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文檔簡(jiǎn)介

第二章輸配電線路相間短路的電流保護(hù)第一節(jié)電流保護(hù)及電流元件的基本概念一、電流保護(hù)

正常運(yùn)行:一次電氣設(shè)備中流過的為負(fù)荷電流;故障時(shí):流過故障設(shè)備的電流為短路電流。通過反映電流增大動(dòng)作,將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除或發(fā)出告警信息的保護(hù)稱為電流保護(hù)。電流保護(hù)的分類:

按被保護(hù)的電氣設(shè)備分為:發(fā)電機(jī)的電流保護(hù)、變壓器的電流保護(hù)、線路的電流保護(hù)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)序電流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)根據(jù)對(duì)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)、反時(shí)限過電流保護(hù)二、電流元件電流元件的作用:

作為保護(hù)裝置的測(cè)量元件、啟動(dòng)元件。二、電流元件動(dòng)作電流Ⅰop,r:能使電流元件動(dòng)作的最小電流。返回電流Ⅰre,r:能使電流元件返回的最大電流。返回系數(shù)Kre:

返回電流與動(dòng)作電流的比值。返回系數(shù)一般取0.85~0.95。

三、電流互感器的極性和電流保護(hù)的接線方式1.電流互感器的極性2.電流保護(hù)的接線方式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式。2.電流保護(hù)的接線方式三相完全星形接線方式接地短路故障時(shí):正常運(yùn)行或相間短路時(shí):可以反映各種類型的相間短路及接地故障。主要用于大電流接地系統(tǒng)中輸電線路的保護(hù)以及發(fā)電機(jī)、變壓器保護(hù)等。三相完全星形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電流互感器必須裝設(shè)在A相和C相上

可以反映各種類型的相間短路故障,但不能完全反映接地故障。

多用于小電流接地系統(tǒng)的相間短路保護(hù)。

兩相不完全星形接線方式兩相電流差接線方式正常運(yùn)行時(shí):UV或VW兩相短路時(shí):或

UW兩相短路時(shí):

可以反映各種類型的相間短路故障,對(duì)于不同類型的故障,其靈敏度不同。

一般用于10KV及以下配電線路、電動(dòng)機(jī)等的相間短路保護(hù)。兩相電流差接線方式接線系數(shù)

三相完全星形接線方式:兩相電流差接線方式:

兩相不完全星形接線方式:

四、電流保護(hù)的整定二次動(dòng)作電流:一次動(dòng)作電流:例設(shè):?。簞t:

整定的基本概念整定計(jì)算:對(duì)保護(hù)裝置的動(dòng)作值、靈敏度進(jìn)行計(jì)算。整定原則:計(jì)算動(dòng)作值的條件、靈敏度檢驗(yàn)的條件。對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行整定:把計(jì)算出的動(dòng)作值告知保護(hù)裝置。整定值:輸入給保護(hù)裝置的動(dòng)作值。第二節(jié)反映線路相間短路的電流保護(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1.瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的原理:反映電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作線路上三相短路時(shí):

L123211QF2QF3QFGABCL1L2~系統(tǒng)最大運(yùn)行方式:通過保護(hù)安裝處短路電流最大時(shí)的運(yùn)行方式;

系統(tǒng)最小運(yùn)行方式:通過保護(hù)安裝處短路電流最小時(shí)的運(yùn)行方式。L123211QF2QF3QFGABCL1L2~2.動(dòng)作電流

按躲過本線路末端可能出現(xiàn)的最大短路電流整定。

3211QF2QF3QFGABCL1L2L12NM~Kop.1op.2k.max.B3.保護(hù)范圍及靈敏度校驗(yàn)

可以用保護(hù)范圍的長(zhǎng)度占被保護(hù)線路全長(zhǎng)的百分比表示。

要求:

最大保護(hù)范圍應(yīng)不小于線路全長(zhǎng)的50%;

最小保護(hù)范圍應(yīng)不小于線路全長(zhǎng)的15%~20%。3.保護(hù)范圍及靈敏度校驗(yàn)

因?yàn)椋核裕阂驗(yàn)椋核裕?/p>

(二)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的構(gòu)成

1.機(jī)電型瞬時(shí)電流速斷保護(hù)XBUW2.微機(jī)型瞬時(shí)電流速斷保護(hù)YNY記數(shù)器加1跳閘啟動(dòng)元件動(dòng)作速斷壓板投入?YNN其它保護(hù)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)

可以有選擇性地快速動(dòng)作,但該保護(hù)不能保護(hù)線路全長(zhǎng),其保護(hù)范圍受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障類型變化的影響。對(duì)于線路-變壓器組接線,線路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流,可以按躲過變壓器負(fù)荷側(cè)短路時(shí)的最大短路電流整定。~1KLⅠk,maxⅠop,1Ⅰ二、限時(shí)電流速斷保護(hù)(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k1K2LLt3211QF2QF3QFGABCL1L2~kk.max.Bop.1op.1op.2op.1op.1op.2ⅠⅠⅠⅠⅠtttⅡⅡⅠⅠⅠⅠ要求必須在任何情況下都能保護(hù)本線路的全長(zhǎng),并具有足夠的靈敏度。為了保證選擇性,必須給該保護(hù)加上一定的延時(shí);為了滿足快速性的要求,應(yīng)該盡可能縮短保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。2.動(dòng)作電流

