三章电网相间短路的电流电压保护.ppt
《三章电网相间短路的电流电压保护.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《三章电网相间短路的电流电压保护.ppt(162页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第三章 电网相间短路的电流、电压保护,掌握三段式电流保护基本原理、整定计算及原理接线; 掌握电流保护的接线方式及各自的特点; 掌握方向电流保护的原理,理解功率方向继电器的工作原理, 掌握功率方向继电器的接线,影响其正确动作的因素及采取的措施,掌握其整定计算的特点; 掌握中性点非直接接地系统单相接地的特点及绝缘监察装置的原理及接线; 掌握中性点直接接地系统接地短路的特点,掌握零序电流保护、方向电流保护的原理及整定计算。,3.1 常用继电器,一、继电器的要求分类,二、电磁型继电器,三、继电器的继电特性,3.1.1 继电器的分类,继电器是一种能自动执行断续控制的部件,当其输入量达到一定值时,能使其输
2、出的被控制量发生预计的状态变化,如触点打开、闭合或电平由高变低、由低变高等,具有对被控电路实现“通”、“断”控制的作用。,继电器是各种继电保护装置的基本组成元件。一般来说,按预先整定的输入量动作,并具有电路控制功能的元件称为继电器。,当输入量等于起动量时,输出量突然增大,称为动作。,一、按作用原理分类 1电磁继电器 在输入电路内电流的作用下,由机械部件的相对运动产生预定响应的一种继电器。 它包括直流电磁继电器、交流电磁继电器、磁保持继电器、极化继电器、舌簧继电器、节能功率继电器。 (1)直流电磁继电器:输入电路中的控制电流为直流的电磁继电器。 (2)交流电磁继电器:输入电路中的控制电流为交流的
3、电磁继电器。 (3)磁保持继电器:将磁钢引入磁回路,继电器线圈断电后,继电器的衔铁仍能保持在线圈通电时的状态,具有两个稳定状态。,电磁型电流继电器(KA),(4)极化继电器:状态改变取决于输入激励量极性的一种直流继电器。 (5)舌簧继电器:利用密封在管内,具有触点簧片和衔铁磁路双重作用的舌簧的动作来开、闭或转换线路的继电器。 (6)节能功率继电器:输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器,但它的电流大(一般30-100A),体积小, 节电功能. (同学们自己看书),2、固态继电器 输入、输出功能由电子元件完成而无机械运动部件的一种继电器。 3、时间继电器 当加上或除去输入信号时,输出部分需延时或
4、限时到规定的时间才闭合或断开其被控线路的继电器。 4、温度继电器 当外界温度达到规定值时而动作的继电器. 5、风速继电器 当风的速度达到一定值时,被控电路将接通或断开。 6、加速度继电器 当运动物体的加速度达到规定值时,被控电路将接通或断开。 7、其它类型的继电器 如光继电器、声继电器、热继电器等,前情提要:,1、什么是主保护、后备保护?,2、继电保护的四性是什么?,3、继电保护的工作原理是什么?,3.1.2 电磁式继电器的工作原理,一、结构和符号,线圈焊片,线圈,铁心,轭铁,衔铁,支杆,触点,触点焊片,是用较小的电流控制较大电流的自动开关,二、工作原理,动断(常闭)触点,动合(常开)触点,当
5、继电器线圈中通入电流 时,产生磁通。 经铁心、衔铁和气隙形成回路,衔铁被磁化,产生电磁力 。当 克服弹簧反作用力,衔铁被吸起,触点接通,称为继电器动作。,三、结构型式:,(a)螺管线圈式,(b)吸引衔铁式,(c)转动舌片式,电流继电器是实现电流保护的基本元件,用作测量和起动元件,反应电流超过某一整定值而动作。 以吸引衔铁式电磁型继电器为例,如图1所示。 分析使继电器触点接通的力矩(动作力矩) 在线圈1中通以电流 ,产生与其成正比的磁通,通过由铁芯、空气隙和可动舌片组成的磁路,使舌片磁化与铁芯的磁极产生电磁吸力,大小与 成正比。电磁力矩为:,K1、K2比例系数;,空气隙。,四、电磁型电流继电器,
