单侧电源电网的电流保护ppt

Ⅲ t1Ⅲ＝t 2 t
注：当相邻有多个元件，应选择与相邻时限最长的保护配合
（4）单相原理图
（5）定时限过电流保护小结：

Ⅲ I act比I act和I act 小得多，所以第Ⅲ段的灵敏度比第
Ⅰ、Ⅱ段更高；

在后备保护之间，只有灵敏系数和动作时限都 互相配合时，才能保证选择性； 保护范围是本线路和下一线路全长；
I act.2 Krel I act.3 1.1 0.519 0.571KA
I
act .1
K I
sen .1
rel act .2
1.1 0.571 0.628KA
K
0.958 1.531.3，满足要求。 0.628
则：t1 t2 ＋t t3 2t 2 0.5 1S
继电器的两个特点（以KA为例）：
只能处于动作状态或返回状态，无中间状态。 Iact不等于Ire ，使触点无抖动。
以上特点称为继 电器的继电特性，如 右图所示。
二、电流互感器（TA）
1、作用 一次侧大电流 1A）； 隔离。 2、工作特点和要求 一次绕组与高压回路串联，I1只取决于所在高压回 路电流，而与二次负荷大小无关。 二次侧小电流（额定值为5A或
动作时限：
则：
t1 0S
115 3 1.66 KA 2 3(20 Z S .min )
Zmin 14.64
灵敏度校验：设最小运行方式下两相短路时的保护距离为 Zmin
I
act .1
Z min 14.64 0.366 36.6% 20% 满足要求。 则: Z AB 40 （2）保护1限时电流速断保护（先与保护2的Ⅰ段配合）：
b：BC为双回线路时：
（1）保护1的电流速断保护：与单回线路时相同。
（2）保护1的限时电流速断保护： 1）与保护2的Ⅰ段配合，即躲过保护2的Ⅰ段保护 区末端短路时流过保护1的最大短路电流。 保护2的Ⅰ段动作电流整定： 115 I KC max 0.823KA 3(10 40 0.5 60) 本元件末端短路时流过保护2的最大短路电流：

2、整定原则：为保证选择性及速动性，首先考 虑与下一条线路Ⅰ段保护相配合。

动作电流：

I ＝K I 动作时间：
灵敏性：
act .1
rel
act .2
Krel 1.1~1.2
t1 t2 t t
Δ t取0.5秒

I kB.min K I act .1 要求： Ksen ≥1.3～1.5
I KC min
K
115 3 0.479KA 2 3(20 40 60)
I KC .max 0.479 ＝ 1.131.2，不满足要求。 I act .1 0.424
sen.1 （远）
动作时限：
t1 t2 t t3 2t 0.5 2 0.5 1.5S
K
Ⅲ sen.1 （远）
I KC.min：下一线路末端短路时流过本保护的最小短
路电流。
I KC .min Ⅲ 1.2 I act .1
（3）定时限过电流保护的动作时间

为保证动作的选择性：阶梯性原则。
Ⅲ Ⅲ Ⅲ t1Ⅲ t 2 t3 t 4
Ⅲ Ⅲ t 2 ＝t 3 t

Ⅲ Ⅲ t 3 ＝t 4 t
Ⅲ k
Ⅲ ③ 动作电流 Iact.1
Ⅲ I re Krel Kss Ⅲ I act .1＝ I L max Kre Kre
(2)灵敏性
① 近后备：
Ⅲ K sen.1( 近）
I KB.min 1.3 Ⅲ I act .1
I KB.min：本线路末端短路时流过本保护的最小短路
电流。 ② 远后备：
3、单相原理图
4、限时电流速断保护小结：

限时电流速断保护的保护范围大于本线路全 长。

依靠动作电流值和动作时间共同保证其选择 性。
与第Ⅰ段共同构成被保护线路的主保护，兼 作第Ⅰ段的近后备保护。

（三）定时限过电流保护（第Ⅲ段）
1、要求：作为本线路主保护的近后备以及下一线 路保护的远后备。
2、过电流保护：其动作电流按躲最大负荷电流来 整定的保护。
二次回路不允许开路，否则会产生危险的高电 压，危及人身及设备安全。
二次回路必须有一点直接接地，以防止一、二 次绕组绝缘击穿后产生对地高电压 。
变换的准确性。
三、电压互感器（TV）
1、作用 一次高电压变换为二次低电压（100V或100/√3V）。 并将一次、二次设备安全隔离。 2、工作特点和要求 一次绕组与高压电路并联。 二次绕组不允许短路，所以装有FU。
(3)保护1的定时限过电流保护：
动作电流：
Krel K ss 1.2 2 I act .1 I L.max 0.15 0.424KA Kre 0.85
灵敏度：K sen.1( 近） I KB.min 0.958 2.261.3，满足要求。 ＝ I act .1 0.424


