作时限要与相邻线路的瞬时 电流保护动作时限相配合。
Ⅱ Ⅰ t1 t 2 t Ⅱ Ⅰ t1 t 2 t
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3.1.1 限时电流速断保护
3.1.2.1限时电流速断保护的工作原理和整定计算
在无时限电流速断保护的基础上,增加一套带时 限的电流速断保护,用以切除无时限电流速断保 护范围以外的短路故障。这种带时限的电流速断 保护,称为限时电流速断保护。
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限时电流速断保护的保护范围必然要延伸到相邻 限时电流速断保护范围不超出相邻线路无时 线路。为了满足选择性,必须增加一定的时限。 限电流速断保护的保护范围,动作时限比相 邻线路的无时限电流速断保护长一个时限差
校验
最大保护范围Lmax不应小于线路全长的50%。
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3.1.1.2线路—变压器组瞬时电流速断保护
无时限电流速断保护一般只能保护线路的一部分, 动作电流整定可以按躲开变压器二次母线上短路 但是在终端上采用线路—变压器组的接线方式时, 流过保护安装处最大短路电流来整定 可以延伸到被保护线路以外,使全线路都能瞬时 切除故障。
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限时电流速断保护可以作为本线路无时限电流速 断保护的后备保护。两者配合使用。可以使全线 路范围的短路故障都在0.5s内动作于跳闸。组合 构成线路的主保护。
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3.1.3 定时限过电流保护
3.1.3.1定时限过电流保护的工作原理
定时限过电流保护是指按躲过最大负荷电流整定, 并以动作时限保证其选择性的一种保护。不仅能 保护本线路的全长,也能保护相邻线路的全长。 是本线路的近后备和相邻线路的远后备。
取较大值
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t 0.3 ~ 0.6s
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系统在最小运行方式下线路末端两相短路时具有 足够的反应能力。
K sen
I K.min Ⅱ 1.3 ~ 1.5 Iop1
校验
灵敏系数不能满足要求,可用降低保护动作电流 的方法解决,即与相邻线路的限时速断保护配合。
Ⅱ Ⅱ Ⅱ I K op1 re1 I op 2 Ⅱ Ⅱ t1 t2 t
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3.1.1 无时限电流速断保护
无时限电流速断保护又称Ⅰ段电流保护,反映电 流增大而能瞬时动作切除故障。
3.3.1.1无时限电流速断保护的工作原理和整定计算
当系统电源电势一定,线路上任一点发生短路故 障时,短路电流的大小与短路点至电源之间的电 抗(忽略电阻)及短路类型有关。
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短路类型 (1) 单相接地短路, f ( 2) 两相不接地短路(相间短路),f (1,1) 两相接地短路 f 短路电流最小, ( 3) 三相(接地)短路 f 短路电流最大 。
校验
1 3 ES lmin ( Ⅰ X S .max ) X 1 2 I op1
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最小保护范围Lmin不应小于线路全长的 15%~20%。
最大保护区末端发生短路故障
ES Ⅰ I op1 X S .min X 1lmax
1 3 ES lmax ( Ⅰ X S .min ) X 1 2 I op1
I
Ⅰ op1
KCO I KC.max
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3.1.1.3原理接线
发生短路故障时,短路电流大于保护的动作值, 正常运行时,流过线路的电流是负荷电流,其值 小于动作电流,保护不动作。 KA 常开触点闭合,启动中间继电器KM,KM触 点闭合,启动信号继电器KS,并通过断路器的常 开辅助触点,接到跳闸线圈YT构成通路,断路器 跳闸切除故障线路。