關(guān)于三段式保護(hù)

1、第三章 第一節(jié) 單側(cè)電源電網(wǎng)相間短路三段式電流保護(hù)一、階段式電流保護(hù)的應(yīng)用和評(píng)價(jià)階段式電流速斷保護(hù)一般由三段式構(gòu)成：三段式：段 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)、段 限時(shí)電流速斷保護(hù)、段 定時(shí)電流速斷保護(hù)。段 限時(shí)做主保護(hù)，段 瞬時(shí)做輔助保護(hù)（靠近電源側(cè)短路會(huì)快速切除）， 段 定時(shí) 做后備保護(hù)，也做下一級(jí)線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)。特殊情況：兩段式：瞬時(shí)、定時(shí)或限時(shí)、定時(shí)。如單電源供電的最后一段線路，只需要兩段式。四段式：瞬時(shí)、限時(shí)一級(jí)、限時(shí)二級(jí)、定時(shí)。如，一級(jí)限時(shí)不能滿足對(duì)主保護(hù)的靈敏度要求時(shí)，采用四段式；這時(shí)限時(shí)保護(hù)向下一線路延伸，至它的限時(shí)保護(hù)的范圍（圖3-6 b）三段式電流速斷保護(hù)優(yōu)點(diǎn)：0.5s的時(shí)間內(nèi)予以切除

2、，在35kV以下電網(wǎng)得到廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)：受電網(wǎng)接線和運(yùn)行方式影響。整定值按最大方式，靈敏度按最小方式校核靈敏度。二、瞬時(shí)電流保護(hù)（第段）1、整定值計(jì)算及靈敏性校驗(yàn)定值（定值給定后，不隨實(shí)際運(yùn)行方式、短路點(diǎn)位置、短路類型而變化）可靠性系數(shù)：注意賀書第四版的短路電流（幅值）的記號(hào)：最大運(yùn)行方式，線路AB末端B三相短路的最大短路電流（max既是短路電流最大值，也指最大運(yùn)行方式），類似地，。最小運(yùn)行方式，線路AB末端B兩相短路的短路電流（min既是短路電流最小值，也指最小運(yùn)行方式）類似地，。實(shí)際運(yùn)行方式下，B點(diǎn)相間短路的短路電流總是介于和之間。分別表示保護(hù)1的電流瞬時(shí)、限時(shí)、定時(shí)電流保護(hù)的定值。分別表

3、示保護(hù)2的電流瞬時(shí)、限時(shí)、定時(shí)電流保護(hù)的定值。最大運(yùn)行方式、最小運(yùn)行方式的系統(tǒng)阻抗，短路時(shí)的運(yùn)行方式的系統(tǒng)阻抗。2、靈敏性以保護(hù)2為例：設(shè)為保護(hù)范圍，一般，也會(huì)出現(xiàn)的情況。上式左等號(hào)左邊的式子是不隨運(yùn)行方式變化，等號(hào)右邊的式子是隨運(yùn)行方式變化的，由上式解出：受運(yùn)行方式的影響表現(xiàn)在的取值，還與故障方式有關(guān)表現(xiàn)為取值。最大保護(hù)范圍為（最大方式三相短路）,下式表明充分小時(shí)可能為負(fù)值：三、限時(shí)電流速斷保護(hù)（第段）1、工作原理和整定計(jì)算基本原則（1）要求任何情況下能保護(hù)線路全長，并具有足夠的靈敏性在滿足要求的前提下，力求動(dòng)作時(shí)限最小。因動(dòng)作帶有延時(shí)，故稱限時(shí)電流速斷保護(hù)。2、整定值的計(jì)算和靈敏性校驗(yàn)可靠

4、性系數(shù)，比略小定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作電流的時(shí)限： 上式時(shí)間依次是，故障線路跳閘時(shí)間、中間繼電器時(shí)間、時(shí)間繼電器時(shí)間、測量元件返回慣性時(shí)間、裕度3、靈敏度校驗(yàn)：，能滿足上式最小運(yùn)行方式，末端短路的要求，限時(shí)保護(hù)就可以作為主保護(hù)。四、定限時(shí)過電流保護(hù)（第段）1、 作用：作為本線路主保護(hù)的近后備以及相鄰線下一線路保護(hù)的遠(yuǎn)后備。其起動(dòng)電流按躲最大負(fù)荷電流來整定的保護(hù)稱為過電流保護(hù)，此保護(hù)不僅能保護(hù)本線路全長，且能保護(hù)相鄰線路的全長。可作為線路全長的遠(yuǎn)后備保護(hù)。1）動(dòng)作電流：躲最大負(fù)荷電流 在外部故障切除后，電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)，應(yīng)可靠返回。2、定值計(jì)算1）動(dòng)作電流電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)電流要大于它正常工作電流，因此引入