6、继电器动作的条件:为使继电器动作,必须增大电流 ,以增大电磁转矩 。满足: 动作电流:能够满足上述条件,使继电器动作的最小电流值,称为继电器的动作电流(起动电流),记作 ,对应此时的电磁转矩为:,返回电流:满足上述条件,使继电器返回原位的最大电流值称为继电器的返回电流,以 表示,对应电磁转矩为,继电器动作后,当电流减小使 时,继电器又立即返回原位,触点打开。,当输入量小于返回值时,称为继电器返回。,返回系数:返回电流与起动电流的比值称继电器的返回系数, 受行程末端剩余转矩及摩擦转矩的影响,电磁型过电流继电器返回系数恒小于1。 动作电流的调整方法: 改变继电器线圈的匝数; 改变弹簧的张力; 改变
7、初始空气隙的长度。,继电特性:无论启动和返回,继电器的动作都是 明确干脆,它不可能停留在某一个中间位置。,作用 在继电保护中反应并判断被保护对象上电流的变化。 图形与文字符号 KA (LJ ) 型号 X XX 设计序号 物理量类型(L:电流;Y:电压;S:时间;X:信号;Z:中间) 工作原理(D:电磁型;G:感应型; B:半导体型; W:微机型 L:整流型),DL-10系列接线和图形符号,a)DL11型 b)DL12型 c)DL13型 d)集中表示的图形 e)分开表示的图形,五、电磁型电压继电器,特点:结构与电流继电器相同,线圈匝数多,输入量为电压。,电压继电器分为过电压继电器和低电压继电器。
8、 过电压继电器使用动合(常开)触点反应被保护对象上工作电压的升高,低电压继电器使用动断(常闭)触点反应被保护对象上工作电压的下降。 过电压继电器动作电压、返回电压定义与过电流继电器相同。 低电压继电器动作电压是使继电器动作的最大电压;返回电压是使继电器返回的最小电压。其返回系数恒大于1。,六、电磁型时间继电器 1、作用:时间继电器是用于保护获得所要求的延时。,时间继电器图形与文字符号,通 电 延 时 型,断 电 延 时 型,七、信号继电器,1、动作原理 当通入线圈的电流大于继电器动作电流要求时,衔铁被吸引,信号牌失去支持,靠自身重量落下,且保持于垂直位置,通过外壳的玻璃窗口可以看到掉牌。信号牌
9、落下后,触点闭合,输出信号(接通声、光电路)。 2、作用 作为保护装置动作的指示。 3、复归方法 特点:必须人工手动复归。(电力系统规定:故障时,必须保留相应的灯光信号,待故障排除后才能复归) 现在常用DXM2A型信号继电器,特点:灯光显示、磁保持、远方手动复归。,信号继电器DX-9系列(图),信号继电器DX-30系列(图),信号继电器JX- 系列-3,八、中间继电器 1、作用: 用于增加接点数量与容量,有些类型的中间继电器还能实现动作或返回的小延时。,中间继电器DZB-10B系列-2,中间继电器DZB-100系列,具有保持绕组,用于直流操作的保护电路中,以增加主保护继电器的触点数量和容量。其
10、中DZB-12、138型为电压动作电流保持;DZB-115型为电流动作电压保持。,中间继电器DZK-900系列,用于电力二次回路继电保护和自动控制线中,用作切换电路的增加保护和控制电路的触点数量和容量及用于出口跳闸电路。,常开触点,常闭触点,使继电器的正常位置时的功能产生变化,称为起动。继电器完成所规定的任务,称为动作。从动作状态回到初始位置,称为复归。失去动作状态下的功能,称为返回。,常用继电器和保护装置示例,常用继电器和保护装置示例,3.2.1,3.2 单侧电源输电线路相间短路电流保护,系统最大运行方式:在被保护线路末端发生短路时,系统等值阻抗最小,而通过保护装置短路电流为最大的运行方式。
11、 系统最小运行方式:在同样短路条件下,系统等值阻抗最大,而通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。,保护,相间短路电流计算:,f(l),f(l),Xs:保护安装处到系统等效电源之间的阻抗。,整定计算,整定就是根据对继电保护的基本要求,确定保护装置的动作值(一般情况下是指电力系统一次侧的参数)、灵敏性、动作时限等过程。,对电流保护而言 按最大运行方式下可能产生的最大短路电流来计算动作值 按最小运行方式下可能产生的最小短路电流来校验灵敏性,3.2.2 单侧电源输电线路相间短路电流保护,利用电流突然增大使保护动作而构成的保护装置,称为电流保护。,输电线路一般设置三段式电流保护:,即:瞬时电流速断保护
