电网相间短路的电流电压保护
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电气 F1201——王小辉《继电保护原理》复习资料〔课后习题选〕第一章概述1-1 什么是故障、异常运行方式和事故?电力系统运行中,电气元件发生短路、短线是的状态均视为故障状态;电气元件超出正常允许工作范围,但没有发生故障运行,属于异常运行方式,即不正常工作状态;当电力系统发上故障和不正常运行方式时,假设不及时处理或者处理不当,那末将引起系统事故,事故是指系统整体或者局部的工作遭到破坏,并造成对用户少供电或者电能质量不符合用电标准,甚至造成人身伤亡和电气设备损坏等严重后果。
故障和异常运行方式不可以防止,而事故那末可以防止发生。
1-2 常见故障有哪些类型?故障后果表现在哪些方面?常见鼓掌是各种类型短路,包括相间短路和接地短路。
此外,还有输电路线断线,旋转机电、变压器同一相绕组匝间短路等,以及由以上几种故障组合成复杂的故障。
故障后果会是故障设备损坏或者烧毁;短路电流通过非故障设备产生热效应和力效应,使非故障元件损坏或者算短使用寿命;造成系统中局部地区电压值大幅度下降,破坏电能用户正常工作,影响产品质量,破坏电力系统中各发电厂之间并联运行稳定性,使系统发生震荡,从而使事故扩大,甚至是整个电力系统瓦解。
1-3 什么是住保护、后备保护和辅助保护?远后备保护和近后备保护有什么区别?普通把反响被保护元件严重故障、快速动作于跳闸的保护装置称谓主保护。
在主保护系统失效时起备用作用的保护装置成为后备保护。
当本元件主保护拒动,由本元件另一套保护装置作为后备保护,这种后备保护是在同一安装处实现的,称为近后备保护。
远后备保护对相邻元件保护各种原因的拒动均能起到后备保护作用。
辅助保护是为了补充主保护和后备保护的缺乏而增设的简单保护。
1-4 继电保护装置的人物及其根本要求是什么?继电保护装置的任务:〔1〕自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除;〔2〕反响电气元件不正常运行情况,并根据不正常运行情况的种类和电气元件维护条件,发出信号。
第二章:输电线路的相间短路的电流保护GB50062-92《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》规定:对3~63kV线路的下列故障或异常运行,应装设相应的保护装置:(1) 相间短路。
(2) 单相接地。
(3) 过负荷。
1. 3~10kV 线路装设相间短路保护装置的配置原则(1) 在3~10kV线路装设的相间短路保护装置,应符合下列要求:1) 由电流继电器构成的保护装置,应接于两相电流互感器上,同一网络的所有线路均应装在相同的两相上。
2) 后备保护应采用远后备方式。
3) 当线路短路使发电厂厂用母线或重要用户电压低于额定电压的60%时,以及线路导线截面过小,不允许带时限切除短路时,应快速切除故障。
4) 当过电流保护的时限不大于0.5~0.7s时,且没有第3)款所列的情况,或没有配合上的要求时,可不装设瞬动的电流速断保护。
(2) 在3~10kV 线路装设的相间短路保护装置,应符合下列规定:1) 单侧电源线路。
可装设两段过电流保护:第一段为不带时限的电流速断保护;第二段为带时限的过电流保护。
可采用定时限或反时限特性的继电器。
对单侧电源带电抗器的线路,当其断路器不能切断电抗器前的短路时,不应装设电流速断保护,此时,应由母线保护或其他保护切除电抗器前的故障。
保护装置仅在线路的电源侧装设。
2) 双侧电源线路。
可装设带方向或不带方向的电流速断和过电流保护。
对1~2km双侧电源的短线路,当采用上述保护不能满足选择性、灵敏性或速动性的要求时,可采用带辅助导线的纵差保护作主保护,并装设带方向或不带方向的电流保护作后备保护。
3) 并列运行的平行线路。
