第二章輸配電線路相間短路111

1、 按被保護(hù)的電氣設(shè)備分為：按被保護(hù)的電氣設(shè)備分為： 發(fā)電機(jī)的電流保護(hù)、變壓器的電流保發(fā)電機(jī)的電流保護(hù)、變壓器的電流保護(hù)、線路的電流保護(hù)護(hù)、線路的電流保護(hù) 按所反映的故障類型分為：按所反映的故障類型分為： 電流保護(hù)、零序電流保護(hù)、負(fù)序電流電流保護(hù)、零序電流保護(hù)、負(fù)序電流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù) 根據(jù)對保護(hù)的要求分為：根據(jù)對保護(hù)的要求分為： 電流速斷保護(hù)、定時(shí)限過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、定時(shí)限過電流保護(hù)、反時(shí)限過電流保護(hù)反時(shí)限過電流保護(hù) 電流元件的作用電流元件的作用: 作為保護(hù)裝置的測量元件、啟動元件。作為保護(hù)裝置的測量元件、啟動元件。 動作電流動作電流 op,r : 能使電流元件動作的最

2、小電流。能使電流元件動作的最小電流。 返回電流返回電流 re,r : 能使電流元件返回的最大電流。能使電流元件返回的最大電流。 返回系數(shù)返回系數(shù) Kre : 返回電流與動作電流的比值。返回電流與動作電流的比值。 返回系數(shù)一般取返回系數(shù)一般取0.850.95。 .op rIroprrereIIK,roprrereIIK,roprrereIIK,roprrereIIK,roprrereIIK,roprrereIIK,roprrereIIK,roprrereIIK,roprrereIIK,roprrereIIK,roprrereIIK,.re rreop rIKI 1.電流互感器的極性電流互感器的極

3、性11220I WI W11212TAWIIIWK 指電流繼電器的線圈或電流變換器的一指電流繼電器的線圈或電流變換器的一次繞組與電流互感器二次繞組的連接方次繞組與電流互感器二次繞組的連接方式。式。 三相完全星形接線方式三相完全星形接線方式 nI（ a） U V W U V W u v w nuvwIIII nI（a） U V W U V W u v w 正常運(yùn)行或相間短路時(shí)：正常運(yùn)行或相間短路時(shí)：可以反映各種類型的可以反映各種類型的相間短路及接地故障。相間短路及接地故障。主要用于大電流接地主要用于大電流接地系統(tǒng)中輸電線路的保系統(tǒng)中輸電線路的保護(hù)以及發(fā)電機(jī)、變壓護(hù)以及發(fā)電機(jī)、變壓器保護(hù)等。器保護(hù)

4、等。 三相完全星形接線方式三相完全星形接線方式 nI （a） aI bI cI bI（b） U V W u w u v w v U V W nuwvIIII A B C L1 L2 1 2 （a） A B C L1 L2 1 2 （b） U V W 兩相不完全星形接線方式兩相不完全星形接線方式 jacIII （a） jacIII （b） U V W U U V V W W u u v w w w u w r r u w 23ruwIIII2ruIII2rwIII22ruwIIII正常運(yùn)行時(shí)：正常運(yùn)行時(shí)：UV或或VW兩相短路時(shí)：兩相短路時(shí)： 或或 UW兩相短路時(shí)：兩相短路時(shí)：兩相電流差接線方式兩

5、相電流差接線方式2rconIKI1conK3conK 三相完全星形接線方式三相完全星形接線方式:兩相電流差接線方式：兩相電流差接線方式： 兩相不完全星形接線方式兩相不完全星形接線方式： 1conK二次動作電流：二次動作電流：.opop rconTAIIKK一次動作電流：一次動作電流：.max253lIA300/5TAK1conK270opIA.27014.5300 5op rIA 設(shè)：設(shè)：?。喝。簞t：則： 整定計(jì)算：整定計(jì)算： 對保護(hù)裝置的動作值、靈敏度進(jìn)行計(jì)算。對保護(hù)裝置的動作值、靈敏度進(jìn)行計(jì)算。 整定原則：整定原則： 計(jì)算動作值的條件、靈敏度檢驗(yàn)的條件。計(jì)算動作值的條件、靈敏度檢驗(yàn)的條件。