按與相鄰線路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)配合整定。一般取1.1~1.2;3.動(dòng)作時(shí)限按與相鄰線路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)配合整定。-時(shí)限級(jí)差

4.靈敏度校驗(yàn)

按本線路末端發(fā)生相間短路故障時(shí)的最小短路電流校驗(yàn)。

要求:1.3~1.5。當(dāng)靈敏度不滿足要求時(shí),動(dòng)作電流、動(dòng)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。(二)限時(shí)電流速斷保護(hù)的構(gòu)成

1.機(jī)電型限時(shí)電流速斷保護(hù)

XBUW2.微機(jī)型限時(shí)電流速斷保護(hù)限時(shí)速斷壓板投入&0I限時(shí)速斷出口setsettⅡ三、定時(shí)限過電流保護(hù)(一)主保護(hù)和后備保護(hù)主保護(hù):能以最短的動(dòng)作時(shí)限、有選擇性地切除被保護(hù)設(shè)備故障的保護(hù)。后備保護(hù):在主保護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí),用以切除故障的保護(hù)。近后備保護(hù):對(duì)本線路或設(shè)備的主保護(hù)起后備保護(hù)作用。遠(yuǎn)后備保護(hù):對(duì)相鄰電氣設(shè)備起后備保護(hù)作用。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)。(二)定時(shí)限過電流保護(hù)的原理及整定原則1.定時(shí)限過電流保護(hù)的原理及動(dòng)作電流

為了保證正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)不動(dòng)作K231QF2QF3QFABGC1~k外部故障被切除后,電流元件應(yīng)能可靠返回因?yàn)椋?/p>

所以:

對(duì)于帶有電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的線路-電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)系數(shù),一般取1.5~3。

2.定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限LABK21231QF2QF3QFGCK1~op.1op.2op.3tttⅢⅢⅢ2.定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限LABK21231QF2QF3QFGCK1~op.1op.2op.3tttⅢⅢⅢ階梯形原則:保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限從系統(tǒng)的末端向電源端逐級(jí)遞增,每一級(jí)遞增一個(gè)時(shí)限級(jí)差。選擇性

是用不同的動(dòng)作時(shí)限來保證的。動(dòng)作時(shí)限應(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(dòng)作時(shí)限相配合。定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限是一定的,與短路電流的大小無關(guān)。例:

設(shè):G12345ABCK~3.靈敏度校驗(yàn)作近后備保護(hù)時(shí),要求:

作遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí),要求: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)。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)。四、階段式電流保護(hù)

(一)階段式電流保護(hù)的構(gòu)成1.階段式電流保護(hù)的構(gòu)成第I段:瞬時(shí)電流速斷保護(hù);第II段:限時(shí)電流速斷保護(hù);第III段: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)低電壓元件,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)行時(shí),母線的最低工作電壓整定。2.機(jī)電型三段式電流保護(hù)的接線圖原理接線圖: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,二次元件之間的連線按實(shí)際工作順序畫出。展開接線圖: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、交流電壓回路、直流控制回路、直流信號(hào)回路等。交流回路:按u、v、w相序排列;直流回路:按元件動(dòng)作的先后順序排列。同一個(gè)元件:采用相同的文字符號(hào)。信號(hào)+uuvv(二)三段式電流保護(hù)整定計(jì)算舉例

如圖所示,線路L1、L2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,;線路L1、L2的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1=25KM,L2=62KM;線路每公里正序電抗為X1=0.4Ω;保護(hù)2中定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限為;線路L-1的最大負(fù)荷功率為9MW,,,電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)系數(shù)。試對(duì)線路L-1上配置的三段式電流保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。321G1QF2QF3QF解:(1)選擇短路點(diǎn)并計(jì)算最大、最小短路電流

K1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:

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:

(2)對(duì)電流保護(hù)I段,即瞬時(shí)電流速斷保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算

1)動(dòng)作電流

2)計(jì)算保護(hù)范圍、校驗(yàn)靈敏度

靈敏度滿足要求。

(3)對(duì)電流保護(hù)II段,即限時(shí)電流速斷保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算

1)動(dòng)作電流

2)動(dòng)作時(shí)限

3)校驗(yàn)靈敏度靈敏度滿足要求。

(4)對(duì)電流保護(hù)III段,即定時(shí)限過電流保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算

1)動(dòng)作電流

2)動(dòng)作時(shí)限

3)校驗(yàn)靈敏度作為本線路的近后備保護(hù)時(shí):

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