電流保護精品課件

1、電流保護第1頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五3.2.2 單側(cè)電源輸電線路相間短路電流保護 利用電流突然增大使保護動作而構(gòu)成的保護裝置,稱為電流保護。輸電線路一般設(shè)置三段式電流保護:即：瞬時電流速斷保護（段）、 限時電流速斷保護（段）、 定時限過電流保護（段）。第2頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五一、瞬時電流速斷保護 瞬時電流速斷保護，它是反映電流升高，不帶時限動作的一種保護，也稱段保護。（1）工作原理：為了獲得動作的快速性與保護的選擇性，保護區(qū)范圍不能超出全線范圍。 Why?設(shè)每條線路靠近電源側(cè)均安裝了電流段保護，保護都是瞬時動作，要求滿足“四性

2、”。以單電源開式網(wǎng)絡(luò)為例分析第3頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五K2IK2IK1max.1kBIop II=可能造成越級跳閘，無選擇性第4頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五K2IK2IK1max.1kBIopII可能造成越級跳閘，無選擇性,怎么辦？第5頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五（2）動作電流：保護動作電流按躲開本線路末端（即相鄰下一條線路出口處）最大短路電流整定：max.1kBIopIIrelKI=能使該保護裝置起動的最小電流值，用電力系統(tǒng)一次參數(shù)表示。 整定原則：第6頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，

3、星期五1）考慮各種誤差。2）實際短路電流要大于理論計算值。3）考慮必要的裕度。引入可靠系數(shù)的目的：IrelK1.2-1.3第7頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五（3）保護的靈敏度 按保護區(qū)長度來衡量。最小保護區(qū)不應(yīng)小于被保護線路全長的 。最大保護區(qū)不應(yīng)小于被保護線路全長的 。保護區(qū)確定：第8頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五K2max.1kBIopIIrelKI=第9頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五最大保護區(qū)確定：最小保護區(qū)確定：第10頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五min.1max1.23dsoplZ

4、ZEI+=If)23(1%100max1.minsopLZIEZll-=If要求： （1520） 方法： 圖解法，按比例作圖，可求出最小保護范圍。 解析法：式中 ZL=Z1l被保護線路全長的阻抗值第11頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五第12頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五(4).動作時間t=0s圖形符號即瞬時動作，保護固有的動作時間 第13頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五 無時限電流速斷保護范圍可以延伸到被保護線路范圍以外，使得AB全線路都能無時限的切除故障。因為線路只供電給一臺變壓器，當(dāng)變壓器內(nèi)部故障被切除時，和切除線路

5、的后果是完全一樣的。 因此，允許在K2點發(fā)生短路故障時，由線路的無時限電流速斷保護瞬時切除故障，這時候可按躲開變壓器K1點短路電流來整定，從而使線路的無時限電流速斷保護可以保護線路AB的全長。K2K1第14頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五動作電流為：max.kCcoop1IKI=可靠系數(shù)1)當(dāng)B采用縱差保護時:第15頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五2)當(dāng)B采用瞬時電流速斷保護時T.oprelop1IKI=可靠系數(shù).1.1=relK第16頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五靈敏度:要求被保護線路末端短路有足夠靈敏度。要求要大于等

6、于1.21.5。第17頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五 (5)保護構(gòu)成第18頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五第19頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五中間繼電器的作用： 接點容量大，可直接接TQ去跳閘 當(dāng)線路上裝有管型避雷器時，利用其固有動作時間（60ms）防止避雷器放電時保護誤動第20頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五第21頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五前情提要：無時限電流速斷保護（電流段）整定計算1、動作電流整定2、動作時間整定3、靈敏性校驗無時限電流速斷保護（電流段）構(gòu)成原

7、理接線圖展開圖以整體形式表示各二次設(shè)備之間的電氣聯(lián)接。以分散形式表示二次設(shè)備之間的電氣連接。分為交流回路直流回路、信號回路。 看展開圖的方法：先交流后直流；交流看電源，直流找線圈，抓住觸點不放松，一個一個全查清。第22頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五一、電流段原理圖和展開圖電流段原理圖第23頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五二、保護受系統(tǒng)運行方式變化影響第24頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五三、線路長短對保護范圍的影響第25頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五四、瞬時電流速斷保護小結(jié) 1優(yōu)點簡單可靠，動作

8、迅速。 2缺點 （1）僅靠動作電流值來保證其選擇性； （2）能無延時地保護本線路的一部分，而不能保護線路全長（不是一個完整的電流保護）；怎么辦？ （3）運行方式變化較大時，可能無保護范圍。在按最大運行方式整定后，可能在最小運行方式下無保護范圍。 怎么辦？（4）在線路較短時，可能無保護范圍。怎么辦？第26頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五第27頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五第28頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五K2max.1kBIopIIrelKI=第29頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五第30頁，共6

