电网电流保护与方向电流保护.ppt

电网相间短路的电流保护 及方向电流保护 1 一、三段式电流保护的工作原 理 二、电流保护的接线方式 三、方向电流保护的工作原理 2 一、三段式电流保护的工作原理一、三段式电流保护的工作原理 3 （一）电流速断保护 （二）限时电流速断保护 （三）过电流保护 4 对于仅反应于电流增大而瞬时动作的 电流保护，称为电流速断保护，它是三段 式电流保护的第Ⅰ段 （一）电流速断保护 5 k2k1k3k4 6 1.起动电流的整定 式中 k2k1 7 2.最小保护范围校验 要求 k2k1 8 3.电流速断保护的构成 KAKMKS 信号 9 （二）限时电流速断保护 用来切除本线路上速断保护范围以外 的故障，同时也能作为速断保护的后备， 它是三段式电流保护的第 II 段 10 1.起动电流的整定 式中 11 2.动作时限的选择 通常取为0.5s 应比下一条线路速断保护的动作时限高出一个 时间阶梯Δt 12 3.灵敏性的校验 按系统最小运行方式下，线路末端发生两相短 路时的短路电流进行校验 要求 13 当灵敏度不满足要求时，可与下一条线路的 限时电流速断保护配合 式中 起动电流： 动作时限： 14 4.限时电流速断保护的构成 KAKTKS 信号 15 （三）过电流保护 过电流保护是指其起动电流按躲最大负荷电流 来整定的保护，它是三段式电流保护的第 Ⅲ段。

该 保护不仅能保护本线路全长，且能保护相邻线路的 全长可作为本线路主保护的近后备保护以及相邻 下一线路保护的远后备保护 16 1.起动电流的整定 式中 （1）大于流过该线路的最大负荷电流 （2）外部故障切除后电动机自起动时，应可靠返回 17 2.动作时限的选择 按阶梯原则选择 18 3.灵敏性的校验 （1）作为近后备时 采用最小运行方式下本线路末端两相短路时的 电流来校验，要求 （2）作为远后备时 采用最小运行方式下相邻线路末端两相短路时 的电流来校验，要求 19 4.过电流保护的构成 KAKTKS 信号 20 二、电流保护的接线方式二、电流保护的接线方式 21 （一）两种常用的接线方式 （二）两种接线方式在各种故障时 的性能分析 22 电流保护的接线方式是指保护中电流继电器与电 流互感器之间的连接方式 三相星形接线方式两相星形接线方式 （一）两种常用的接线方式 23 当保护装置的一次动作电流为 时，则反应 到继电器上的动作电流应为 接线系数 电流互感器变比 继电器的动作电流式中 24 （二）两种接线方式在各种故障时 的性能分析 1. 各种相间短路 • 三相星形接线在各种两相短路时均有两 个继电器动作 • 两相星形接线在AB、BC两相短路时仅 有一个继电器动作 两种接线方式均能正确反应相同之处： 不同之处： 25 三相星形接线可反应各种单相接地故障 2. 中性点直接接地系统的单相接地短路 两相星形接线不能反应B相接地故障 26 3.中性点非直接接地系统中的异地 两点接地短路 （1）异地两点接地发生在相互串联的两条线路上 采用三相星形接线时： 100%有选择地切除XL2 采用两相星形接线时： 有2/3的机会有选择地切除XL2 27 28 （2）异地两点接地发生在同一母线的两条线路上 采用三相星形接线时： 将同时切除两条线路 采用两相星形接线时： 有2/3的机会仅切除一条线路 29 30 4.在Y,d11接线的变压器后两相短路时 K 31 32 5.两种接线方式的应用 三相星形接线广泛应用于发电机、变压器的 后备保护中；两相星形接线被广泛应用在中性点 非直接接地系统中，作为相间短路电流保护的接 线方式 33 三、方向电流保护的工作原理 34 （一）问题的提出及解决办法（一）问题的提出及解决办法 （二）功率方向继电器（二）功率方向继电器 （三）功率方向继电器的接线方式（三）功率方向继电器的接线方式 35 对QF2的电流速断保护： 当k1点短路时，若则保护2误动 （一）问题的提出及解决办法（一）问题的提出及解决办法 k1 1.1.问题的提出问题的提出 36 对QF3电流速断保护: 当k2点短路时，若则保护3误动 k2 37 对过电流保护: k1点短路时，要求才能保证选择性 k2点短路时，要求才能保证选择性 上述要求是矛盾的 k1 k2 38 在电流保护的基础上增加一个功率方向元 件，规定短路功率的正方向为：从母线流向线 路。

当短路功率为正方向时，方向元件动作， 为负时方向元件不动作当电流元件与方向元 件均动作时，保护才能跳闸 k1 2.2.解决办法解决办法 39 + 40 1.基本原理 （二）（二）功率方向继电器功率方向继电器 k1 41 k2 42 2.功率方向继电器的动作特性 或 43 三相短路 时 动作区 不动作区 44 当正方向出口短路时，加入继电器的电压接近 为零，功率方向继电器不能动作 3.功率方向继电器的电压死区 为了减小和消除死区，在实际应用中广泛采用 非故障的相间电压作为参考量去判别故障相电流的 相位 45 三相短路 时 动作区 不动作区 功率方向继电器的内角 46 功率方向继电器与电流互感器和电压互感器 之间的连接方式 正方向故障可靠且灵敏动作，反方向故障可 靠不动作 （三）功率方向继电器接线方式（三）功率方向继电器接线方式 47 90º接线方式是指在三相对称且功率因数 的情况下， 超前 90º的接线方式 KWC KWB KWA 继电器 1. 90º接线方式 48 2.各种相间短路时的动作情况 内角的选择范围： （1）正方向三相短路 以KWA为例： 49 （2）正方向出口BC两相短路 KW ACB k ZSZk 50 对KWA： 当忽略负荷电流时 继电器不动作 （2）正方向出口BC两相短路 51 （2）正方向出口BC两相短路 对KWB： 内角的选择范围： 52 （2）正方向出口BC两相短路 对KWC： 内角的选择范围： 53 （3）正方向远处BC两相短路 KW ACB k ZSZk 54 （3）正方向远处BC两相短路 对KWA： 当忽略负荷电流时 继电器不动作 55 （3）正方向远处BC两相短路 对KWB： 内角的选择范围： 56 （3）正方向远处BC两相短路 对KWC： 内角的选择范围： 57 故障类型 继电器 三相AB两相BC两相CA两相 KWA—— KWB—— KWC—— 正方向各种短路时，方向继电器 能够正确动作的内角α的范围 使方向继电器在正方向任何相间短路情况下能够 正确动作的条件： 58 优点： (1)各种两相短路故障都没有死区，因为继电 器 加入的是非故障的相间电压，其值很高 (2)适当选择内角α后，对线路上各种相间故 障 都保证动作的方向性 缺点： 正方向出口三相短路时有死区 3.90˚接线方式的优缺点 59 。