第二章輸配電線(xiàn)路相間短路的111

第二章輸配電線(xiàn)路相間短路的電流保護(hù)第一節(jié)電流保護(hù)及電流元件的基本概念一、電流保護(hù)

正常運(yùn)行：一次電氣設(shè)備中流過(guò)的為負(fù)荷電流；故障時(shí)：流過(guò)故障設(shè)備的電流為短路電流。通過(guò)反映電流增大動(dòng)作，將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除或發(fā)出告警信息的保護(hù)稱(chēng)為電流保護(hù)。電流保護(hù)的分類(lèi)：

按被保護(hù)的電氣設(shè)備分為：發(fā)電機(jī)的電流保護(hù)、變壓器的電流保護(hù)、線(xiàn)路的電流保護(hù)按所反映的故障類(lèi)型分為：電流保護(hù)、零序電流保護(hù)、負(fù)序電流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)根據(jù)對(duì)保護(hù)的要求分為：電流速斷保護(hù)、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)二、電流元件電流元件的作用:

作為保護(hù)裝置的測(cè)量元件、啟動(dòng)元件。二、電流元件動(dòng)作電流Ⅰop,r:能使電流元件動(dòng)作的最小電流。返回電流Ⅰre,r:能使電流元件返回的最大電流。返回系數(shù)Kre:

返回電流與動(dòng)作電流的比值。返回系數(shù)一般取0.85～0.95。

三、電流互感器的極性和電流保護(hù)的接線(xiàn)方式1.電流互感器的極性2.電流保護(hù)的接線(xiàn)方式指電流繼電器的線(xiàn)圈或電流變換器的一次繞組與電流互感器二次繞組的連接方式。2.電流保護(hù)的接線(xiàn)方式三相完全星形接線(xiàn)方式接地短路故障時(shí)：正常運(yùn)行或相間短路時(shí)：可以反映各種類(lèi)型的相間短路及接地故障。主要用于大電流接地系統(tǒng)中輸電線(xiàn)路的保護(hù)以及發(fā)電機(jī)、變壓器保護(hù)等。三相完全星形接線(xiàn)方式兩相不完全星形接線(xiàn)方式

兩相不完全星形接線(xiàn)方式電流互感器必須裝設(shè)在A(yíng)相和C相上

可以反映各種類(lèi)型的相間短路故障，但不能完全反映接地故障。

多用于小電流接地系統(tǒng)的相間短路保護(hù)。

兩相不完全星形接線(xiàn)方式兩相電流差接線(xiàn)方式正常運(yùn)行時(shí)：UV或VW兩相短路時(shí)：或

UW兩相短路時(shí)：

可以反映各種類(lèi)型的相間短路故障，對(duì)于不同類(lèi)型的故障，其靈敏度不同。

一般用于10KV及以下配電線(xiàn)路、電動(dòng)機(jī)等的相間短路保護(hù)。兩相電流差接線(xiàn)方式接線(xiàn)系數(shù)

三相完全星形接線(xiàn)方式:兩相電流差接線(xiàn)方式：

兩相不完全星形接線(xiàn)方式：

四、電流保護(hù)的整定二次動(dòng)作電流：一次動(dòng)作電流：例設(shè)：取：則：

整定的基本概念整定計(jì)算：對(duì)保護(hù)裝置的動(dòng)作值、靈敏度進(jìn)行計(jì)算。整定原則：計(jì)算動(dòng)作值的條件、靈敏度檢驗(yàn)的條件。對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行整定：把計(jì)算出的動(dòng)作值告知保護(hù)裝置。整定值:輸入給保護(hù)裝置的動(dòng)作值。第二節(jié)反映線(xiàn)路相間短路的電流保護(hù)一、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（一）瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的原理及整定原則1．瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的原理：反映電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作線(xiàn)路上三相短路時(shí):

L123211QF2QF3QFGABCL1L2～系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：通過(guò)保護(hù)安裝處短路電流最大時(shí)的運(yùn)行方式；

系統(tǒng)最小運(yùn)行方式：通過(guò)保護(hù)安裝處短路電流最小時(shí)的運(yùn)行方式。L123211QF2QF3QFGABCL1L2～2．動(dòng)作電流

