电网相间短路的电流电压保护

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1. 工作原理
反应电流增大而动作,它要求能保护本条线路的全长和 下一条线路的全长。作为近后备保护和远后备保护，其保 护范围应包括下条线路或设备的末端。过电流保护在最大 负荷时，保护不应该动作。 k
t1III
III t2
III t3
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2.整定计算
（1）动作电流
按躲开被保护线路的最大负荷电流，且在自起 动电流下继电器能可靠返回进行整定：
t t t 0s 0.5s 0.5s
I 2
2
（3）灵敏系数校验
K sII min
IK 0.866 1150 2min II 1.34 1.3合格 I op1 744
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3、过流保护装置
(1)过流保护装置一次侧动作电流：
III K 1.2 1.3 III rel K ss I op1 I Lmax 174 319 A Kre 0.85 K con III 1 319 III (2) 继电器动作电流： I op I op1r 5.3 A .1r KTA 300/ 5
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（
3） 时间整定
动作时限是按阶梯原则整定的，即本线路的过电流保 护动作延时应比下一条线路的电流 Ⅲ段的动作时间长一个 时限阶段△t:
t
t
III 1
t t
III 2
III n
t
III ( n 1).max
t
k
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4.对定时限过电流保护的评价
优点：结构简单，工作可靠，不仅能作近 后备，而且能作为远后备。在放射型电网中 获得广泛应用，一般在35千伏及以下网络中 作为主保护。 缺点：动作时间长，而且越靠近电源端 其动作时限越大，对靠电源端的故障不能 快速切除。
I I op .1r
3）动作时限
t1I 0s
4、灵敏系数校验 3 E ph 3 37 3 I X 1 Pmin X S max 9 1.632 2 II 2 1.736 op1
X1 IPmin 1.632 100 16.3 15合格 X1 AB 10
（3）II段保护灵敏系数
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3.定时限电流保护(III段)整定 计算
（1）III段动作电流：
III K 1.2 1.3 III rel K ss I op.1 I L.max 150 265.3 A K re 0.85 K con III 1 275.3 III I op.1r I op1 4.6 A KTA 300/ 5
最大运行方式下 三相短路电流（A）
最小运行方式下 三相短路电流（A）
1
K1
K2
~
WL1
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2
K
K3
WL2
1QF
解： 1、对线路保护1进行无时限电流速断保护的整定计算 （1）保护1的一次侧动作电流
I
I op.1
K I
I rel
(3) K 2max
1.31310 1700A
（2）继电器动作电流
A
35kV
1
B
WL1
K2
C
2
K3
~
WL2
K2
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例3-2
解：（1）计算K2点、K3点最大、最小运行方式下三相短路电 流 37 E K2点： (3) 3
I k 2.max
I
( 3) k 2. min
X S .min X AB
E

6 10
37
1.335kA
X S .max X AB
t
III 1
t t 2.5s 0.5s 3s
III 2
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例3-2时限特性曲线
A 1 B
WL1
K2
C 2
K3
~
WL2
t1III
t
I 1
t 2I
t
t t II 1
t
II 2
III t2
III K III rel K ss I op.1 I L.max K re III K III rel K ss K con 继电器的动作电流： I op I L max .1.r K re KTA
k
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（２）灵敏度校验
对保护1的定时限电流保护，其灵敏系数 为： （2）
II op .1r
K con II 1 764 I op1 12.7 A KTA 300/ 5
I t1II t2 t 0s 0.5s 0.5s
( 2) I 0.8661.124 II k 2min K smin II 1.3 1.3合格 I op.1 0.694
I
I op .1r
K con I 11700 I op1 28.3 A KTA 300/ 5
K sImin
IK 0.866 2280 min 1 1.16 1.5不合格 I I op1 1700
2
（3）灵敏系数校验
1）简化计算：
2）最小保护范围：
近后备 : K 远后备 :
III sen.1.(近)
I kB.min III 1.5 I op.1
III K sen .1.(远)
I(2) KC.min 1.2 III I op.1
k
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思考：当灵敏度不满足要求时，怎么办？
可以采 用低电压闭锁的过电流保护。
低电压继电器正常时（得电）常开触点闭合，常闭触点断开。 当电压低于整定值时，常开触点断开，常闭触点闭合。 正常运行时:KV触点打开，KA触点打开。 最大负荷电流：KV触点打开，KA触点闭合。 短路时：KV触点闭合，KA触点闭合。
pmin I k 2min 2280 1700 1150 100 I 100 34.5% （ 15 20） %合格 I K 1min I K 2min I op1 2280 1150 1700
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I I K 1min I op 1
I K 3min 0.866 490 III 1.33 1.2合格 I op1 319
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2
例3-2
例题3-2 如图3-50所示网络中每条线路的断路器上均装有三段式 电流保护。已知电源最大、最小等值阻抗为Xs.max=9Ω，Xs.m in=6Ω，线路阻抗XAB=10Ω，XBC=24Ω，线路WL2过流保护时限 为2.5S，线路WL1最大负荷电流为150A，电流互感器采用不完 全星形接线,电流互感器的变比为300/5，试计算各段保护动作 电流及动作时限，校验保护的灵敏系数，并选择保护装置的主 要继电器。
2、线路无时限电流速断保护：
I
I op2
K I
I rel k 3. max
1.3 520 676A
II II I I op K 1 rel I op2 1.1 676 744A
继电器动作电流 II段保护时限
I
II 1
II op .1r
K con II 1 744 I op1 12.4 A KTA 300/ 5
2.三段式电流保护的保护特性及时限特性
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3.三段式电流保护的评价
优点：简单，可靠，并且一般情况下都 能较快切除故障。一般用于35千伏及以下电 压等级的单侧电源电网中。 缺点：灵敏度和保护范围直接受系统运 行方式和短路类型的影响，此外，它只在单 侧电源的网络中才有选择性。
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第三章 电网相间短路的电 流电压保护
第四节
定时限过电流保护
定时限过电流保护（电流保护III段）
思考问题：无时限电流速断保护只能保护本线路 一部分，限时电流速断能保护本线路全长，但不 能做为相邻线路的后备保护。要想实现远后备保 护，怎么办？
定时限过电流保护
定义：其动作电流按躲过被保护线路的最大负荷电流 整定，其动作时间一般按阶梯原则进行整定以实现过电流 保护的动作选择性，并且其动作时间与短路电流的大小无 关。
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2、电流保护II段整定计算
I I (3) I K I kA (1)II段动作电流： op.2 rel K 3max 1.3 0.534 0.694
II II I I op K I .1 rel op.2 1.1 694 764A
I
(2)II段保护时限
TAa
TAa TAC
+WS
1KA
3KA
5KA
1KA
3KA
2KA
5KA
4KA 6KA
TAC
2KA
1KS 2KS
4KA
6KA
7KA
7KA
-WS
+WS 2KS 3KS
1KS
3KS
-WS
•
图3-40（b）三段式电流保护展开接线图
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第六节 三段式电流保护装置
+WC 1KA 2KA 3KA 4KA 5KA 6KA 7KA
E

3 1.124kA 9 10
3 0.534kA 6 10 24 37
K3点
I
( 3) k 3. max

X S .min X AB X BC

I
( 3) k 3. min

E X S .max X AB X BC

3 0.497kA 9 10 24
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第五节 电压、电流联锁速断保护