5、自起動(dòng)系數(shù)動(dòng)作電流并與定時(shí)電流速斷保護(hù)比較：式中，分別是繼電器返回系數(shù)（0.85）、可靠性系數(shù)（1.25-1.5)、負(fù)荷電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)最大電流與額定（或正常運(yùn)行）最大電流比例（幾倍）；分別為定限時(shí)過電流保護(hù)定值（全段），保護(hù)裝置返回電流，負(fù)荷電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)最大電流，額定（或正常運(yùn)行）最大電流。顯然，應(yīng)按（2）式計(jì)算動(dòng)作電流，且由（2）式可見，Kh越大，IdZ越小，Klm越大。因此，為了提高靈敏系數(shù)，要求有較高的返回系數(shù)。（過電流繼電器的返回系數(shù)為）2）動(dòng)作時(shí)間在網(wǎng)絡(luò)中某處發(fā)生短路故障時(shí)，從故障點(diǎn)至電源之間所有線路上的電流保護(hù)第段的測量元件均可能動(dòng)作。例如：下圖中d1短路時(shí)，保護(hù)14都可能起動(dòng)。為了

6、保證選擇性，須加延時(shí)元件且其動(dòng)作時(shí)間必須相互配合。這樣，可以做到，k1點(diǎn)短路時(shí)，短路電流通過5、4、3,并啟動(dòng)保護(hù)，由保護(hù)3動(dòng)作切除故障線路，保護(hù)4、5由于電流減少而返回。注意，由保護(hù)3動(dòng)作切除故障線路后，流過保護(hù)4、5的是持續(xù)運(yùn)行的負(fù)荷電流。單側(cè)放射形的網(wǎng)絡(luò)，時(shí)間配合時(shí)間配合第一式針對(duì)的短路是圖中的k1，第二式針對(duì)的短路是圖中的k2，依次類推。3）靈敏度k1短路時(shí)，對(duì)于過電流保護(hù)1而言，可以是主保護(hù)，靈敏系數(shù)；這時(shí)保護(hù)2作為相鄰線路的后備保護(hù)，靈敏系數(shù) ，以此類推： 。構(gòu)成：與第段相同，只是電流繼電器的定值與時(shí)間繼電器定值不同。評(píng)價(jià)第段的比第、段的小得多，其靈敏度比第、段更高；在后備保護(hù)之間

7、，只有靈敏系數(shù)和動(dòng)作時(shí)限都互相配合時(shí)，才能保證選擇性；保護(hù)范圍是本線路和相鄰下一線路全長；電網(wǎng)末端第段的動(dòng)作時(shí)間可以是保護(hù)中所有元件的固有動(dòng)作時(shí)間之和（可瞬時(shí)動(dòng)作），故可不設(shè)電流速斷保護(hù)；末級(jí)線路保護(hù)亦可簡化（或II+III），越接近電源，t越長，應(yīng)設(shè)三段式保護(hù)。保護(hù)1、2、3動(dòng)作時(shí)間 對(duì)于保護(hù)4，時(shí)間配合第三章 第二節(jié) 雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中電流保護(hù)1、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)、1）圖3-35中，k1是電源的最遠(yuǎn)短路點(diǎn)，k2是電源的最遠(yuǎn)短路點(diǎn)，k1、k2都在區(qū)外，短路時(shí)保護(hù)1、2都應(yīng)不動(dòng)作，所以動(dòng)作電流要大于其中較大者。小電源側(cè)保護(hù)2的保護(hù)范圍縮小，兩側(cè)電源容量差別越大，影響越明顯。2）在保護(hù)2裝設(shè)方向元件

8、，只當(dāng)電流從從母線流向被保護(hù)線路才動(dòng)作。但這時(shí)保護(hù)1不需要安裝方向保護(hù)，因?yàn)橐呀?jīng)從動(dòng)作電流定值避開k1短路的反向電流2、限時(shí)電流速斷保護(hù)正常：可靠性系數(shù)，比略小。有助增或外吸電源的情況助增，外吸（即正常情況）4、方向性保護(hù)的死區(qū)少用方向性保護(hù)的措施對(duì)于電流速斷保護(hù)，從定值上躲開反方向短路對(duì)于過電流保護(hù)第四章 第二節(jié) 中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)中的接地保護(hù)一、中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)中的接地故障零序分析見下圖二、零序電流瞬時(shí)速斷（零序段）保護(hù)（1）躲過被保護(hù)線路末端發(fā)生單相或兩相接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流，定值（2）躲過由于斷路器三相觸頭不同時(shí)合閘所出現(xiàn)的最大零序電流。定值（3）當(dāng)采用單相重合閘時(shí)，按照