按躲過(guò)本線(xiàn)路末端可能出現(xiàn)的最大短路電流整定。

3211QF2QF3QFGABCL1L2L12NM～Kop.1op.2k.max.B3．保護(hù)范圍及靈敏度校驗(yàn)

可以用保護(hù)范圍的長(zhǎng)度占被保護(hù)線(xiàn)路全長(zhǎng)的百分比表示。

要求：

最大保護(hù)范圍應(yīng)不小于線(xiàn)路全長(zhǎng)的50％；

最小保護(hù)范圍應(yīng)不小于線(xiàn)路全長(zhǎng)的15％～20％。3．保護(hù)范圍及靈敏度校驗(yàn)

因?yàn)椋核裕阂驗(yàn)椋核裕?/p>

（二）瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的構(gòu)成

1．機(jī)電型瞬時(shí)電流速斷保護(hù)XBUW2．微機(jī)型瞬時(shí)電流速斷保護(hù)YNY記數(shù)器加1跳閘啟動(dòng)元件動(dòng)作速斷壓板投入？YNN其它保護(hù)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)

可以有選擇性地快速動(dòng)作，但該保護(hù)不能保護(hù)線(xiàn)路全長(zhǎng)，其保護(hù)范圍受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障類(lèi)型變化的影響。對(duì)于線(xiàn)路－變壓器組接線(xiàn)，線(xiàn)路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流，可以按躲過(guò)變壓器負(fù)荷側(cè)短路時(shí)的最大短路電流整定?！?KLⅠk,maxⅠop,1Ⅰ二、限時(shí)電流速斷保護(hù)（一）限時(shí)電流速斷保護(hù)的原理及整定原則1．限時(shí)電流速斷保護(hù)的原理k1K2LLt3211QF2QF3QFGABCL1L2～kk.max.Bop.1op.1op.2op.1op.1op.2ⅠⅠⅠⅠⅠtttⅡⅡⅠⅠⅠⅠ要求必須在任何情況下都能保護(hù)本線(xiàn)路的全長(zhǎng)，并具有足夠的靈敏度。為了保證選擇性，必須給該保護(hù)加上一定的延時(shí)；為了滿(mǎn)足快速性的要求，應(yīng)該盡可能縮短保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。2．動(dòng)作電流

按與相鄰線(xiàn)路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)配合整定。一般取1.1～1.2；3．動(dòng)作時(shí)限按與相鄰線(xiàn)路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)配合整定。－時(shí)限級(jí)差

4．靈敏度校驗(yàn)

按本線(xiàn)路末端發(fā)生相間短路故障時(shí)的最小短路電流校驗(yàn)。

要求：1.3～1.5。當(dāng)靈敏度不滿(mǎn)足要求時(shí)，動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)限可按與相鄰線(xiàn)路的限時(shí)電流速斷保護(hù)配合整定。（二）限時(shí)電流速斷保護(hù)的構(gòu)成

1．機(jī)電型限時(shí)電流速斷保護(hù)

XBUW2．微機(jī)型限時(shí)電流速斷保護(hù)限時(shí)速斷壓板投入&0I限時(shí)速斷出口setsettⅡ三、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（一）主保護(hù)和后備保護(hù)主保護(hù)：能以最短的動(dòng)作時(shí)限、有選擇性地切除被保護(hù)設(shè)備故障的保護(hù)。后備保護(hù)：在主保護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，用以切除故障的保護(hù)。近后備保護(hù)：對(duì)本線(xiàn)路或設(shè)備的主保護(hù)起后備保護(hù)作用。遠(yuǎn)后備保護(hù)：對(duì)相鄰電氣設(shè)備起后備保護(hù)作用。用來(lái)作為線(xiàn)路、變壓器、發(fā)電機(jī)等電氣設(shè)備的后備保護(hù)。（二）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的原理及整定原則1．定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的原理及動(dòng)作電流

為了保證正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)不動(dòng)作K231QF2QF3QFABGC1～k外部故障被切除后，電流元件應(yīng)能可靠返回因?yàn)椋?/p>

