交大电气 电网电流保护第5讲.ppt

Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2 2 电网电流保护电网电流保护Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.42.2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式相间短路功率方向判别元件的接线方式p对功率方向判别元件接线方式的要求① 适应不同故障类型：正方向任何类型的短路故障均能 正确动作 ② 最大灵敏角应接近线路阻抗角：保证金属性短路方向 元件工作在最灵敏状态 ③ 减小方向元件死区：输入方向继电器的电流电压在故 障后应尽可能大一些，以消除方向死区 Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.42.2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式相间短路功率方向判别元件的接线方式p功率方向元件的接线方式分析 常见接线方式之一：0°接线A相功率方向元件：B相功率方向元件：C相功率方向元件：动作方程：Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.42.2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式相间短路功率方向判别元件的接线方式p功率方向元件的接线方式分析 常见接线方式之一：0°接线0°接线评价：v远端各种相间短路，出口两相短路可以满足方向元件要 求v出口三相短路及两相短路接地故障时存在方向死区v工程上很少使用，仅具有理论意义Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.42.2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式相间短路功率方向判别元件的接线方式p功率方向元件的接线方式分析 常见接线方式之二：90°接线（引入非故障相电压）A相功率方向元件：B相功率方向元件：C相功率方向元件：动作方程：Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.42.2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式相间短路功率方向判别元件的接线方式p90°接线功率方向元件分析（内角的取值分析）CASE1：三相短路（对称性不变）动作方程：继电器最灵敏，则内 角α取值范围？Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.42.2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式相间短路功率方向判别元件的接线方式p90°接线功率方向元件分析（内角的取值分析）CASE2：出口两相短路（？）（以BC故障为例）动作方程：α取值范围B相 ：C相 ：Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.42.2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式相间短路功率方向判别元件的接线方式p90°接线功率方向元件分析（内角的取值分析）CASE3：远端两相短路（？）（以BC故障为例）动作方程：α取值范围B相 ：C相 ：Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.42.2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式相间短路功率方向判别元件的接线方式p功率方向元件的接线方式分析 90°接线评价：v远端各种相间短路，出口两相短路可以满足方向元件要 求v出口三相短路存在方向死区v工程上应用较广，配合记忆电压可消除出口三相短路方 向死区Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.42.2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式相间短路功率方向判别元件的接线方式p功率方向继电器接线实例Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.52.2.5方向电流保护的应用方向电流保护的应用 p方向电流保护的总体评价优点：v方向元件配合电流元件可以保证多电源网络中电流保护 的选择性缺点：v保护复杂化，降低了可靠性Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.52.2.5方向电流保护的应用方向电流保护的应用 p功率方向继电器应用原则应用原则：v若不用方向元件就可以满足选择性要求，则尽可能的不 用方向元件v在应用中根据电网实际情况，电流保护定值和时间定值 情况合理配置方向元件Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.52.2.5方向电流保护的应用方向电流保护的应用 p电流速断方向元件的配置特点：电流速断保护范围小，再考虑出口的电压死区，可能没有 保护范围。

配置原则：v能用电流定值保证选择性的，尽量不加方向元件v能在一端装设方向元件后满足选择性要求的，只在一端 装设（一般装于弱电源侧）Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University 2.2.52.2.5方向电流保护的应用方向电流保护的应用 p电流速断方向元件的配置整定方法：v优先保证区外不误动，并有足够的灵敏度对于保护1、2而言，d1和 d2的故障均应可靠不动作 ，其定值为Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University 2.2.52.2.5方向电流保护的应用方向电流保护的应用 p电流速断方向元件的配置整定方法：v优先保证区外不误动，并有足够的灵敏度若此时弱电源侧保护灵敏 度不足，则其定值按下式 整定，并加装方向元件Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.52.2.5方向电流保护的应用方向电流保护的应用 p限时电流速断方向元件的配置总体原则：v方向元件是否配置取决于限时电流速断动作电流和时限 能否保证选择性。

整定原则：v电流定值整定原则与无方向元件时相同，即不超过相邻 线路配合段的保护范围末端由于多个电源或环网的存在，限时电流速断与相邻线路配 合时，本线路测量电流可能与相邻线路测量电流不同，在 这种情况下如何满足整定原则Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.52.2.5方向电流保护的应用方向电流保护的应用 p限时电流速断方向元件的配置 CASE1：助增电流影响由于在本线路和与之配合的相邻线路间存在其他电源支路 ，导致相邻线路故障时，故障线路电流大于本保护安装处 测量电流的现象，称为助增现象Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.52.2.5方向电流保护的应用方向电流保护的应用 p限时电流速断方向元件的配置 CASE1：助增电流影响（降低灵敏度）Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.52.2.5方向电流保护的应用方向电流保护的应用 p限时电流速断方向元件的配置 CASE1：助增电流影响分支系数的定义显然，对于助增现象，有Kb>1Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.52.2.5方向电流保护的应用方向电流保护的应用 p限时电流速断方向元件的配置 CASE1：助增电流影响整定方法：v根据限时电流速断的整定原则，本保护的保护范围末端应 不超过下一级线路配合段的保护范围末端，因此其电流定 值应略大于下一级线路配合段末端故障时，本保护的测量 电流值 保护2的限时电流速断，在有助增情况下，定值应按下式整 定（本质是电流折算到保护安装的线路上）Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.52.2.5方向电流保护的应用方向电流保护的应用 p限时电流速断方向元件的配置 CASE2：外汲电流影响由于与本线路配合的相邻线路存在并联支路，导致下一级 线路故障时，故障线路电流小于保护安装处测量电流的现 象，称为外汲现象Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.52.2.5方向电流保护的应用方向电流保护的应用 p限时电流速断方向元件的配置 CASE2：外汲电流影响（引起选择性问题）Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.52.2.5方向电流保护的应用方向电流保护的应用 p限时电流速断方向元件的配置 CASE2：外汲电流影响 保护2的限时电流速断，在有外汲电流影响情况下，定值应 按下式整定（本质是电流折算到保护安装的线路上）显然对于有外汲电流情况，Kb<1Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.52.2.5方向电流保护的应用方向电流保护的应用 p限时电流速断方向元件的配置 CASE3：一般情况可能同时存在助增电流和外汲电流（既有并联之路，又有 注入电源)定值整定公式：问题：Kb与运行方式有关，并不是固定值，如何选取？Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.52.2.5方向电流保护的应用方向电流保护的应用 p限时电流速断方向元件的配置 CASE3：一般情况分支系数的选取原则依据：整定原则。

具体应用：限时电流速断的最大保护范围不能超过相邻线 配合段保护范围末端对于限时速断启动电流而言，其最 大保护范围出现在分支系数最小的运行方式下此时保护 最灵敏结论：应按可能出现的最小分支系数整定电流定值Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong University2.2.52.2.5方向电流保护的应用方向电流保护的应用 p限时电流速断方向元件的配置限时电流速断灵敏度的校验 由于限时电流速断保护范围为线路全长，其灵敏度校验点 与单电源网络相同因此其灵敏度校验方法不变 具体方法： 最小运行方式，线路末端，两相金属性短路情况下，计算 灵敏度，看其是否满足要求Xi’an Jiaotong UniversityXi’an Jiaotong Universi。