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1、2012年继电保护,输电线路相间短路的电流保护,主要内容,一、无时限电流速断保护二、限时电流速断保护三、定时限过电流保护四、电流保护的接线方式五、 阶段式电流保护,流过保护1的短路电流大于整定的动作电流 时:保护动作.,第一节 无时限电流速断保护,上页,下页,返回,1.工作原理,线路上发生三相短路时,流过保护1的短路电流:,最大运行式下,最小运行方下,为了保证选择性，电流速断保护的动作电流应躲过下一线路首端（或本线路末端）短路故障时流过本保护的短路电流,最大运行方式下，被保护线路末端N发生金属性三相短路时，流过保护装置的最大短路电流。,无时限保护不能保护线路全长,保护范围随运行方式而变化,第一
2、节 无时限电流速断保护,2.接线原理,信号,上页,下页,返回,电流互感器,电流继电器,中间继电器,信号继电器,上页,下页,返回,第二节 限时电流速断保护,1.工作原理,由于无时限电流速断保护一般不能保护线路全长，为切除本线路无时限电流速断保护范围以外的短路故障，为此增设第二套电流速断保护，即限时电流速断保护,限时电流速断保护。它的动作范围应包括被保护线路全长。为了获得动作选择性，第二套电流速断保护必须带时限，以便和相邻线路段电流速断保护相配合，,所带的时限只比瞬时电流速断保护大一个或两个时限级差t，所以称它为限时电流速断保护。此情况下，它的保护范围不超越相邻线路段或段电流保护的保护范围,2.动
3、作电流整定,保护1的限时电流速断动作电流应为: 考虑到电流计算和整定误差等不利因素，故引入可靠系数后写为:,3.动作时限选择,保护1的限时电流速断保护区延伸到m点,为使在Nm之间发生故障时不误动作,动作时间应为:,第二节 限时电流速断保护,4.灵敏度校验,为了保护线路全长，限时电流速断保护必须在最小运行方式下，被保护线路末端发生两相短路时，具有足够的灵敏度。通常用灵敏系数 来表示。,在最小运行方式下被保护线路末端发生两相金属性短路故障时流经保护的电流。,上页,下页,返回,5.原理接线,上页,下页,返回,限时电流速断保护与无时限电流速断保护接线的主要区别是将中间继电器换成了时间继电器。当电流继电
4、器动作后，须经过时间继电器的延时后，才能动作于跳闸。,第二节 限时电流速断保护,限时电流速断保护虽能保护线路的全长，但不能作为下一线路保护的后备。而定时限过电流保护不仅能保护本线路全长，还能保护相邻线路的全长，可以起到后备保护的作用。这是因为过电流保护不是按躲过某一短路电流，而是按躲过最大负荷电流来整定的，故它的动作电流值较低，灵敏度较高，保护范围大。,第三节 定限时过电流保护,上页,下页,返回,上页,下页,返回,第三节 定限时过电流保护,定时限过电流保护也是靠适当选取动作电流和动作时限来获得选择性的。,一、定时限过电流保护动作电流的整定原则,1）动作电流应整定得大于该线路上可能出现的最大负荷
5、电流2）在外部短路故障切除后，电流继电器能可靠返回。,上页,下页,返回,第三节 定限时过电流保护,二、定时限过电流保护动作时限的整定原则,1）过电流保护的动作时限应按阶梯原则选择,上页,下页,返回,第三节 定限时过电流保护,三、定时限过电流保护限的灵敏度校验,灵敏度校验应按如下两种情况分别考虑：(1) 当过电流保护作为本线路的近后备保护时，其校验点应选在本线路末端（2）当过电流保护作为相邻元件的远后备保护时，其校验点应选在相邻线路（元件）末端， 当过电流保护的灵敏度不能满足要求时，应采取性能更好的保护方式。,上页,下页,返回,第四节 电流保护的接线方式,一、三种基本的接线方式,电流保护的接线方
