《阶段式电流保护》PPT课件.ppt

220kV线路保护 配置全线速动主保护以及完备的后备保护线路保护为双重化配置断路器保护按线路配置推荐选用差动保护 纵联距离保护 110kV线路保护 配置一套距离保护 零序过流保护的后备保护重要线路 可以配置全线速动的纵联距离保护或光纤差动保护 35kV 10kV线路保护 配置一套距离保护 过流保护的后备保护重要线路 可以配置全线速动的纵联距离保护或光纤差动保护 第2章线路阶段式电流保护 1 电流互感器 1 电流互感器的工作原理 作用 一次大电流变换为二次小电流 二次相间额定电流为5A或1A 注意 TA二次严禁开路 注意 TA二次侧必须有一点接地 也只能有一点接地 2 1阶段式电流保护 2 电流互感器极性和一 二次电气量的正方向 按照TA参考方向 与同相 2 1 1无时限电流速断保护 第I段电流保护 作用 作为被保护线路相间短路的主保护 保证在任何情况下仅快速切除本线路上的故障 原理 反映被保护元件电流升高而瞬时动作的电流保护 1 无时限电流速断保护的工作原理及整定计算 如何计算短路电流 三相短路时 两相短路时 系统阻抗 相电势 故障点到保护安装处距离 0 4欧姆 公里 短路电流大小由以下因素决定 a 系统运行方式 简称运方 系统电源等效阻抗 与电源投入数量 电网结构变化有关 最大时短路电流最小 称为最小运方式 最小时短路电流最大 称为最大运方式 c 短路类型 b 故障点远近 外部故障时流过保护P1的最大短路电流为 动作电流应满足以下条件 考虑电流互感器 电流继电器均有误差 可靠系数 1 2 1 3 整定过程图解 最大运方三相短路 本线末最大短路电流 保护区 最大运方三相短路 最小运方两相短路 无时限电流速断保护的灵敏系数通常用保护范围的大小来衡量 要求最小保护范围不小于线路全长的15 即 2 无时限电流速断保护单相原理图 3 无时限电流速断保护特点 缺点 不能保护本线路全长 保护范围受系统运行方式 短路类型 线路长短等的影响 当运行方式变化很大或被保护线路很短时 甚至没有保护区 优点 无时限电流速断保护简单可靠 动作迅速 特殊情况 如线变组时 将 段保护区伸入变压器 可以保护线路全长 2 1 2限时电流速断保护 第II段电流保护 作用 与无时限电流速断保护配合作为被保护线路相间短路的主保护原理 反映被保护元件电流升高而带有较小时间动作的保护 1 限时电流速断保护的工作原理及整定计算 设置目的 弥补电流 段保护不足 保护本线全长 整定原则 为了可靠保护本线全长 保护区必然伸入下线 必须解决与下线保护 抢动 问题 电流II保护范围势必延伸到下一线路首端 为了保证选择性 它必须带有一定的时限 以便与下一线路的保护相配合 该时限的大小与其保护范围的延伸程度有关 为缩短保护动作时限 考虑使其保护范围不超过下一线路无时限电流速断保护的保护范围 则动作时限就只需与下一线路的无时限电流速断保护相配合 时限配合 动作时限较电流 段保护长 可取0 3 0 5秒 如何保证 段保护区不超过下线 段保护区 由动作电流整定保证 电流 段保护整定公式 按上面公式整定能保证选择性 但能保护本线全长吗 应进行灵敏度校验 确认保护本线全长能力 灵敏度校验概念 电流保护动作条件 即 灵敏度系数Ksen 考虑TA 继电保护误差 Ksen 1不能保证可靠动作 Ksen 1 25才能保证可靠动作 应选取本线范围内最小的短路电流进行校验 如果本线范围内最小的短路电流能保证 段保护可靠动作 则说明 段保护具有保护本线全长的能力 Ksen 1 3 灵敏度合格 能够保护本线全长 Ksen 1 3 灵敏度不合格 不能保护本线全长 本线最小短路电流 应考虑更换为距离保护或改与下线 段保护配合 2 接线图 单相原理图 3 限时电流速断保护的特点 限时电流速断保护结构简单 动作可靠 能保护本线路全长 但受系统运行方式变化的影响较大 它是靠动作电流的整定和动作时限的配合获得选择性的 与无时限电流速断保护相比 灵敏性较高 可作为无时限电流速断保护的近后备保护 不能作为相邻线路的远后备保护 2 1 3定时限过电流保护 第III段电流保护 作用 作为被保护线路相间短路的后备保护原理 反映被保护元件电流升高而带有较长时间动作的保护 1 定时限过电流保护的工作原理及整定计算 线路配置了电流 段及 段后 可以切除本线路上的故障 但是当继电保护或断路器发生故障时 仍不能保证切除故障 还应设 段保护 拒动 主保护 后备保护 近后备 远后备 近后备 与 远后备 定时限过电流保护 电流 段 整定原则 1 过电流保护动作时限整定 段保护动作时限阶梯特性 2 过电流保护动作电流整定 A 过电流保护在正常运行时不动作 负荷电流 B 过电流保护在外部故障切除后可靠返回 自起动系数 自起动情况 外部故障切除时 电压升高 相当于电动机负荷同时起动 此时电流为电机的起动电流 大于负荷电流 为自起动系数 它决定于网络接线和负荷性质 一般取1 5 3 3 过电流保护灵敏系数校验 校验用作本线路近后备保护的灵敏度 校验作为相邻线路的远后备保护灵敏度 使用本线路末端最小短路电流校验 要求 1 5 使用相邻线路末端最小短路电流校验 要求 1 25 2 单相原理接线图 与限时电流速断保护同 3 定时限过电流保护的特点 优点是 结构简单 工作可靠 且灵敏性较高 不仅能作为本线路的近后备保护 而且能作为相邻下一条线路的远后备保护 在35kV及以下单侧电源辐射形电网中获得广泛应用 缺点是 动作时间长 而且越靠近电源其动作时限越大 对靠近电源端的故障不能快速切除 2 1 5三段式电流保护 无时限电流速断保护 电流I段 限时电流速断保护 电流II段 定时限过电流保护 电流III段 主保护 后备保护 l 0 三段式电流保护的保护区及时限配合特性 l A B C 1 2 3 QF1 QF3 QF2 IK t I I I 0 5 t I I 0 5 t I 归总式原理图 电磁型电流保护归总图与展开图 展开式原理图 2 1 6三段式电流保护整定实例 1 保护1电流I段整定计算 1 动作电流 按躲过最大运行方式下本线路末端 即B母线处 三相短路时流过保护的最大短路电流整定 即 2 动作时限 为保护固有动作时间 3 灵敏性校验 即求出最小保护范围 最小运行方式下发生两相短路时的保护范围为 2 保护1电流 段整定计算 1 求动作电流 与相邻线路保护2的 段动作电流相配合 2 动作时限 3 灵敏系数校验 使用最小运行方式下本线路末端 即B母线处 发生两相金属性短路时流过保护的电流来校验 灵敏系数合格 3