三段式电流速断保护

电力系统继电保护 第二节 无时限电流速断保护

电流保护

(current quick-break protection) )

首先建立三段式电流保护的整体概念三段式电流保护 无时限电流速断保护( 无时限电流速断保护(I段) 限时电流速断保护( 限时电流速断保护( Ⅱ段) 定时限过电流保护( 定时限过电流保护( Ⅲ段)

有时也两段式电流保护—I 有时也两段式电流保护 I、Ⅲ或Ⅱ、Ⅲ

关键

根据电流大小区分正常和故障 故障分保护范围内、 故障分保护范围内、保护范围外

电力系统继电保护

电流保护B I 2

AQF1

I

1

C

k1 QF 2 k2

l问题1 问题

I 1

l

I 2

保护1能否区分本线路末端 和 保护 能否区分本线路末端k1和 能否区分本线路末端 下一线路出口k2点的短路电流 点的短路电流？ 下一线路出口 点的短路电流？ I段：只能保护本线路的一部分 动作时限为0s 动作时限为

电力系统继电保护

电流保护B I 2k1 k2

AQF1

I

1

C

l

I 1II 1

QF 2

l

I 2

l问题2 问题

保护1的 保护 的Ⅱ段如何与下 线路保护2的 段配合？ 线路保护 的I段配合？

保护本线路全长，但不能超出下线路I Ⅱ 段：保护本线路全长，但不能超出下线路I段范围 动作时限与下一线路I段配合，一般取0.5s。 动作时限与下一线路I段配合，一般取 。

电力系统继电保护

电流保护k B I 2

AQF1

I

1

C

ll

I 1III 1

QF 2

l

I 2

II 1

l

AB线路上故障，而保护1 线路上故障，而保护 线路上故障 段或Ⅱ段拒动怎么办？ 的I段或Ⅱ段拒动怎么办？ 保护本线路及相邻线路的全长( Ⅲ段：保护本线路及相邻线路的全长(本线路的 近后备，相邻线路的远后备) 近后备，相邻线路的远后备) 动作时限与下线路Ⅲ 动作时限与下线路Ⅲ段按阶梯特性配合

问题3 问题

电力系统继电保护无时限电流速断保护——|I| 无时限电流速断保护 1.作用 保护本线路的一部分 作用 2.整定原则 考虑最大运行方式下三相短路 整定原则—考虑最大运行方式下三相短路 整定原则

电流保护

动作电流应大于被保护线路末端短路时最大短路电流 I I (3) 即 I op = K rel I 运行方式 k . B . max 短路点位置 I 可靠系数， 可靠系数 K rel —可靠系数，取1.2~1.3 短路类型 (3) 计算条件: I k . B .max 计算条件 1)系统等值阻抗最小 I ) 2)本线路无并联支路 ) 3)本线路末端发生三相短路 )( 3) k . B .max

ES = Z S .min + Z1 l AB

电力系统继电保护

电流保护

3.灵敏度校验 考虑最小运行方式下两相短路 灵敏度校验—考虑最小运行方式下两相短路 灵敏度校验 规定：最小保护范围应不小于线路全长的 规定：最小保护范围应不小于线路全长的15%~20% 最小保护范围l 的求法： 最小保护范围 mi

n%的求法： 的求法 (1)解析法：利用最小运行方式下， )解析法：利用最小运行方式下， lmin处发生两相短路电流等于动作电流 运行方式 短路点位置 短路类型

ES 3 I = 2 Z S .max + Z1 lminI op

lmin

1 3 ES = × I Z S .max Z1 2 I op

电力系统继电保护

电流保护

(2)图解法：在线路AB上取若干短路点， )图解法：在线路 上取若干短路点， 上取若干短路点 求出最小运行方式下两相短路电流， 求出最小运行方式下两相短路电流，作出 Ik.min=f(l)曲线，找到动作电流对应的 min ( 曲线，找到动作电流对应的l 的值。 的值。 Ik.min Iop

0

lmin

l

电力系统继电保护4.应用特点 应用特点 用于双侧电源线路上 A

电流保护

~

k1 1

B

k2

~增加 保护范围

须躲两侧母线的最大短路电流 用于线路—变压器组 用于线路 变压器组

躲变压器低压侧的最大短路电流A

~

1

B

2

电力系统继电保护5.单相原理图 单相原理图 KM作用： 作用： 作用 触点容量大， 触点容量大，以 接通跳闸线圈 延时， 有0.06~0.08s延时， 延时 防止避雷器放电引 起保护误动QFQF1

