河南理工大学现代供电技术总结第6章 继电保护与自动装置(2)

2019-01-18 21:13

? 电流速断保护的灵敏系数通常用保护范围来衡量,保护范围越长,表明保护越灵敏。

? 保护范围通常用线路全长的百分数表示,一般要求最大保护范围≥50%,最小保护范围≥15%。

3.保护接线

4.速断保护评价

? 仅靠动作电流值来保证其选择性 ? 动作迅速,故称速断保护(速动性) ? 接线简单可靠(可靠性)

? 不能保护线路全长,并且保护范围受系统运行方式变化的影响(灵敏性)

二 限时电流速断保护(电流Ⅱ段)

1.定义:由于电流速断保护不能保护本线路全长,为了切除本线路速断保护范围外的故障,并作为速断

保护的后备保护,需增加一段新的保护,因该保护动作带有延时,故称限时电流速断保护。

2.对速断保护的期望和要求

(1)任何情况下能保护线路全长,并具有足够的灵敏性; (2)在满足上述要求的前提下,力求动作时限最小。

3 限时电流速断保护整定计算

为保证选择性及最小动作时限,首先考虑其保护范围不超出下一条线路第Ⅰ段的保护范围,动作时限高出下一条线路Ⅰ段保护Δt。即整定值与相邻线路第Ⅰ段配合。(因为要求限时电流速断保护必须保护本线路全长,所以他的保护范围必然要延伸到下条线路中。)

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动作电流整定:假设保护 2 装有电流速断保护,其动作电流整定为

保护1 限时电流速断保护的动作电流应整定为 可靠系数取1.1~1.2; 动作时限的整定: 灵敏性校验:为了能够保

护本线路的全长,限时电流速断保护在系统最小运行方式下线路末端发生两相短路时,应具有足够的灵敏性,一般用灵敏系数来校验,即规程规定 4.原理接线图

5.限时电流速断保护评价

(1)限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长 (2)依靠动作电流值和动作时间共同保证其选择性

(3)与第Ⅰ段共同构成被保护线路的主保护,兼作第Ⅰ段的后备保护。 (4)能够保护线路全长,并且保护范围受系统运行方式变化的影响。

三、定时限过电流保护(电流Ⅲ段)

1.原理:是指动作电流按照躲开最大负荷电流来整定的保护装置。当电网发生短路时,则能反应于电流的增大而动作。由于短路电流一般比最大负荷电流大得多,所以保护的灵敏性较高,不仅能保护本线路的全长,作本线路的近后备保护,而且还能保护相邻线路全长,作相邻线路的远后备保护。

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2.定时限过电流保护整定计算

(1)对定时限过电流保护的期望和要求

A.保护本线路全长,作为本线路主保护的近后备 B.保护相邻线路全长,作为下一线路主保护的远后备。 (2)动作电流整定:满足两个条件:

A:过电流保护的动作电流应大于该线路上可能出现且通过保护装置的最大负荷电流 ;

B:在外部故障切除后电压恢复时负荷自启动电流作用下保护装置必须能够可靠返回,即返回电流应大于负荷自启动电流。

对于QF1处过电流保护,有: 返回电流 动作电流

Ire?KrelIl.maxIop?IreKrelIl.max?KreKre3.动作时限的整定

4.灵敏性校验

过电流保护的灵敏系数校验类似于限时电流速断保护,即

5.定时限过电流保护评价 (1)第Ⅲ段的I

dZ

比第Ⅰ、Ⅱ段的I

dZ

小得多,其灵敏度比第Ⅰ、Ⅱ段更高;

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(2)保护范围是本线路和相邻下一线路全长;

(3)电网末端第Ⅲ段的动作时间可以是保护中所有元件的固有动作时间之和(可瞬时动作),故可不设电流速断保护;越接近电源,t

Ⅲ越长,应设三段式保护。

四、 三段式电流保护装置

1. 阶段式电流保护的构成与配合

(1)为保证迅速、可靠而有选择性地切除故障,可将电流速断保护(电流Ⅰ段)限时电流速断保护(电流Ⅱ段)定时限过电流保护(电流Ⅲ段),根据需要组合在一起构成一整套保护,称为三段式电流保护。 (2)具体应用时,可以采用电流速断保护加定时限过电流保护,或限时电流速断保护加定时限过电流保护,也可以三者同时采用。 2 . 三段式电流保护的评价

对继电保护的评价,主要是从选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个方面出发,看其是否满足电力系统安全运行的要求,是否符合有关规程的规定。

1) 选择性:在单测电源辐射网中,有较好的选择性,但在多电源或单电源环网等复杂网络中可能无法保证选择性。

2) 速动性:电流速断保护以保护固有动作时限动作于跳闸;限时电流速断保护动作时限一般在0.5s 以内,因而动作迅速是这两种保护的优点。过电流保护动作时限较长,特别是靠近电源侧的保护动作时限可能长达几秒,这是过电流保护的主要缺点。

3) 灵敏性:受系统运行方式影响大、灵敏性差是三段式电流保护的主要缺点。

例:第Ⅰ段:运行方式变化较大且线路较短,可能失去保护范围; 第Ⅲ段:长线路重负荷(If增大,Id减小),灵敏性不满足要求。

4) 可靠性:由于三段式电流保护中继电器简单,数量少,接线、调试和整定计算都较简便,不易出错,因此可靠性较高。

5)应用范围:35KV及以下的单电源辐射状网络中;

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例6-1 下图为35kV单侧电源输电线路,线路l1和l2的继电保护均为三段式电流保护。试计算并选定线路l1各保护装置的动作电流及动作时间,校验保护的灵敏系数,并选择主要继电器。已知线路l1的最大计算负荷电流为150A,电流互感器变比为KTA=200/5,在最大及最小运行方式下K1、K2及K3点三相短路电流值见表。保护采用不完全星形接线,线路l2过流保护动作时限为2s。

短路点 K1 3400 2150 1310 1070 K2 K3 500 460 最大运行方式下三相短路电流 最小运行方式下三相短路电流 [解]

1.线路l1无时限电流速断保护 一次动作电流计算: Iop?qb继电器动作电流为:

选用DL-11/100型电流继电器,动作电流的整定范围为25~100A。 2.线路l1的限时电流速断保护 Iop?qb?KcoIk2?max?1.3?1310?1700AK1Iop?qb?r?wcIop?qb??1700?42.5AKTA200/5?KcoIk3?max?1.3?500?650AIop?sq?b?KcoIop?qb?1.1?650?715AK1

Iop?sq?b?r?wcIop?sq?b??715?17.9AKTA200/5

本保护取动作时限为0.5s。 灵敏系数: 3.过流保护装置

?2?Ik2927Ks??min??1.3?1.25Iop?sq?b715Iop?

KcoKo11.2?1.5Ica??150?318AKre0.8510


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