繼電保護課件(重慶大學)第二章 電網(wǎng)的電流電壓保護

單側電源網(wǎng)絡的相間短路電流電壓保護

1電網(wǎng)相間短路的方向性電流保護2大接地電流系統(tǒng)的零序保護3第二章電網(wǎng)的電流電壓保護小接地電流系統(tǒng)的零序保護4電流繼電器電網(wǎng)發(fā)生相間短路時，故障相電流突然增大，通過檢測電流的變化可以判定故障的發(fā)生，這是作為故障測量元件之一的電流繼電器的功能。電流繼電器有很多類型，如電磁型、晶體管型和集成電路型等，它們總有一個動作電流（Iop.r）和一個返回電流（Ire.r）某種電流電壓繼電器的結構如下所示：電流繼電器動作電流（Iop.r）返回電流（Ire.r）返回系數(shù)：增量繼電器欠量繼電器相間短路和系統(tǒng)運行方式在假設電力系統(tǒng)各處正序阻抗和負序阻抗相等的情況下，兩相短路時故障相的相電流是三相短路時的倍。保護安裝處通常是指繼電保護裝置采集電流、電壓信號的位置，而不是裝置的實際存在處。相間短路和系統(tǒng)運行方式（2.1）（2.2）最大方式最小方式

階段式保護方案1、保護范圍如圖2.3所示，當電流保護的整定值Iop等于在一定方式下（系統(tǒng)阻抗一定和短路類型一定）k點短路時的故障電流，則從保護安裝處到K點之間任意一點短路時保護均能夠啟動，則電流保護在此方式下的保護范圍（其間任一位置發(fā)生短路，保護裝置能夠啟動）是lp。階段式保護方案2、階段式保護方案線路的電流保護是常見的階段式保護之一，通常配置Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段，又叫三段式保護，其方案如圖2.4所示：Ⅰ段最大保護范圍0秒延時動作于跳閘。Ⅱ段最大保護范圍動作時間比下一級相鄰線路Ⅰ段的動作時間增加

t。與Ⅰ段構成主保護。Ⅲ段最大保護范圍動作時間比下一級相鄰線路Ⅲ段的動作時間增加t。是后備保護階段式保護方案該方案目的是在最大方式下限制各段的保護范圍，使其滿足選擇性的要求，并在該前提下使保護的快速性盡可能提高。方案的實現(xiàn)手段是在最大方式下，通過整定計算獲得各段保護的整定值。在最小方式下校驗整定結果能否滿足靈敏性的要求。無時限電流速斷保護無時限電流速斷保護又稱為Ⅰ段電流保護或瞬時電流速斷保護1、Ⅰ段的整定計算方法如圖1.5所示Ⅰ段的整定原則：躲過（使繼電保護不啟動）被保護線路末端三相短路時保護安裝處的相電流。規(guī)定Ⅰ段保護動作時間top’=0s。

可靠系數(shù)：所有誤差及裕度的總和：短路電流計算誤差、傳感誤差、裝置誤差、非周期分量影響、裕度。誤差均考慮為一個方向。特點：原理簡單、動作速度快、保護范圍受系統(tǒng)運行方式影響大。

最小保護范圍不小于15%～20%，否則認為其靈敏性校驗不滿足要求。

3、線路—變壓器形式下Ⅰ段的整定如圖2.7，是線路—變壓器組接線，此時線路的Ⅰ段的整定原則為：躲過變壓器與線路連接側的對側三相短路時保護安裝處的相電流。也即保護的整定值會較小，其保護范圍可能會超過線路全長，伸入變壓器內部，這是被允許的，因為對于線路—變壓器組接線，變壓器故障時其必然停止運行。其中，ZT是變壓器的阻抗4、Ⅰ段的保護范圍（一）作圖法如圖2.5，M和N點的橫坐標。不難發(fā)現(xiàn)，最大方式下保護范圍末端的短路電流等于保護的整定值（二）解析法保護范圍末端三相短路保護范圍末端兩相短路限時電流速斷保護限時電流速斷保護又稱為Ⅱ段電流保護。1、Ⅱ段的整定計算方法如圖2.8所示，為滿足選擇性要求，Ⅱ段的動作時限必須比相鄰下一級線路Ⅰ段的動作時限增加

t。

Ⅱ段的整定原則：躲過相鄰下一級線路Ⅰ段保護范圍末端三相短路時保護安裝處的相電流。其整定值用下式計算，Ⅱ段的動作時間為：其中

t通常為0.3～0.5s。2、相鄰分支線路---定義分支系數(shù)分支系數(shù)=相鄰線路短路電流的比值。即將下一條線路動作電流折算到本線路。助增的情況，而Kb＞1；外汲的情況，而Kb＜1。在復雜電網(wǎng)中可能同時既存在助增情況，也存在外汲情況，分支系數(shù)的值可能為任意正數(shù)。3、有多個相鄰下一級的情況被保護線路存在多個相鄰下一級設備時，首先按與各個相鄰下一級設備的Ⅰ段相配合整定，然后選擇數(shù)值較大者4、Ⅱ段的靈敏性校驗

最小靈敏系數(shù)規(guī)定其必須大于1.3~1.5。如果靈敏系數(shù)檢驗不滿足要求，則應該按與相鄰下一級線路的Ⅱ段相配合重新整定。5、二次接線其動作時間改為：Ⅱ段的接線圖與Ⅰ段的相同，在數(shù)字式繼電保護裝置中，它們是共用同一硬件的兩段程序，其跳閘邏輯出口為“或”關系。由常規(guī)繼電器實現(xiàn)的兩段保護各自有一套硬件，其跳閘出口部分電路并聯(lián)。定時限過電流保護定時限過電流保護又稱為Ⅲ段電流保護。1、Ⅲ段的整定計算方法Ⅲ段應該躲過保護安裝處流過的最大負荷電流IL.max，為了滿足選擇性要求，Ⅲ段的動作時間一般會被設置得較長。如圖2.10其動作時間為：Ⅱ段整定值公式：，被稱為階梯型動作時間配合關系如果存在多個相鄰下一級設備，Ⅲ段的動作時間按與各個相鄰下一級設備的Ⅲ段動作時間配合后，選擇最大值整定。2、Ⅲ段的靈敏度校驗Ⅲ段保護的靈敏性通過計算其最小近后備和遠后備靈敏系數(shù)來檢驗。規(guī)定最小近后備靈敏系數(shù)必須大于1.3～1.5，此時規(guī)定最小遠后備靈敏系數(shù)必須大于1.2，此時3、二次接線保護裝置內部各段保護之間的連接關系：

微機保護裝置：三段保護集中在1個裝置里，跳閘命令采用“或”的方式發(fā)出；共用硬件及出口繼電器。電流互感器與保護裝置之間的接線：小接地電流系統(tǒng)中，電流互感器采用二相不完全星形接線，無時限電流速斷保護輸入A、C兩相電流，如圖所示：不完全星型