电网电流保护与方向电流保护

I K I I o p.3
I re l k .C .m ax
当k2点短路时，若
Ik2
Leabharlann Baidu
II op.3
则保护3误动
37
对过电流保护:
A
B
k1
C
D
QF1
QF2 QF3
QF4 QF5
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
3
（一）电流速断保护 （二）限时电流速断保护 （三）过电流保护
4
（一）电流速断保护
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
（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
XL1
XL2
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
KAb
I
I
I
IAΥ IBΥ ICΥ
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 （二）功率方向继电器 （三）功率方向继电器的接线方式
10
1.起动电流的整定
A
B
QF1
QF2
Ik
I
I op.1
I
II op.1
I
I op.2
C
QF3
IoIIp.1KrIIeIl oI p.2 式中
KrIIel1.1~1.2
l
11
2.动作时限的选择
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
t1II t2I t
t 通常取为0.5s
12
3.灵敏性的校验
（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 Ksen1.2
19
4.过电流保护的构成
TQ QF
KA
I
KT
t
TA
信号 KS
20
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
（一）两种常用的接线方式
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
n% 1 ( ZAB
3 ES 2 IoIp.1
ZS.ma)x
2 ba
要求 lmin %（ 15~20） %
l
I
I op.1
lmin lmax
Ik.B .max
l
8
3.电流速断保护的构成
TQ QF
KA
KM
I
TA
信号 KS
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
A
A
B
B
C
C
I KAa I KAb I KAc
I KAa I KAc
三相星形接线方式
两相星形接线方式
23
当保护装置的一次动作电流为 I op 时，则反应 到继电器上的动作电流应为
式中
Iop.r
Kc on
Iop nTA
Iop.r 继电器的动作电流
Kcon 接线系数
nTA 电流互感器变比
24
（二）两种接线方式在各种故障时 的性能分析
35
（一）问题的提出及解决办法
1.问题的提出
A
B
k1
C
D
QF1
QF2 QF3
QF4 QF5
QF6
I k1
对QF2的电流速断保护：IoIp.2
K I I rel k.A.max
当k1点短路时，若
Ik1
II op.2
则保护2误动
36
A
k2
B
QF1
QF2 QF3
I k2
C
QF4 QF5
D
QF6
对QF3电流速断保护:
1. 各种相间短路
相同之处：两种接线方式均能正确反应 不同之处：
• 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
25
2. 中性点直接接地系统的单相接地短路
三相星形接线可反应各种单相接地故障 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
5
A
QF1
k1 B k2
QF2
k3 C k4
QF3
6
1.起动电流的整定
A
k1 B k2
C
QF1
Ik
1 2
QF2
QF3
IoIp.1KrIeIl k .B .m ax
式中 KrIel1.2~1.3
I
I op.1
Ik.B .max
l
7
2.最小保护范围校验
A
k1 B k2
C
QF1
QF2
QF3
Ik
1
lmi l
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
Ksen
Ik.B.min I oIpI .1
要求 Ksen 1.3
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
起动电流：IoIIp.1KrIIeIloIIp.2 式中 KrIIel1.1~1.2
动作时限： t1IIt2IIt
（1）大于流过该线路的最大负荷电流 I L .m a x
IoIIpI KrIeIlIIL. max
式中 KrIIeIl1.15~1.25
（2）外部故障切除后电动机自起动时，应可靠返回
IMs .maxKMIsL.max
I III re rel
KMsIL.max
IoIIpIKIrree
KrIIeIK l MIsL.max Kre
17
2.动作时限的选择
按阶梯原则选择
A
B
QF5 QF4
QF3
t
t
III 5
t
QF6
t
III 4
t
t
III 3
C
QF2
t
t
III 2
D
D
QF1
t
l
18
3.灵敏性的校验
K sen
I k.min
I
III op
（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 Kse n1.3~1.5
14
4.限时电流速断保护的构成
TQ QF
信号
KA
KT
KS
I
t
TA
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
29
XL1 XL2
30
4.在Y,d11接线的变压器后两相短路时
IAΥ
IAΔ
K
IBΥ
IBΔ
ICΥ
ICΔ
I A ΔI B Δ, I C Δ0
I aI c 13I A Ib 32 IA
IBΔ
Ib
IBY
I B Y2I A Y2I C Y
Ia Ic IAΔ
IAY ICY
31
IAΔ IBΔ
*
*
*
*
KAa KAc