电力系统继电保护2.2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护

1、杨杨 静刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护2v2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护v2.2 双侧电源网络相间短路的方向性电流保护v2.3 中性点直接接地系统中接地短路的零序电流及方向保护v2.4 中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护3张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v对电流速断保护反方向短路时可能发生误动！42E1E2E1E1kI1kI2kI2kI误动则保护若已知：122Iset, 11 .kkkIIII

2、张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v对过电流保护k1点短路，要求t6t1k2点短路，要求t1t652E1E2E1E1kI1kI2kI2kI规律:短路功率(短路电流)流向k1点短路，保护6：母线-线路，保护1：线路-母线k2点短路，保护6：线路-母线，保护1：母线-线路 张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v对过电流保护k1点短路，要求t6t1k2点短路，要求t1cos900111kkkUI0cosrArrIU张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v16rrrrIUPcos=张

3、刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v动作特性和动作方程17电压死区：正方向出口附近三相短路、AB或CA两相接地短路及A相接地短路时，UA很小，功率方向继电器拒动（相角形式）（相角形式）（功率形式（功率形式）张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v为了减小和消除死去，实用中广泛采用非故障的相间电压作为参考量去判别故障相电流的相位。v90接线：所用电压落后于同名相电压90。最大灵敏角1830=90=-ksen张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v功率方向继电器的内角v动作方程A相：

4、190)+cos(0)+cos(90arg90rABCrrrrjrIUIUIeU-90+arg90-rrIU电压死区：仅正方向出口附近三相短路时具有。措施：电压记忆回路张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v动作特性角度特性：角度特性：v Ir 不变，继电器动作电压 Uop.rf ( r ) 的关系曲线伏安特性伏安特性 vr=sen不变时，继电器动作电压 Uop.rf ( Ir ) 的关系曲线200)+cos(rrrIU张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v动作方程：21电压电压形成形成移移相相滤滤波波方方波波方方波

5、波滤滤波波电压电压形成形成15 20ms5 20ms输出输出rIrUjreURIr90arg90-rjrIeU张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护2290=argJjJIeU临界动作条件：0=argJjJIeU最灵敏动作条件：张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v 相位比较回路比相原理： 测量两个电压瞬时值同时为正（负）的持续时间。若两者相差5ms，此时功率方向继电器动作。 措施：将同时为高电平（和低电平）的方波延时5ms，判断方波是否依然存在。 动作时间：最快10ms，一般情况20 ms。 加速方法：正负半周比相

6、，或门输出（原为与门输出）23张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v24张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护25张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v良好的方向性：正向任何类型的短路故障抖能动，反向则不动。v较高的灵敏性：U r、Ir 尽可能大，并使k接近sen , 以减小或消除死区。26张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护27张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护28张刘春设计电力系统继电保护电力

7、系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v290)+cos(rAABCIU90=-krA张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v正方向发生两相短路30相继电器都能动作。、，选择CB900张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v正方向发生两相短路31相继电器能动作时，B12030相继电器能动作时，C6030-张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v32张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v对各种两相短路都没用死区；因为继电器加入的非故障的

8、相间电压，在各种两相短路时其值都很高，确保可靠动作。v选择合适的继电器内角后，对各种故障都能保证动作的方向性。3330 kkIImax. 22 .1 .=kIKIIIrelIIsetIset张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v整定原则：电流定值整定原则与无方向元件时相同：不超过下一级电流速断保护范围。多个电源或环网存在的特殊问题：分支电流限时电流速断与下一级线路配合时，本线路测量电流可能与下一级线路测量电流不同，如何整定？39张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v助增电流(电源支路)分支电源使故障线路电流增大的现

9、象。整定：保护范围不变，本线路全长，延伸到下一级线路出口。但不能超过下一级线路电流段的保护范围。40张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护410 . 1=.过的短路电流前一级保护所在线路流流故障线路流过的短路电MABMBCbIIKIsetIIrelIIrelIIrelIIset1 .2 .=IKKIKKIKIbMBCbMAB启动电流整定值：如果不考虑助增电流的影响： ，使电流段的保护范围缩小。IsetIIIIset1 .2 .=IKIrel张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v外汲电流（负荷线路支路）使故障线路电流减

10、小的现象42张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护431bKCXs1XAB Xs2ABIABIBCM21+1=sABsbXXXKIsetIIrelIIset1 .min.2 .=IKKIb张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护必须基于系统的等值电路。v外汲电流的影响Kb与短路点位置有关，短路点越靠近线路末端越小；Kb与运行方式无关。电流II段启动电流整定值按最小分支系数来整定460 . 1bKIsetIIrelIIset1 .min.2 .=IKKIbBCCMBMBMBCCMBMCMBCCMBMBMABBMbXXXXXXXXXIIIIIK+=+=+=-1CBMBMICMICMIA1sXABXBMXCMXBCXABI张刘春设计电力系统继电保护电力系统继电保护 2 电网的电流保护电网的电流保护v特点：动作定值无法保证选择性，靠动作时限满足选择性要求。v配置方法：在双侧电源网络中，母线两侧的过电流保护中时限短者加方向，长者不加。时限相同则都加方向元件。同一母线上安装的所有过电流保护，只有动作时限最长的不加，其余均须装设方向元