所以：

對(duì)于帶有電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的線(xiàn)路－電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)系數(shù)，一般取1.5～3。

2．定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限LABK21231QF2QF3QFGCK1～op.1op.2op.3tttⅢⅢⅢ2．定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限LABK21231QF2QF3QFGCK1～op.1op.2op.3tttⅢⅢⅢ階梯形原則：保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限從系統(tǒng)的末端向電源端逐級(jí)遞增，每一級(jí)遞增一個(gè)時(shí)限級(jí)差。選擇性

是用不同的動(dòng)作時(shí)限來(lái)保證的。動(dòng)作時(shí)限應(yīng)與相鄰變電所母線(xiàn)上所有線(xiàn)路及電氣設(shè)備過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限相配合。定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限是一定的，與短路電流的大小無(wú)關(guān)。例：

設(shè)：G12345ABCK～3．靈敏度校驗(yàn)作近后備保護(hù)時(shí)，要求:

作遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，要求：定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)具有較高的靈敏度，但不能快速切除故障。一般用來(lái)作為本線(xiàn)路和相鄰元件的后備保護(hù)。定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)具有較高的靈敏度，但不能快速切除故障。一般用來(lái)作為本線(xiàn)路和相鄰元件的后備保護(hù)。四、階段式電流保護(hù)

(一)階段式電流保護(hù)的構(gòu)成1．階段式電流保護(hù)的構(gòu)成第I段：瞬時(shí)電流速斷保護(hù)；第II段：限時(shí)電流速斷保護(hù)；第III段：定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。還可以在階段式電流保護(hù)上增設(shè)低電壓元件，構(gòu)成低電壓閉鎖的階段式電流保護(hù)。低電壓元件的整定值一般按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)，母線(xiàn)的最低工作電壓整定。2．機(jī)電型三段式電流保護(hù)的接線(xiàn)圖原理接線(xiàn)圖：以二次元件（如繼電器）的整體形式表示各二次元件之間的電氣聯(lián)系，二次元件之間的連線(xiàn)按實(shí)際工作順序畫(huà)出。展開(kāi)接線(xiàn)圖：按供電給二次回路的每個(gè)獨(dú)立電源來(lái)劃分，它將二次回路劃分為交流電流回路、交流電壓回路、直流控制回路、直流信號(hào)回路等。交流回路：按u、v、w相序排列；直流回路：按元件動(dòng)作的先后順序排列。同一個(gè)元件：采用相同的文字符號(hào)。信號(hào)＋uuvv（二）三段式電流保護(hù)整定計(jì)算舉例

如圖所示，線(xiàn)路L1、L2上均配置有三段式電流保護(hù)。已知系統(tǒng)在最大、最小運(yùn)行方式下的系統(tǒng)電抗分別為,；線(xiàn)路L1、L2的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1=25KM,L2=62KM；線(xiàn)路每公里正序電抗為X1=0.4Ω；保護(hù)2中定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限為；線(xiàn)路L-1的最大負(fù)荷功率為9MW，，，電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)系數(shù)。試對(duì)線(xiàn)路L-1上配置的三段式電流保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。321G1QF2QF3QF解：（1）選擇短路點(diǎn)并計(jì)算最大、最小短路電流

K1點(diǎn)短路時(shí)的三相短路電流：最大運(yùn)行方式下：最小運(yùn)行方式下：

K2點(diǎn)短路時(shí)的三相短路電流：最大運(yùn)行方式下：最小運(yùn)行方式下：

（2）對(duì)電流保護(hù)I段，即瞬時(shí)電流速斷保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算

1）動(dòng)作電流

2）計(jì)算保護(hù)范圍、校驗(yàn)靈敏度

靈敏度滿(mǎn)足要求。

（3）對(duì)電流保護(hù)II段，即限時(shí)電流速斷保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算

1)動(dòng)作電流

2)動(dòng)作時(shí)限

3)校驗(yàn)靈敏度靈敏度滿(mǎn)足要求。

（4）對(duì)電流保護(hù)III段，即定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算

1)動(dòng)作電流

2)動(dòng)作時(shí)限

3)校驗(yàn)靈敏度作為本線(xiàn)路的近后備保護(hù)時(shí)：