单侧电源输电线路相间短路电流保护

单侧电源输电线路相间短路电流保护第一页，共58页。动作电流：保护动作电流按保护区末端短路条件整定：第二页，共58页。最大短路电流确定(1)系统运行方式；（2）短路点位置；（3）短路类型；（4）电网联接方式。第三页，共58页。几个基本概念系统最大运行方式：就是在被保护线路末端发生短路时，系统等值阻抗最小，而通过保护装置的短路电流为最大的运行方式。

系统最小运行方式：就是被保护线路末端发生短路时，系统等值阻抗最大，而通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。第四页，共58页。最大短路电流：在最大运行方式下三相短路时，通过保护装置的短路电流为最大。最小短路电流：在最小运行方式下两相短路时，通过保护装置的短路电流为最小。保护装置的起动值：对应于电流升高而动作的电流保护，使保护装置起动的最小电流值称为保护装置的起动电流，记作IOP。保护装置整定：就是根据对继电保护的基本要求，确定保护装置起动值，灵敏系数，动作时限等过程。第五页，共58页。相间短路电流计算：三相短路：两相短路：第六页，共58页。第七页，共58页。灵敏度保护的灵敏度按保护区长度来衡量。要求最小保护区不应小于被保护线路全长的。最大保护区不应小于被保护线路全长的。第八页，共58页。最小保护区确定：第九页，共58页。（3）线路变压器组电流速断保护动作电流配合系数灵敏度按被保护线路末端短路有足够灵敏度。要求要大于等于1.2~1.5。第十页，共58页。2、原理接线第十一页，共58页。接线图（单相展开图）第十二页，共58页。线路中管型避雷器放电时间为0.04~0.06S，在避雷器放电时速断保护不应该动作，为此在速断保护装置中加装一个保护出口中间继电器。一方面扩大接点的容量和数量，另一方面躲过管型避雷器的放电时间，防止误动作。电流速断保护装置为什么要加中间继电器？第十三页，共58页。2.1.3限时电流速断保护要求：应能保护线路全长。被保护线路末端短路有灵敏度，必然保护区要延伸到相邻线路、或相邻元件的一部分。为满足选择性要求，保护动作带有一定的时限。图形符号＞第十四页，共58页。第十五页，共58页。保护动作电流为：第十六页，共58页。动作时间：第十七页，共58页。保护动作时间：灵敏度：要求：大于等于1.3~1.5。第十八页，共58页。灵敏度校验基本出发点：选择在要求的保护区内短路最不利于保护动作的情况，来校验保护是否能够动作。运行方式：最小短路类型：两相短路点：本线路末端要求：第十九页，共58页。当灵敏度不满足要求时,可与相邻线路的限时电流速断保护配合。第二十页，共58页。原理接线第二十一页，共58页。接线图（单相展开图）

第二十二页，共58页。小结（1）瞬时电流速断保护只能保护线路的一部分，动作的选择性依靠动作值来保证。对于线路变压器组，可使全线处于速动保护范围之内。（2）瞬时电流速断保护的灵敏度以保护区的长度来确定。（3）限时电流速断保护作为线路的主保护，要求应能保护被保护线路全长。为了缩短保护的动作时间，动作值与相邻线路、元件速断保护配合。第二十三页，共58页。小结（4）限时电流速断保护的选择性是依靠动作值、动作时间来保证。（5）当灵敏度不满足要求时，可与相邻线路限时电流速断保护配合。第二十四页，共58页。2.1.3定时限过电流保护作用：一般作为主保护的后备保护。要求：应能保护被保护线路的全长，也能保护相邻线路全长及相邻元件的全部。即应能起到近后备与远后备保护的作用。第二十五页，共58页。（1）工作原理一般短路电流大于保护装置1、2、3的动作电流，保护1、2、3将起动。按选择性要求，断开QF3后，保护1、2应立即返回。第二十六页，共58页。