宜装设横联差动保护作为主保护,并应以接于两回线电流之和的电流保护,作为两回线同时运行的后备保护及一回线断开后的主保护及后备保护。
4) 环形网络中的线路。
为简化保护,可采用故障时先将网络自动解列而后恢复的办法,对不宜解列的线路,可参照对并列平行线路的办法。
2.35~63kV线路相间短路保护装置配置原则(1) 35~63kV线路装设的相间短路保护装置,应符合下列要求l) 对单侧电源线路可采用一段或两段电流速断或电流闭锁电压速断作主保护并应以带时限过电流保护作后备保护。
继电保护原理概念汇总利用故障时电气量的变化特征,可以构成各种作用原理的继电保护。
例如,根据短路故障时电流增大,可构成电流速断保护和过电流保护;根据短路故障时电压降低,可构成低电压保护和电压速断保护;根据短路故障时电流与电压之间相角的变化,可构成功率方向保护;根据电压与电流比值的变化,可构成距离保护;根据故障时被保护元件两端电流相位和大小的变化,可构成差动保护;根据不对称短路故障出现的相序分量,可构成灵敏的序分量保护。
上述保护还可构成更为复杂的继电保护,例如,将过电流保护与方向保护组合,构成方向电流保护。
此外,除了反应各种电气量的保护外,还有反应非电气量的保护,如电力变压器的瓦斯保护和过热保护等。
一、电网相间短路的电流电压保护根据电流整定值选取的原则不同,电流保护可分为无时限电流速断保护、带时限电流速断保护和定时限过电流保护三种。
1、无时限电流速断保护根据电力系统对继电保护的要求,可以使电流保护的动作不带时限(只有继电器本身固有动作时间),构成瞬动保护,为了保证动作的选择性,采取动作电流按躲过被保护线路外部短路时最大短路电流来整定。
这种保护装臵称为无时限电流速断保护(又被称为第Ⅰ段电流保护或瞬动Ⅰ段电流保护)。
无时限电流速断保护不能保护线路全长,它存在线路末端保护死区。
无时限电流速断保护动作电流值最大。
2、带时限电流速断保护由于无时限电流速断保护不能保护线路全长,其保护范围外的故障必须由另外的保护来切除。
为了保证速动性的要求,用尽可能短的时限来切除该部分的故障。
可增设第二套保护,即II段电流速断保护。
为了获得选择性,II段电流速断保护必须带时限,以便和相邻的I段电流速断保护相配合,通常所带时限只比无时限电流速断保护大一个或两个时限级差Δt,所以称它为带时限电流速断保护。
带时限电流速断保护范围包括本线路全长和相邻线路一部分,但不会超过相邻线路的无时限电流速断保护和降压变压器电流速断保护的保护范围。
电力系统继电保护原理课目录绪论0.1 继电保护的作用0.2 对电力系统继电保护的基本要求0.3 继电保护的基本原理及保护装置的组成第1章电网的电流电压保护1.2 电网相间短路的方向性电流保护1.3 大接地电流系统的零序电流保护2.1 距离保护的基本原理2.2 阻抗继电器2.3 影响距离保护 确工作的因素及防 方法第3章输电线路的纵联保护3.1 概述3.2 输电线的纵联差 保护3.3输电线路的高频保护3.4 高频闭锁方向保护3.5 高频闭锁负序方向保护3.6 高频闭锁距离保护和零序保护3.7 高频相差 保护3.8 光纤差 保护第4章输电线路的自 重合闸4.1 自 重合闸概述4.2 相自 重合闸4.3 综合自 重合闸第5章电力 压器的保护5.1 电力 压器的故障异常 行状态及 保护方式5.2 压器内部故障的差 保护5.3 压器零序保护5.5 高压厂用 压器保护第6章发电机保护6.2 相间短路的纵联差 保护6.3 发电机定子绕组匝间短路保护6.5 发电机 励失磁保护6.6 励磁回路一点接地保护6.8 转子表层过热(负序电流)保护6.9 发电机的逆功率保护6.10 发电机失步异常 行保护6.11 定子绕组对称过负荷保护6.12 发电机 压器组公用继电保护7.2 带制 特性的母线差 保护7.3 JMH—1型母线差 保护装置的基本原理7.4 电流相 