6、式，指的是电流继电器与电流互感器二次绕组之间的连接方式,有三种基本的接线方式。,三相三继电器完全星接线方式,两相两继电器不完全星接线方式,两相电流差接线方式,三相三继电器完全星接线方式,可以反应各种类型的相间故障和接地故障,上页,下页,返回,上页,下页,返回,两相两继电器不完全星接线方式,可以反应各种类型的相间故障和有电流互感器相的接地故障。,上页,下页,返回,两相电流差接线方式,通过继电器的电流为两相电流之差.不同故障类型和短路相别下,通过继电器的电流和电流互感器二次电流之比是不同的 .,定义接线系数，为流入继电器的电流与电流互感器二次电流之比，以 表示。,上页,下页,返回,第四节 电流保护
7、的接线方式,二、各种接线方式的性能分析,(一)对相间短路故障的反应能力 完全星形和不完全星形接线都能正确反应被保护线路不同相别的相间短路故障，只是动作的继电器数目不同而已。两相不完全星形接线方式在AB和BC相间短路故障时只有一个继电器动作。三相完全星形接线方式在各种相间短路故障时，至少有两个继电器动作，动作可靠性较高。,第四节 电流保护的接线方式,二、各种接线方式的性能分析,(二)对小接地电流电网中的两点异地接地的反应能力 在小接地电流电网中，发生单相接地故障时，流过接地点的仅为零序电容电流，相间电压仍然对称，对负荷没有影响。为提高供电可靠性，允许小接地电流电网带一点接地继续运行一短时间。故在
8、这种电网中，在不同地点发生两点接地短路时，要求保护动作只切除一个接地故障点，以提高供电可靠性。,上页,下页,返回,对小接地电流电网中的两点异地接地的反应能力,1.串联线路,上页,下页,返回,完全星型,不完全星型,由于两个保护在定值和时限上都按选择性要求而配合整定的，因此，能够保证100地只切除线路。,由于B相不装电流互感器和相应的电流继电器，当线路上发生B相接地，而线路I上发生A相或C相接地时，保护2不能动作，只能由保护1动作切除线路I，扩大了停电范围。这种接线方式在不同相别的两点接地组合中，只能保证2/3的机会有选择性地切除一条线路。,上页,下页,返回,1.并联线路,对小接地电流电网中的两点
9、异地接地的反应能力,完全星型,两套保护将同时动作，而切除两条线路。,不完全星型,保护动作情况,“+”动作 “-”不动作,能保证有2/3的机会只切除一条线路。,(三)对YN，d11接线变压器后两相短路的反应能力,上页,下页,返回,当过电流保护接于变压器的一侧，作为变压器及另一侧线路故障的后备保护时，保护的接线将直接影响保护对某些故障的反应能力或灵敏性。,d侧各相电流之间的关系,Y侧各相电流之间的关系,d侧a、b两相发生短路时，YN侧A相和C相中的电流只为B相电流的一半。,上页,下页,返回,对YN，d11接线变压器后两相短路的反应能力结论,当采用变压器高压侧(YN侧)的过电流保护，作为变压器保护的
10、后备保护时，若保护采用三相完全星形接线，则接于B相的电流继电器灵敏度最高，是其他两相电流继电器的两倍。 当采用两相不完全星形接线时，因B相上没有电流继电器，所以不能反应B相的最大电流，故灵敏度只有三相完全星形接线时的一半。 为克服这一缺点，可在不完全星形接线的中性线上接入一个电流继电器，流过这个继电器的电流大小与B相电流相等。称为二相三继电器接线。,上页,下页,返回,第五节 阶段式电流保护,将无时限电流速断、限时电流速断及定时限过电流保护组合在一起，构成一整套保护，使之相互补充和配合，称为三段式电流保护。 通常将无时限电流速断保护称为I段； 限时电流速断保护称为段； 定时限过电流保护称为段。 I段和段保护共同组成线路的主保护，段保护作为本线路I、段保护的近后备，也作为下一线路保护的远后备。,三段式电流保护保护范围示意图,上页,下页,返回,上页,下页,返回,三段式电流保护接线原理图,I段,II段,III段,上页,下页,返回,三段式电流保护接线展开 图,I段,上页,下页,返回,三段式电流保护接线展开 图,我们会努力做得更好！,谢谢！,