9、6頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五 保護區(qū)必然要延伸到相鄰線路、或相鄰元件的一部分。 為什么？ 為滿足選擇性要求，保護動作需帶有一定的時限。k.B.maxIIopII1=若第31頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五 為了保證快速性，動作值與相鄰線路和元件進行配合。即與下一元件的段保護相配合。 圖形符號第32頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五保護1的動作范圍也不應(yīng)超出相鄰變壓器速斷保護區(qū) （1）動作電流 按躲開相鄰下一條線路的瞬時速斷保護動作電流來整定。2者取最大值第33頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五 （2）動作時

10、限IopI1Iopt1Iopt2第34頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五保護動作時間：（3）靈敏度：IIopksenIIKmin.=1.31.5。Ik.min被保護線路末端（即本線路末端）兩相短路時的最小短路電流。第35頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五當(dāng)靈敏度不滿足要求時,可與相鄰線路的限時電流速斷保護配合。顯然，動作時限增大了，但靈敏度卻提高了，而且仍保證了動作的選擇性。 第36頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五（4）原理接線：第37頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五第38頁，共66頁，2022年，5月

11、20日，6點14分，星期五“主保護”第39頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五第40頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五前情提要：帶時限電流速斷保護（電流段）整定計算1、動作電流整定2、動作時間整定3、靈敏性校驗帶時限電流速斷保護（電流段）構(gòu)成原理接線圖展開圖以整體形式表示各二次設(shè)備之間的電氣聯(lián)接。以分散形式表示二次設(shè)備之間的電氣連接。分為交流回路直流回路、信號回路。 看展開圖的方法：先交流后直流；交流看電源，直流找線圈，抓住觸點不放松，一個一個全查清。第41頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五電流段原理圖一、電流段原理圖和展開圖第4

12、2頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五但需考慮保護安裝點與短路點之間有分支的影響，即分支電路的影響。二、具有分支電路的電網(wǎng)帶時限電流速斷保護與單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中第段的整定原則相同，與相鄰線路段保護配合。分支電路分兩種典型情況：助增，外汲。助增：使故障線路電流增大的現(xiàn)象外汲：使故障線路電流減小的現(xiàn)象第43頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五助增：使故障線路電流增大的現(xiàn)象第44頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五沒有分支電路的情況第45頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五IopI2ABI.MMIopI1bIIrelIIop

13、KKI1=IopI2M引入分支系數(shù)：前一級被保護線路流過的電流故障線路流過的電流=bK第46頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五第47頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五IopI2ABI.MMIopI1bIIrelIIopKKI1=IopI2引入分支系數(shù)：前一級被保護線路流過的電流故障線路流過的電流=bK第48頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五引入分支系數(shù)：前一級被保護線路流過的電流故障線路流過的電流=bK當(dāng)僅有助增時： 僅有外汲時： 無分支時： 1bK1I2).在外部故障切除后，電動機自起動時，應(yīng)可靠返回。IreIst.max第5

14、5頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五D1短路母線B電壓大大降低電動機制動，但是電動機沒有發(fā)生故障按選擇性要求，保護3動作跳開斷路器3，切除故障線路母線電壓恢復(fù)，電機自起動產(chǎn)生很大的自起動電流，可能大于最大的負(fù)荷電流保護4、5必須要這個起動電流作用下能夠快速返回第56頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五max.maxfstst.IKI=max.maxfstrelSt.relreIKKIKI=KKmaxfrestrelrereopIKKII=式中， 25.115.1relK33.1=stK85.0=reK電動機自起動電流要大于它正常工作電流，因此引入自起動

15、系數(shù)Kst第57頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五（3）靈敏度校驗近后備：遠(yuǎn)后備：=opdsenI.min.下IK1.2本線路末端短路時的短路電流相鄰線路末端短路時的短路電流=opdsenI.min.本IK1.5動作值躲最大負(fù)荷電流，值很小，靈敏度很高。第58頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五 低電壓繼電器正常時（得電）常開觸點閉合，常閉觸點斷開。 當(dāng)電壓低于整定值時，常開觸點斷開，常閉觸點閉合。正常運行時，KV觸點打開，KA觸點打開。最大負(fù)荷電流：KV觸點打開，KA觸點閉合。短路時：KV觸點閉合，KA觸點閉合。思考：當(dāng)靈敏度不滿足要求時，怎么辦？

16、可以采 用低電壓閉鎖的過電流保護。第59頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五 為滿足選擇性的要求，必須依靠各保護裝置具有不同的動作時限來保證。即保護動作時間應(yīng)滿足階梯性原則：（4）動作時間整定第60頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五 從上式可見，保護裝置動作時間是從用戶到電源逐級增加，越靠近電源，保護動作時間越長。第61頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五特點：形狀象一個階梯，故稱為階梯形時限特性。 由于保護動作時限是固定的，與短路電流大小無關(guān)，稱定時限過電流保護。 第62頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五在網(wǎng)絡(luò)中某處發(fā)生短路故障時，從故障點至電源之間所有線路上的電流保護第段的測量元件均可能動作。例如：下圖中d1短路時，保護14都可能起動。為了保證選擇性，須加延時元件且其動作時間必須相互配合。第63頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五既要與相鄰線路配合，也要與相鄰元件配合。第64頁，共66頁，2022年，5月20日，6點14分，星期五（5）單相式原理接線與第段相同，只