电流保护

TQ信号

KA I

KM

KS

TA

KS作用： 指示该保护动作 作用： 作用

电力系统继电保护6.评价 评价 优点：简单、 优点：简单、快速

电流保护

缺点：不能保护线路全长， 缺点：不能保护线路全长，且受运行方式影响较大 如：运行方式变化大或 短线路， 短线路，灵敏度不够

电力系统继电保护A

电流保护1 B 2

例题

x 线路—变压器组：系统相电势 线路 变压器组：系统相电势37/ 3 kV, S .max = 9 , 变压器组 ， 线路AB长 ，变压器为7500kVA, x S .min = 5.5 ,线路 长8km,变压器为试计算： 段能否保护本线路的全长 段能否保护本线路的全长。 试计算：I段能否保护本线路的全长。 解：

~

U k%=7.5

可靠系数取1.25。 ,x1 = 0.4 / km ,可靠系数取 。

x AB = x1 l AB = 0.4 × 8 = 3.2

2 U k % U av 7.5 37 2 xT = = = 13.69 100 S N 100 7.5

电力系统继电保护A

电流保护B 2 C k

~I(3) k .C .max

1

ES 37 / 3 = = = 0.954kA x S .min + x AB + xT 5.5 + 3.2 + 13.69I rel (3) k .C .max

I = K II op

= 1.25 × 954 = 1198 A想一想还可以采 用什么方 法计算？ 法计算？

lmin

1 3 ES = × I Z S .max 2 I op Z1

1 3 37 / 3 = 2 × 1198 9 = 16.3km > 8km 0.4

电力系统继电保护 第三节 时限电流速断保护

电流保护

(specified time current quick-break protection) ) 1.作用 保护本线路的全长 作用 2.整定原则 整定原则 与相邻下一线路I段配合 与相邻下一线路 段配合 主保护 后备保护

I

II op .1

= K III rel

I op .2

可靠系数

取1.1~1.2 可靠系数取

3.动作时间 动作时间 与相邻下一线路I段配合 与相邻下一线路 段配合

t = t + t = 0.5 sII 1 I 2

为什么比I段的 为什么比 段的 可靠系数要小？ 可靠系数要小？

电力系统继电保护4.灵敏度校验 灵敏度校验 用本线路末端最小运 行方式下发生两相短 路校验灵敏系数

电流保护

K sen =

I

( 2) k . B .min II op .1

I

≥ 1.3 1.5II rel II op .2

若灵敏系数不满足要求， 若灵敏系数不满足要求， 改为与下一线路II段配合 改为与下一线路 段配合 降低动作电 流

I

II op .1

= K III 2

t = t + tII 1

电力系统继电保护5.单相原理图 单相原理图QFQF 1

电流保护

TQ信号

找一 找 与I段 段 保护 单相 原理 图的 区别？ 区别？

KA

I

KT

t

KS

TA

电力系统继电保护 第三节 定时限过电流保护

电流保护

(specified time over-current protection) ) 1.作用 保护本线路及相邻线路的全长 作用 近后备 2.整定原则 整定原则 远后备 III 在最大负荷时， 在最大负荷时， I op > I L.max 继电器不误动 相邻线路故障切除 后，应可靠返回

I r > K ast I L .max可靠系数取1.15~1.25 可靠系数取1.15~1.25 返回系数取0.85 返回系数取0.85 自起动系数取1.5~3.0 自起动系数取1.5~3.0

I

III op

=

K

III rel

K ast I L .max Kr

电力系统继电保护3.动作时间 阶梯特性 动作时间—阶梯特性 动作时间

电流保护

t

III 1

= (t ,t ,tIII 2 III 3

III 4

)

max

+ t

4.灵敏度校验 灵敏度校验 近后备 远后备

K sen ( 近) =

I

( 2) k . B .min III op

I

≥ 1.3 1.5

K sen() =

I

(2) k .C .min III op

I

≥ 1.2

电力系统继电保护5.单相原理图 单相原理图QFQF 1

电流保护

TQ信号

找一 找 与II段 段 保护 单相 原理 图的 区别？ 区别？

KA

I

KT

t

KS

TA

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