9、躲過非全相運(yùn)行狀態(tài)下系統(tǒng)又發(fā)生振蕩時(shí)所出現(xiàn)的最大零序電流。并列設(shè)兩套零序段：按（1）、（2）設(shè)置，稱靈敏段，在重合閘時(shí)閉鎖；按（3）設(shè)置，稱不靈敏段，它可以一直處投入狀態(tài)，用以彌補(bǔ)單相重合閘過程其他兩相又發(fā)生接地故障沒有保護(hù)的缺陷。零序段只能保護(hù)全長的15%。三、零序電流限時(shí)速斷（零序段）保護(hù)零序段能保護(hù)線路全長，以較短的時(shí)間切除故障，是。其動(dòng)作電流與下一線路的零序段配合，時(shí)間大一個(gè)時(shí)段。有分支的情況 ，為分支系數(shù)。零序段的靈敏系數(shù)按本線路末端接地短路時(shí)的最小零序電流來校驗(yàn)，要求。靈敏度校驗(yàn)：， （參考3-17）四、 零序電流定時(shí)速斷（零序段）保護(hù)以圖4-6或圖4-7為例。零序段動(dòng)作電流按躲過

10、最大不平衡電流來整定，在正常運(yùn)行和外部短路時(shí)由零序?yàn)V過器檢出不平衡電流，其最大值為。，時(shí)間大一個(gè)時(shí)段。有分支的情況 ，為分支系數(shù)。零序段的靈敏系數(shù)按本線路末端接地短路時(shí)的最小零序電流來校驗(yàn)。靈敏度校驗(yàn)：， （參考3-17）作為近后備時(shí)，校驗(yàn)點(diǎn)為本線路末端，要求能保護(hù)線路，作為下一段線路遠(yuǎn)后備時(shí)，校驗(yàn)點(diǎn)為下一線路末端，要求能保護(hù)線路。零序過電流保護(hù)定值一般很小，比相間短路的過電流保護(hù)，具有較小的時(shí)限。下圖T1（Yd接線）任何故障都不能在高壓側(cè)引起零序電流，無需考慮與保護(hù)1、2、3的配合；保護(hù)4、5、6依次高出一個(gè)時(shí)段，對(duì)比相間過電流保護(hù)的4、5、6，時(shí)限短了3個(gè)時(shí)段。五、 方向性零序電流時(shí)保護(hù)在

11、雙側(cè)電網(wǎng)中，電源處的變壓器至少有一臺(tái)中性點(diǎn)要接地，零序電流從故障點(diǎn)流向各個(gè)中性點(diǎn)接地的變壓器，所有要考慮零序電流的方向問題。方向性保護(hù)能保護(hù)線路全長，以較短的時(shí)間切除故障。其簡圖例如，k1短路，保護(hù)1、2正確動(dòng)作，但保護(hù)3也可能動(dòng)作（4以定值避開），又如，K2短路，保護(hù)3、4正確動(dòng)作，但保護(hù)2也可能動(dòng)作（1以定值避開）。設(shè)置零序功率方向繼電器，零序功率繼電器接于和，以和正方向?yàn)楣β蔖0正方向，超前為100°。最靈敏動(dòng)作角-100°，這時(shí)零序功率為正最大值，繼電器可靠動(dòng)作。由于故障點(diǎn)零序電壓最高，零序功率方向繼電器沒有死區(qū)但作為相鄰元件的后備保護(hù)時(shí)，由于相鄰元件已遠(yuǎn)離故障點(diǎn)，

12、零序電壓較低，零序電流又可能分流而變小，零序繼電器會(huì)不能啟動(dòng)。一般按來校驗(yàn)。3、1為一組、4、2為另一組設(shè)置零序方向繼電器，k1短路，保護(hù)1、2正確動(dòng)作，但保護(hù)3、4也可能動(dòng)作，就不會(huì)“誤動(dòng)”。第五章 第九節(jié) 距離保護(hù)的整定計(jì)算原則及時(shí)對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià)一、 距離保護(hù)整定的計(jì)算原則距離保護(hù)反映故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離，距離以阻抗計(jì)量。圖5-1中k點(diǎn)短路，保護(hù)安裝處1測量阻抗，保護(hù)安裝處2測量阻抗。二、 距離保護(hù)時(shí)限特點(diǎn)三段式距離保護(hù)，、段時(shí)限特性與瞬時(shí)、限時(shí)、定時(shí)電流三段保護(hù)相似。離故障點(diǎn)近的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間總是最小，保證了選擇性。（1）第段保護(hù)2、保護(hù)1定值：（2）第段保護(hù)2定值：1）沒有助增和外吸的情況段定值應(yīng)使其不超過下