12、(段)、 限时电流速断保护(段)、 定时限过电流保护(段)。,一、瞬时电流速断保护,瞬时电流速断保护,它是反映电流升高,不带时限动作的一种保护,也称段保护。,(1)工作原理:为了获得动作的快速性与保护的选择性,保护区范围不能超出全线范围。 Why?,设每条线路靠近电源侧均安装了电流段保护, 保护都是瞬时动作, 要求满足“四性”。,以单电源开式网络为例分析,K2,IK2,IK1,可能造成越级跳闸,无选择性,K2,IK2,IK1,可能造成越级跳闸,无选择性,怎么办?,(2)动作电流:,保护动作电流按躲开本线路末端(即相邻下一条线路出口处)最大短路电流整定:,能使该保护装置起动的最小电流值,用电力系
13、统一次参数表示。,整定原则:,1)考虑各种误差。 2)实际短路电流要大于理论计算值。 3)考虑必要的裕度。,引入可靠系数的目的:,(3)保护的灵敏度 按保护区长度来衡量。,最小保护区不应小于被保护线路全长的 。 最大保护区不应小于被保护线路全长的 。,保护区确定:,K2,最大保护区确定:,最小保护区确定:,要求: (1520) 方法: 图解法,按比例作图,可求出最小保护范围。 解析法:,式中 ZL=Z1l被保护线路全长的阻抗值,(4).动作时间,t=0s,图形符号,即瞬时动作,保护固有的动作时间,另:线路变压器组电流速断保护,动作电流为:,可靠系数,1)当B采用纵差保护时:,2)当B采用瞬时电
14、流速断保护时,灵敏度: 要求被保护线路末端短路有足够灵敏度。,要求要大于等于1.21.5。,(5)构成,中间继电器的作用: 接点容量大,可直接接TQ去跳闸 当线路上装有管型避雷器时,利用其固有动作时间(60ms)防止避雷器放电时保护误动,受系统运行方式变化影响,短线路的保护范围,瞬时电流速断保护小结,1优点简单可靠,动作迅速。 2缺点 (1)仅靠动作电流值来保证其选择性; (2)能无延时地保护本线路的一部分,而不能保护线路全长(不是一个完整的电流保护); (3)运行方式变化较大时,可能无保护范围。在最大运行方式整定后,在最小运行方式下无保护范围。 (4)在线路较短时,可能无保护范围。,3.2.
15、2 单侧电源输电线路相间短路电流保护,利用电流突然增大使保护动作而构成的保护装置,称为电流保护。,输电线路一般设置三段式电流保护:,即:瞬时电流速断保护(段)、 限时电流速断保护(段)、 定时限过电流保护(段)。,一、瞬时电流速断保护,瞬时电流速断保护,它是反映电流升高,不带时限动作的一种保护,也称段保护。,(1)工作原理:为了获得动作的快速性与保护的选择性,保护区范围不能超出全线范围。 Why?,设每条线路靠近电源侧均安装了电流段保护, 保护都是瞬时动作, 要求满足“四性”。,以单电源开式网络为例分析,K2,IK2,IK1,可能造成越级跳闸,无选择性,K2,IK2,IK1,可能造成越级跳闸,
16、无选择性,怎么办?,(2)动作电流:,保护动作电流按躲开本线路末端(即相邻下一条线路出口处)最大短路电流整定:,能使该保护装置起动的最小电流值,用电力系统一次参数表示。,整定原则:,1)考虑各种误差。 2)实际短路电流要大于理论计算值。 3)考虑必要的裕度。,引入可靠系数的目的:,(3)保护的灵敏度 按保护区长度来衡量。,最小保护区不应小于被保护线路全长的 。 最大保护区不应小于被保护线路全长的 。,保护区确定:,K2,最大保护区确定:,最小保护区确定:,要求: (1520) 方法: 图解法,按比例作图,可求出最小保护范围。 解析法:,式中 ZL=Z1l被保护线路全长的阻抗值,(4).动作时间
17、,t=0s,图形符号,即瞬时动作,保护固有的动作时间,无时限电流速断保护范围可以延伸到被保护线路范围以外,使得AB全线路都 能无时限的切除故障。因为线路只供电给一台变压器,当变压器内部故障被切除 时,和切除线路的后果是完全一样的。 因此,允许在K2点发生短路故障时,由线路的无时限电流速断保护瞬时切 除故障,这时候可按躲开变压器K1点短路电流来整定,从而使线路的无时限 电流速断保护可以保护线路AB的全长。,K2,K1,动作电流为:,可靠系数,1)当B采用纵差保护时:,2)当B采用瞬时电流速断保护时,灵敏度: 要求被保护线路末端短路有足够灵敏度。,要求要大于等于1.21.5。,(5)保护构成,中间
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电网 相间 短路 电流 电压 保护
链接地址:https://www.31doc.com/p-2626569.html