6、 對保護(hù)裝置進(jìn)行整定：對保護(hù)裝置進(jìn)行整定： 把計(jì)算出的動作值告知保護(hù)裝置。把計(jì)算出的動作值告知保護(hù)裝置。 整定值整定值: 輸入給保護(hù)裝置的動作值。輸入給保護(hù)裝置的動作值。一、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)一、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（一）瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的原理及整定原則（一）瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的原理及整定原則1瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的原理：瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的原理： 反映電流增大而瞬時(shí)動作反映電流增大而瞬時(shí)動作 3 2 1 1QF 2QF 3QF G A B C L1 L2 3kskEIXXL123211QF2QF3QFGABCL1L2L123211QF2QF3QFGABCL1L2.1.max .IIoprelkBIKI32

7、11QF2QF3QFGABCL1L2L12NMKop.1op.2k.max.BminLmaxL 因?yàn)椋?所以： 因?yàn)椋?所以： (3).max .1.max1maxIkMopsEIIXX Lm ax.m ax1.11sIopELXXI(2)(3).min.min.1.min1min3322IkNkNopsEIIIXX Lmin.min1.1132sIopELXXIXBUWYNY記數(shù)器加1跳 閘啟動元件動作速斷壓板投入？YNN其它保護(hù)?IsetII?Isettt 可以有選擇性地快速動作，但該保護(hù)可以有選擇性地快速動作，但該保護(hù)不能保護(hù)線路全長，其保護(hù)范圍受電力系不能保護(hù)線路全長，其保護(hù)范圍受電力

8、系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障類型變化的影響。統(tǒng)運(yùn)行方式和故障類型變化的影響。1KLk,maxop,1（一）限時(shí)電流速斷保護(hù)的原理及整定原則（一）限時(shí)電流速斷保護(hù)的原理及整定原則1限時(shí)電流速斷保護(hù)的原理限時(shí)電流速斷保護(hù)的原理k1K2LLt3211QF2QF3QFGABCL1L2kk.max.Bop.1op.1op.2op.1op.1op.2ttt 要求必須在任何情況下都能保護(hù)本線路的全要求必須在任何情況下都能保護(hù)本線路的全長，并具有足夠的靈敏度。長，并具有足夠的靈敏度。 為了保證選擇性，必須給該保護(hù)加上一定的為了保證選擇性，必須給該保護(hù)加上一定的延時(shí)；延時(shí)； 為了滿足快速性的要求，應(yīng)該盡可能縮短保為了滿足

9、快速性的要求，應(yīng)該盡可能縮短保護(hù)的動作時(shí)間。護(hù)的動作時(shí)間。.1.2I II IIo pr e lo pIKIIIrelK一般取一般取1.11.2；3動作時(shí)限動作時(shí)限 按與相鄰線路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)配合整定。按與相鄰線路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)配合整定。.1.20.5IIIopopttts t時(shí)限級差 要求：要求： 1.31.5。 當(dāng)靈敏度不滿足要求時(shí)，動作電流、動作時(shí)限可按當(dāng)靈敏度不滿足要求時(shí)，動作電流、動作時(shí)限可按與相鄰線路的限時(shí)電流速斷保護(hù)配合整定。與相鄰線路的限時(shí)電流速斷保護(hù)配合整定。2.m in1.3 1.5IIksIIopIKIIIsK.1.2I II II Io pr e lo pIKI.1