电网末端第Ⅲ段可瞬时动作，末级线路保护可 简化（Ⅰ＋Ⅲ或II+III），越接近电源，tⅢ越 长，应设三段式保护。
例：
图示网络中，系统电源电势115KV，系统电抗分别为： Xsmax=20Ω ， Xsmin=10Ω ；最大负荷电流150A，Ⅲ 0.5 tact.3
Ι 秒，Krel 1.25，Krel 1.1，Krel 1.2，Kre 0.85，Kss 2 ，
由 可得
E 3 2 Z s max Z1lmin
Z1：线路单位长度阻抗
lmin 1 3 E 100% ( Z s max ) l Z AB 2 I act .1
ZAB：线路AB总阻抗
3、动作时间：t=0s 。
4、单相原理图
KM作用： ① 接点容量大，可直 接启动YR去跳闸； ② 当线路上装有管型 避雷器时，利用其固 有动作时间（60ms） 防止避雷器放电时保 护误动。
sen
若灵敏性不满足要求，与相邻线路第Ⅱ段配合。

动作电流：
I act.1＝Krel I act.2
Krel 1.1~1.2

动作时间：
t t t

1
2
Δ t取0.5秒
灵敏性：
K
sen
I kB.min I act .1
要求： Ksen≥1.3～1.5
一、继电器
1、构成继电保护的基本元件：继电器。
（1）KA动作原理分析：
电磁转矩： M=K1IK2
弹簧的反作用力矩： Mth=Mth1+K2(δ 1-δ 2) 摩擦力矩： Mf（常数） 动作条件： M≥Mth+ Mf 返回条件： M + Mf ≤Mth
（2）KA的动作电流Iact：使继电器动作的最小电流， 即对应于 M=Mth+ Mf 时的电流。 继电器的动作条件：Ik >Iact
第二章
电网的电流保护
本章主要内容
2、方向电流保护：
（1）方向电流保护的构成； （2）KW的设置原则； （3）KW的90°接线。 3、接地故障的特点和接地保护：
1、单侧电源电网相间短路的三段式电流保护的构成原理与整定；
（1）直接接地电网；
（2）不接地电网； （3）经消弧线圈接地电网。
第一节
继电保护用继电器和电力互感器
3、整定值的计算和灵敏性校验：
(1)动作电流：
①躲过最大负荷电流 I L.max
Ⅲ Ⅲ I act .1＝Krel I L max
Ⅲ Krel＝ ～ 1.15 1.25
②在外部故障切除后，电动机自起动时，应可靠返 回。
I ss Kss I L max
Ⅲ rel
Ire K I ss K Kss I L max
5、电流速断保护小结

仅靠动作电流来保证其选择性；

能无延时地保护本线路的一部分，但不能保护本 线路全长，且保护区受系统运行方式影响。
（二）限时电流速断保护（第Ⅱ段）
1、要求

任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵敏 性。 在满足以上要求的前提下，力求动作时限最小。 线路上的电流保护第Ⅰ段和第Ⅱ段共同构成 整个被保护线路的主保护，它能以尽可能快的速 度，可靠并有选择性地切除本线路上任一处故障。

电流速断保护整定计算示意图
Ι I act1 I kBmax Ι Ι I act1 K rel I kBmax
K
Ι rel
：可靠系数， 1.2~1.3。
2、灵敏性：用保护范围的大小来衡量。

lmin 来校验,要求：l min 100% ≥（15～20）％ 一般用 l
I
act .1

2、相间短路电流计算法

系统最大运行方式下的三相短路电流：
I
( 3) d

E Z s. min Z d

E Z s. min Z1l d

系统最小运行方式下的两相短路电流（系统的 正、负序电抗相等）：
I
( 2) d
E 3 2 Z s. max Z1l d
二、保护分类（按所起的作用） 1、主保护：满足系统稳定和设备安全要求，能以最快 速度有选择地切除被保护设备故障的保护。 2、后备保护：主保护或QF拒动时用来切除故障的保护， 分为： ①远后备保护：当主保护或QF拒动时，由相邻电力设 备或线路的保护来实现后备的保护。 ②近后备保护：当主保护拒动时，由本设备的另一套 保护来实现后备的保护。