第十章 电力系统继电保护1.ppt

电气工程 电气工程 绪论------电力系统的基本概念和知识 发电系统 输变电系统 电力系统负荷 电力网的稳态计算 电力系统的短路计算 电气主接线的设计与设备选择 电力系统继电保护 实验 电气工程 第一节 基础知识 一、继电保护的作用 二、继电保护的基本原理 三、继电保护的构成 四、对继电保护的基本要求 电力系统继电保护装置是一种能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种反事故自动装置。 二、继电保护的基本原理 利用一些物理量的特征和特征分量构成各种原理的保护。 1、电流保护 2、低电压保护 3、低阻抗保护 用一个元件同时测线路AB的电流I和母线A的电压U，得Z=U/I测量阻抗，正常运行时，|Z|大，相角小，当k1短路时，U大降，I大升，使|Z|大降，相角增大，利用这种差别构成阻抗保护。 注意Z=U/I=(RL+jXL)L=ZLL ZL每公里阻抗 短路点的不同Z也不同，则这种保护又称为距离保护。 4、方向保护 在两端电源的电力系统中，同一条线路上需要在线路两侧安装断路器才能保护有效整条线路。需要能识别短路电流方向的保护，即方向保护。 K1点故障，流过3QF电流IK1B,方向从母线B流向K1点； K2点故障，流过3QF电流IK2B,方向从线路流向B母线。若以母线电压为参考，两处故障时电压与电流之间相位完全不同，利用这个相位特点，可构成反应功率（电流）方向的方向保护。 三、继电保护的构成 2、测量元件 第一类 电磁型（DL系列） 感应型（GL系列） 第二类 晶体管及其电路 第三类 集成电路 第四类 微型计算机构成 改变继电器线圈匝数NK（级进调节）； 调节反作用弹簧的松紧，即调节Fsp（平滑调节）； 调整衔铁与电磁铁之间的气隙长度，即调节Rm。 对于过电流继电器，Kre＜1，一般要求 Kre =0.8～0.9； 电流继电器 DL系列 第二节 线路的电流保护 一、相间短路的电流保护 二、相间短路电流保护整定计算举例 一、相间短路的电流保护 线路相间短路的电流保护有三种： 无时限电流速断保护（?段） 带时限电流速断保护（П段） 定时限过电流保护（Ш段） 第?、 П段作为线路主保护，第Ш段作为本线路主保护的近后备保护和相邻线路的远后备保护。 第?、 П、 Ш段保护，统称为线路相间短路的三段电流保护。 1、无时限电流速断保护（I保护) 出现保护死区 三相短路，最大运行方式 LmaxLAB 二相短路，最小运行方式LminLmaxLAB 一般要求保护范围不小于全长15%,即Lmin≥15%LAB 可求Lmin 来校验上面公式能否满足，即Lmin ： （2）无时限电流速断保护构成 2、带时限电流速断保护（II保护） 为了克服无时限电流速断保护存在死区，保护装置中加入带时限电流速断保护。 带时限电流速断保护整定计算示意图 若B母线存有另一个电源 校验电流II保护灵敏度是否满足要求 3、定时限过电流保护（III保护） 这种保护按线路最大负荷电流来选择保护的动作电流。它不仅能保护本线路全长范围，而且能保护相邻线路的全长以起到远后备保护作用。 4、电流保护的接线方式 电流保护的接线方式是电流互感器与电流测量元件间的连接方式。 5、三段式电流保护 (3) 三段式电流保护的延时特性 二、相间短路电流保护整定计算举例 解： （1）1QF处电流保护第I段 电流保护第I段动作时间 (2)1QF处电流保护第II段 它应和相邻线BC和BD电流保护第I段配合 因BC段电抗为26Ω，而BD段电抗为24Ω 电流保护第II段的灵敏度为 电流保护第II段的灵敏度为 小结 继电保护的作用 对继电保护的基本要求 (选择性、快速性、灵敏度、可靠性) 无时限电流速断保护（动作电流） 带时限电流速断保护（动作电流、延时） 定时限过电流保护（动作电流、延时） (1)III保护动作电流的整定 求A-B线路定时限保护动作电流 正常： 短路： Ire返回电流 Kss自起动系数 Ire Iop IKA 位置 起始 动作 ～ 1QF 2QF 3QF A C k B A-B线路定时限保护动作电流 (2)延时确定 为保证选择性，采用延时阶梯原则： ～ 1QF 2QF 3QF IAB IAC k t L A B C (3)灵敏度校验 近后备保护 远后备保护 小 结 I保护 II保护 III保护 ～ 1QF 2QF 3QF A C k B (1) 原理接线图 (2) 展开接线图 ～ 1QF 2QF 3QF A C k B