③ 对Y,d11接线变压器后面的两相短路
当△侧发生AB两相短路时,该侧电流相量图如下图(b)所示。 Y侧电流相量图,如下图(C)所示。
结论:三相星形接线比两相星形接线灵敏系数增大一倍。 过电流保护接于降压变压器的高压侧(Y侧)以作为低压侧(△侧)线路故障的后备保护时,不同接线形式的保护有其不同的特点。
(a)采用三相星形接线时,则B相上继电器中的电流较其它两相大一倍。因此灵敏系数增大一倍 。
(b)采用两相星形接线时,使B相的电流遗失,不能使保护的灵敏度得到充分提高。故在两相星形接线的中线上再接入一个继电器,从而提高了这个继电器的灵敏度。
(c)采用两相电流差接线时,流入继电器的电流为零,保护不动作。因此,这种接
线方式不能用来保护变压器。
3. 各种接线方式的应用范围
(1)三相星形接线方式能反应各种类型的故障,用在中性点直接接地电网中,作为相间短路的保护,同时也可保护单相接地。
(2)两相星形接线方式较为经济简单,能反应各种类型的相间短路。主要应用在35千伏及以下电压等级的中性点直接接地电网和非直接接地电网中,广泛地采用它作为相间短路的保护。
(3)两相电流差接线方式接线简单,投资少,但是灵敏性较差,这种接线主要用在6~10千伏中性点不接地系统中,作为馈电线和较小容量高压电动机的保护。
十、反时限特性的过电流保护
1、 1、 感应型电流继电器(GL-10系列)
(1) (1) 继电器结构 GL-10感应式电流继电器的结构如图2-34所示由感应系统和
电磁系统组成,它们分别构成反时限部和无时限部分。
(2)工作原理
当线圈通以交流电流I时,线圈的安匝磁势IW在铁芯中产生磁通Φ1,在铁芯的一个分支上的短路环中的磁通Φ2不能突变,Φ2滞后于Φ1一个角度,在铝盘产生Mdc,当Mdc克服了弹簧的反转矩M1时,整个框架将绕轴18顺时针方向转动。蜗轮蜗杆啮合,这时称为继电器起动。所需的安匝数称为继电器的起动安匝。继电器起动以后,扇形轮随蜗转动而上升,扇形轮升高到一定程度时,接点闭合。 (3) 时限特性
扇形轮在最低位置与最高位置,继电器动作时间与电流的关系曲线如下图所示。 当电流增大时,动作时限减少,如图中ab部分,具有反时限特性。
当电流大到一定值时,铁芯饱和,在图上出现曲线1、2的平直部分,具有定时限特性。
当电流继续增大时,衔铁瞬时被吸下,横担将接点闭合,如图中de部分,具有速断特性。
2. 反时限过电流保护
(1)工作原理 反应电流增大而动作,其延时与通入电流的平方成正比,一般可作
6~10kV线路或电动机的保护。
(2)整定计算 动作电流的整定原则与定时限过电流保护相同,即
''' K?KzqK'''Idz?If?max
Kh灵敏度校验 :
I 时间整定
① 两级反时限过电流保护的配合:
反时限继电器的延时与被保护线路短路点位置的关系如下图所示。若已知保护2反时限过电流保护的整定参数,其反时限动作曲线如下图曲线2所示。在保护1、保护2反时限过电流保护重叠保护区内,只要在电源侧的起始点d1处用动作延时保证选择性,重叠保护区的其他部分都能保证选择性,d1点叫配合点,在配合点的
t1QF?t2QF??t
Klm?Id.min本末'''dz(2)?1.5
② 反时限过电流保护与电源侧的定时限过电流保护配合
如下图所示。已知1QF定时限过电流保护的整定参数,1QF过电流保护的保护范围到d1点,2QF反时限过电流保护的时间特性如下图中的t2QF所示。重叠保护区的末端d1叫配合点,此点发生故障时若能保证选择性,则整个重叠保护区都能保证选择性。在配合点d1
''''''t2QF?t1QF??t
3. 接线图
反时限过电流保护多用于10kV线路及电动机保护。电流互感器采用两相星型接线,如下图所示。
4、反时限过电流保护应用范围
优点:在线路靠近电源处短路时,短路电流大,动作时限短且保护接线简单。
缺点:时限的配合较复杂,当短路点存在较大的过渡电阻时,或在最小运行方式下远处短路时,由于Id较小,保护的动作时限可能较长。因此,反时限过电流保护主要用在6~10千伏的网络中,作为馈线和电动机的保护。对10千伏以上的网络,由于上述缺点一般都不采用。
第三章 电网的距离保护
第一节 距离保护概述
一、距离保护的基本概念
思考:电流、电压保护的主要优点是简单、可靠、经济,但是,对于容量大、电压高或结构复杂的网络,它们难于满足电网对保护的要求。电流、电压保护一般只适用于35kV及以下电压等级的配电网。对于110kV及以上电压等级的复杂网,线路保护采用何种保护方式?
解决方法:采用一种新的保护方式——距离保护。
距离保护是反应保护安装处至故障点的距离,并根据距离的远近而确定动作时限的一种保护装置。
测量保护安装处至故障点的距离,实际上是测量保护安装处至故障点之间的阻抗大小,故有时又称之为阻抗保护。
距离保护也有一个保护范围,短路发生在这一范围内,保护动作,否则不动作,这个保护范围通常只用给定阻抗Zzd的大小来实现的。
正常运行时保护安装处测量到的线路阻抗为负荷阻抗
Zcl?U?cl?Z?IclZfh,即
fh
在被保护线路任一点发生故障时,测量阻抗为保护安装地点到短路点的短路阻抗Zd,即
Zcl??UU残cl???Zd??IclId
距离保护反应的信息量比反应单一物理量的电流保护灵敏度高。
距离保护的实质是用整定阻抗Zzd与被保护线路的测量阻抗Zcl比较。当短路点在保
ZZZ护范围以外时,即Zcl>zd时继电器不动。当短路点在保护范围内,即cl 动作。因此,距离保护又称为低阻抗保护。 动作阻抗:使距离保护刚能动作的最大测量阻抗。