10、.2IIIIo po pttt XBUW限時(shí)速斷壓板投入&0I限時(shí)速斷出口setsetIIzdIIt（一）（一） 主保護(hù)和后備保護(hù)主保護(hù)和后備保護(hù) 主保護(hù)：主保護(hù)：能以最短的動作時(shí)限、有選擇性地切除被能以最短的動作時(shí)限、有選擇性地切除被保護(hù)設(shè)備故障的保護(hù)。保護(hù)設(shè)備故障的保護(hù)。 后備保護(hù)：后備保護(hù)：在主保護(hù)或斷路器拒絕動作時(shí)，用以切在主保護(hù)或斷路器拒絕動作時(shí)，用以切除故障的保護(hù)。除故障的保護(hù)。 近后備保護(hù)：近后備保護(hù)：對本線路或設(shè)備的主保護(hù)起后備保護(hù)對本線路或設(shè)備的主保護(hù)起后備保護(hù)作用。作用。 遠(yuǎn)后備保護(hù)：遠(yuǎn)后備保護(hù)：對相鄰電氣設(shè)備起后備保護(hù)作用。對相鄰電氣設(shè)備起后備保護(hù)作用。 用來作為

11、線路、變壓器、發(fā)電機(jī)等電氣設(shè)備的后備用來作為線路、變壓器、發(fā)電機(jī)等電氣設(shè)備的后備保護(hù)。保護(hù)。1定時(shí)限過電流保護(hù)的原理及動作電流定時(shí)限過電流保護(hù)的原理及動作電流 為了保證正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)不動作為了保證正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)不動作. m a xIIIo plIIK231QF2QF3QFABGC1k外部故障被切除后，電流元件應(yīng)能可靠返回外部故障被切除后，電流元件應(yīng)能可靠返回. m a xI I Ir elII因?yàn)椋?IIIIIIo prereIIK所以： . m a xIIIIIIr e llo pr eKIIK 對于帶有電動機(jī)負(fù)荷的線路對于帶有電動機(jī)負(fù)荷的線路.maxIIIrelsslopreKK IIKs

12、 sK電動機(jī)自啟動系數(shù)，一般取1.53。 LABK21231QF2QF3QFGCK1op.1op.2op.3ttt.1.2IIIIIIo po ptt.1.2.3IIIIIIIIIo po po pttt.1.2IIIIIIopopttt.2.3IIIIIIopoptttLABK21231QF2QF3QFGCK1op.1op.2op.3ttt階梯形原則：階梯形原則：保護(hù)的動作時(shí)限從系統(tǒng)保護(hù)的動作時(shí)限從系統(tǒng)的末端向電源端逐級遞增，每一級遞的末端向電源端逐級遞增，每一級遞增一個(gè)時(shí)限級差增一個(gè)時(shí)限級差 。t選擇性選擇性 是用不同的動作時(shí)限來保證的。是用不同的動作時(shí)限來保證的。動作時(shí)限動作時(shí)限 應(yīng)與相

13、鄰變電所母線上所有線路及電氣設(shè)備過電流應(yīng)與相鄰變電所母線上所有線路及電氣設(shè)備過電流保護(hù)的動作時(shí)限相配合。保護(hù)的動作時(shí)限相配合。動作時(shí)限是一定的，與短路電流的大小無關(guān)。動作時(shí)限是一定的，與短路電流的大小無關(guān)。設(shè)：G12345ABCK.22IIIopts.42.5IIIopts.52IIIo pts.4.5IIIIIIopoptt.3.42.5 0.5 3IIIIIIopopttts .3.2IIIIIIopoptt.1.33 0.5 3.5IIIIIIopopttts 2. m i nksI I Io pIKI作近后備保護(hù)時(shí)，要求作近后備保護(hù)時(shí)，要求: 1.3 1.5sK作遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，要求作遠(yuǎn)

14、后備保護(hù)時(shí)，要求 ：1.2sK定時(shí)限過電流保護(hù)具有較高的靈敏度，但不能快速切除故障。一般用來作為本線路和相鄰元件的后備保護(hù)。具有較高的靈敏度，但不能快速切除故障。具有較高的靈敏度，但不能快速切除故障。一般用來作為本線路和相鄰元件的后備保護(hù)。一般用來作為本線路和相鄰元件的后備保護(hù)。 1階段式電流保護(hù)的構(gòu)成階段式電流保護(hù)的構(gòu)成 第第I段：段：瞬時(shí)電流速斷保護(hù)；瞬時(shí)電流速斷保護(hù)； 第第II段：段：限時(shí)電流速斷保護(hù)；限時(shí)電流速斷保護(hù)； 第第III段：段：定時(shí)限過電流保護(hù)。定時(shí)限過電流保護(hù)。 還可以在階段式電流保護(hù)上增設(shè)低電壓元還可以在階段式電流保護(hù)上增設(shè)低電壓元件，構(gòu)成低電壓閉鎖的階段式電流保護(hù)。件，