为满足选择性的要求，必须依靠各保护装置具有不同的动作时限来保证。即保护动作时间应满足：第二十七页，共58页。

从上式可见，保护装置动作时间是从用户到电源逐级增加，越靠近电源，保护动作时间越长。第二十八页，共58页。特点：形状象一个阶梯，故称为梯形时限特性。由于保护动作时限是固定的，与短路电流大小无关，称定时限过电流保护。第二十九页，共58页。（2）整定计算1）在被保护线路流过最大负荷电流时，保护装置不应动作2）相邻线路短路故障切除后，保护应可靠返回第三十页，共58页。根据可靠返回条件，过电流保护动作值为第三十一页，共58页。（3）灵敏度校验运行方式：最小短路类型：两相短路点选择：近后备：本线路末端（要求大于1.5)远后备：下一相邻线路末端(要求大于1.2)第三十二页，共58页。最小短路电流确定1）系统运行方式；2）短路点位置；3）短路类型；4）电网联接方式。短路电流最小的运行方式。保护区末端。两相短路。考虑开环运行，还是闭环运行方式。第三十三页，共58页。（4）保护动作时间

为了保证选择性，过电流保护的动作时间按阶梯原则整定，即从用户到电源的各保护的动作时间逐级增加一个时限级差。其表达式为第三十四页，共58页。既要与相邻线路配合，也要与相邻元件配合。第三十五页，共58页。（5）单相式原理接线第三十六页，共58页。2.1.5电流保护接线为了能反映各种类型的相间短路故障，应合理选择保护的接线方式。电流保护接线是指电流继电器线圈与电流互感器二次绕组之间的连接方式。

三种基本接线方式三相三继电器完全星形接线两相两继电器不完全星形接线两相三继电器不完全星形接线第三十七页，共58页。（1）三相三继完全星形接线特点:三相电流互感器二次绕组与三个电流继电器分别按相连接，三个继电器触点并联。第三十八页，共58页。(2)两相两继电器接线特点:只有两相装设电流互感器，按相连接继电器。第三十九页，共58页。应用范围：中性点不接地系统。原因：中性点不接地系统，单相接地属于不正常运行，允许继续运行一段时间。作用：可提高供电可靠性。要求：所有线路的电流互感器必须安装在同名相上。第四十页，共58页。只切除一回路示意图第四十一页，共58页。切除两回路示意图1K第四十二页，共58页。保护拒动示意图第四十三页，共58页。扩大停电范围示意图第四十四页，共58页。

两种接线方式特点完全星型不完全星型接线系数对相间短路反映能力都能反映，可靠性高于后两种都能反映小接地电流系统串联线路同时两点接地100%选择性动作2/3机会选择性动作小接地电流系统并联线路同时两点接地100%切除两条线路2/3机会切除一条线路应用范围元件保护小接地电流系统线路第四十五页，共58页。结论在两回路上不同地点、不同相别发生两点接地短路时，若保护具有相同的动作时间，采用两相式接线有2/3的机会只切除一条回路，这是两相式接线的优点。若在串联线路上发生两点接地短路，有1/3机会误切除近电源的故障点，扩大了停电范围，这是两相式接线的缺点。第四十六页，共58页。（3）两相三继电器接线特点：中性上的电流继电器测量到B相电流。第四十七页，共58页。采用此接线的目的：为了提高Y，d变压器后发生两相短路的灵敏度。因为变压器后两相短路，电源侧三相短路电流大小不相等，最大相是最小相的2倍。若采用两相两继电器接线，有可能无法测量到最大相的电流，保护的灵敏度将受到影响。第四十八页，共58页。假设变压器线电压比为1.用作图法分析变压器短路电流分布第四十九页，共58页。相量法分析第五十页，共58页。结论：采用两相三继电器接线，可测量到三相短路电流，所以灵敏度得到提高，广泛应用于Y，d接线变压器的远后备保护。小结：定时限过电流保护动作电流按最大负荷电流条件整定，动作时间按阶梯原则确定。第五十一页，共58页。三种接线的应用三相完全星形接线——用于发电机、变压器等贵重电气设备中，以提高可靠性和灵敏性；两相不完全星形接线——用于小电流接地系统；两互感器三继电器接线——用于Y，d11变压器接线，以提高灵敏度。第五十二页，共58页。2.1.6三段式电流保护第五十三页，共58页。第五十四页，共58页。第五十五页，共58页。图2-15三段式电流保护的时限特性示