比较式母线保护第8章异步电 机和电容器的保护8.1 异步电 机的保护8.2 电力电容器的保护第9章继电保护装置的整定计算9.1 概述9.3 110~220 kV中性点直接接地电网线路保护的配置 整定计算9.4 330~550 kV中性点直接接地电网线路保护的配置 整定计算9.5 发电机保护的配置 整定计算9.6 压器保护的配置 整定计算9.7 母线保护及断路器失灵保护的配置 整定第10章继电保护装置的基本元 电路10.2 换器10.3 对称分量滤过器10.4 综合器第11章模拟型继电保护装置11.1 模拟型继电保护装置总论第12章微机保护装置原理12.2 微机保护的硬 构成原理12.3 数字滤波器12.4 微机保护的算法12.5 微机保护的抗干扰措施第13章 电站综合自 化技术13.3 电站综合自 化系统的结构参考文献0.1 继电保护的作用电力系统的 行要求安全可靠 电能质量高 经济性好 自然条 设备及人 因素的影响,可能出现各种故障和 常 行状态 故障中最常见 危害最大的是各种形式的短路•0.2 对电力系统继电保护的基本要求0.2.1 选择性图0-1 电网保护选择性 作(1) 保护(2)后备保护1)远后备图0-2 后备保护的构成方式(a)远后备保护(b) 后备保护2) 后备(3)辅 保护0.2.2 速 性0.2.3 灵敏性0.3 继电保护的基本原理及保护装置的组成图0-3 应一端电气量的保护及 行工况(a) 常 行状态(b)故障状态0.3.2 应两端电气量的保护0.3.3 应非电气量的保护图0-4 应两端电气量的保护的 行工况图0-5 继电保护装置组成方框图第1章电网的电流电压保护1.1 单侧电源网 的相间短路的电流电压保护1.1.1 电流继电器返回系数:即继电器的返回电流 作电流的比值1.1.2 无时限电流速断保护(电流 段)图1-1 电流速断保护 作特性的分析相短路电流可表示图1-2 无时限电流速断保护的单相原理接线图图1-3 系统 行方式的 化对电流续断保护的影响图1-4 被保护线路长短 同对电流速断保护的影响图1-5 线路- 压器组的电流速断保护图1-6 电流电压联锁速断保护的单相原理接线图图1-7 电流电压联锁速断保护的 作特性分析电流继电器的 作电流• 电压继电器的 作电压应• 1.1.3 限时电流速断保护(电流 段)•(1)工作原理和整定计算的基本原则图1-8 单侧电源线路限时电流速断保护的配合整定图(3)保护装置灵敏性的校验•(4)限时电流速断保护的单相原理接线图图1-9 限时电流速断保护的单相原理接线图1.1.4 定时限过电流保护(电流 段) (1)工作原理和整定计算的基本原则图1-10 定时限过电流保护起 电流和 作时限的配合图1-11 最大负荷说明图(2)按选择性的要求整定定时限过电流保护的 作时限图1-12 单侧电源串联线路中各过电流保护 作时限的确定•(3)过电流保护灵敏系数的校验• 1.1.5 段式电流保护的应用图1-13 阶段式电流保护的配合和实际 作时间的示意图图1-14 有电流速断 限时电流速断和过电流保护的单相原理接线图•1.2 电网相间短路的方向性电流保护1.2.1 方向性电流保护的基本原理图1-15 侧电源供电网 (a) f 1点短路时的电流分布(b) f 2点短路时的电流分布(c)各保护 作方向的规定(d)方向过电流保护的阶梯形时限特性1-15.tif图1-16 方向过电流保护的单相原理接线图1.2.2 功率方向继电器的工作原理图1-17 方向继电器工作原理的分析(a)系统网 接线图(b) f 1点短路(c) f 2点短路图1-18 功率方向继电器的工作原理图1-19 相短路的相量图• 1.2.3 对方向性电流保护的评图1-20 侧电源线路 电流速断保护的整定(1) 增电流的影响图1-21 有 增电流时,限时电流速断保护的整定•(2)外汲电流的影响图1-22 有外汲电流时,限时电流速断保护的整定。