15、構(gòu)成低電壓閉鎖的階段式電流保護(hù)。 低電壓元件的整定值一般按躲過正常運(yùn)行低電壓元件的整定值一般按躲過正常運(yùn)行時(shí)，母線的最低工作電壓整定。時(shí)，母線的最低工作電壓整定。 原理接線圖：原理接線圖：以二次元件（如繼電器）的整體形式以二次元件（如繼電器）的整體形式表示各二次元件之間的電氣聯(lián)系，二次元件之間的表示各二次元件之間的電氣聯(lián)系，二次元件之間的連線按實(shí)際工作順序畫出。連線按實(shí)際工作順序畫出。 展開接線圖：展開接線圖：按供電給二次回路的每個(gè)獨(dú)立電源來按供電給二次回路的每個(gè)獨(dú)立電源來劃分，它將二次回路劃分為交流電流回路、交流電劃分，它將二次回路劃分為交流電流回路、交流電壓回路、直流控制回路、直流信號回路

16、等。壓回路、直流控制回路、直流信號回路等。 交流回路：交流回路：按按u、v、w相序排列；相序排列； 直流回路：直流回路：按元件動作的先后順序排列。按元件動作的先后順序排列。 同一個(gè)元件：同一個(gè)元件：采用相同的文字符號。采用相同的文字符號。信號uuvv 如圖所示，線路如圖所示，線路L1、L2上均配置有三段式電流保護(hù)。已知系上均配置有三段式電流保護(hù)。已知系統(tǒng)在最大、最小運(yùn)行方式下的系統(tǒng)電抗分別為統(tǒng)在最大、最小運(yùn)行方式下的系統(tǒng)電抗分別為 , ；線路；線路L1、L2的長度分別為的長度分別為L1=25KM , L2=62KM ； 線路每公里正序電抗為線路每公里正序電抗為X1=0.4；保護(hù)；保護(hù)2中中定時(shí)

17、限過電流保護(hù)的動作時(shí)限為定時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限為 ；線路；線路L-1的最大的最大負(fù)荷功率為負(fù)荷功率為9MW， ， ，電動機(jī)自起動系，電動機(jī)自起動系數(shù)數(shù) 。試對線路。試對線路L-1上配置的三段式電流保護(hù)進(jìn)行整上配置的三段式電流保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。定計(jì)算。.max6.3sX.min9.4sXIIIop.2t2.5scos0.93005TAK1.3ssK321G1QF2QF3QF 313700013106.3 0.4 253kIA 313700011009.4 0.4 253kIA 32370005206.3 0.4 25 623kIA 32370004839.40.4 25623kIA最大運(yùn)行方

18、式下： 最小運(yùn)行方式下： K2點(diǎn)短路時(shí)的三相短路電流： 最大運(yùn)行方式下： 最小運(yùn)行方式下： 3.11.max1.2 13101572IIoprelkIKIA.1.11572126.2300 5IopIoprconTAIIKAK .max1max3max.max1,11371036.315.90.41572IopssIopEIXX LELXKMXImax115.9100%100%63.6%50%25LL .min1min3min.min13,21313 37 1039.43.8920.421572IopssIopEIXX LELXKMXImin13.89100%100%15.6%15%25LL 靈敏度滿足要求。 .22.max.1.2.1.11.25206241.1624686.4686.4111.4300 5IIoprelkIIIIIoprelopIIopIIoprconTAIKIAIKIAIIKAK2)動作時(shí)限 .10.5IIopts3)校驗(yàn)靈敏度 21.min.13110021.39 1.3686.4IIksIIopIKI靈敏度滿足要求。靈敏度滿足要求。 6max.max.min9 101743cos3 0.95 35 0.9lwPIAU.1.max1.2 1.3174