【正文】 護進行 整定計算 1）動作電流 ? ?3. 1 1 . m a x 1 .2 1 3 1 0 1 5 7 2IIo p r e l kI K I A? ? ? ? .1.1 15721 2 6 .23 0 0 5IopIo p r c o n TAII K AK? ? ? ? 2）計算保護范圍、校驗靈敏度 . m a x 1 m a x3m a x . m a x1,1 1 37 10 3 157 2IopssIopEIX X LEL X K MXI??? ??? ???? ? ? ? ? ??? ?????? m a x 1 1 5 . 91 0 0 % 1 0 0 % 6 3 . 6 % 5 0 %25LL ? ? ? ? ? . m in 1 m in3m in . m in13 ,21 3 1 3 37 10 3 2 2 157 2IopssIopEIX X LEL X K MXI??? ??? ???? ? ? ? ? ??? ?????? m i n 1 3 . 8 91 0 0 % 1 0 0 % 1 5 . 6 % 1 5 %25LL ? ? ? ? ? 靈敏度滿足要求。 （ 3） 對電流保護 II段，即限時電流速斷保護進行 整定計算 1） 動作電流 . 2 2 . m a x. 1 . 2.1.1 520 624 624 686 .4 300 5IIo p r e l kII II Io p r e l o pIIopIIo p r c o nTAI K I AI K I AII K AK? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 2） 動作時限 .1 ? 3)校驗靈敏度 ? ?21. m in.13 11002 686 .4II ks IIopIK I?? ? ? ? ，靈敏度滿足要求。 （ 4） 對電流保護 III 段，即定時限過電流保護進行 整定計算 1） 動作電流 6m a x. m a x . m i n 9 1 0 1743 c o s 3 0 . 9 5 3 5 0 . 9l wPIAU ? ?? ? ?? ? ? . 1 . m a x 1 . 2 1 . 3 1 7 4 3 2 00 . 8 5III r e l s so p lreKKI I AK ?? ? ? ? . 320 1 5 .33 0 0 5IIIopIIIo p r c o nTAII K AK? ? ? ? 2） 動作時限 .1 .2 2 .5 0 .5 3III IIIo p o pt t t s? ? ? ? ? ? 3） 校驗靈敏度 作為本線路的近后備保護時： ? ?21. m in.13 11002 320ks IIIopIK I?? ? ? ? ，靈敏度滿足要求。 作為相鄰線路遠后備保護時： ? ?22. m in.13 4832 320ks IIIopIK I?? ? ? ?， 靈敏度滿足要求。 ㈣練習題 如圖所示為 35kV單側電源輻射形網絡，其線路 AB 擬裝設三段式電流保護，電流互感器采用不完全星形接線。已知線路 AB正常運行時流過的最大負荷電 流 Il,max=174A,電流互感器變比為 300/5,在最大、最小運行方式下 k k2 和 k3點的三相短路電流見表。 表 k1k k2 和 k3點的三相短路電流 短路點 K1 K2 K3 最大運行方式下（ A） 3400 1310 520 最小運行方式下（ A） 2280 1100 490 線路 BC 過電流保護的動作時限 2IIIt =,試計算線路 AB 三段式電流保護的啟動電流及動作時限，并校驗各段的靈敏度。（已知： IrelK =， IIrelK =， IIIrelK =， ssK =， reK =，t? =； II 段電流保護的靈敏度要求不小于 ； III 段電流保護作為本線路后備保護時靈敏度要求不小于 ，作為相鄰下一線路后備保護時靈敏度要求不小于 ） 第三節(jié) 反映線路 相間短路的方向電流保護 一、方向電流保護的原理 （一）方向電流保護的基本原理 1）電力網的結構（三段式電流保護不能滿足多電源環(huán)網對選擇性的要求） 2）雙電源輻射形網絡的保護的動作行為分析（雙電源 兩側斷路器） 圖 219，以保護 保護 3 的定時限過電流保護為例 ①當 K1 點短路時：應由保護 4 先動作將故障線路切除： .2 .3III IIIop optt? ②當 K2 點短路時：應由保護 2 先動作將故障線路切除： .2 .3III IIIop optt? 。 ＊ 兩個要求矛盾，需要采取新 的辦法去解決。 3）短路功率及其方向 ①某點電壓與電流的乘積，從電源流向短路點； ②當 K1 點短路時：保護 2，保護 3； ③當 K2 點短路時：保護 3，保護 2； ＊結論：裝設判斷短路功率方向的元件，當短路功率由母線指向線路時才讓保護動作。 4）方向電流保護的幾個基本概念 方向電流保護；功率方向元件（方向元件）；正方向（圖 220） 機電型 — 功率方向繼電器； 微機型 — 對輸入的電流、電壓進行相位判斷的一段程序。 5）雙向階梯形原則（雙側電源輻射形網絡 定時限過電流保護） （二） 方向電流保護的構成 1．機電型方向過電流保護 1）構成元件及其聯接（圖 221） 2）動作條件（過程） 2．微機型帶低電壓閉鎖的方向過電流保護 ①低電壓元件；②方向元件；③過電流元件 二、 功率方向元件 （一）功率方向元件的原理 圖 223，對保護 3， K1 點短路時： 11cos 0k KMP UI ???。 K2 點短路時： 22cos 0k KNP UI ???。 （二）功率方向元件的最大靈敏角和動作范圍 1．最大靈敏角 2． 動作范圍 90 90s r s? ? ?? ? ?－ ＋ 。實際動作范圍小于 180176。 . （電流互感器、電壓互感器的角度 誤差 、計算誤差以及短路電流中非工頻分量） （三）功率方向元件的潛動和死區(qū) ： 在只加電流，沒有加電壓；或只加電壓，沒有加電流的情況下，方向元件誤動現象。 電流潛動；電壓潛動。 整流型功率方向繼電器，通常采用 調整電路元件參數 的方法消除潛動； 微機型功率方向元件，通常采用 軟件判定或調零漂 的方法消除潛動。 原因：靠近保護安裝處正方向發(fā)生相間短路故障，母線電壓很低，近似為零。 定義：有可能造成方向元件拒動的區(qū)域，稱為方向元件的死區(qū)。 防止措施：微機型功率方向元件，取 故障前的電壓 與 故障后的短路電流 進行 計算，以消除死區(qū)。 （四）功率方向元件的接線方式 定義： 指加入方向元件的電流與電壓的組合方式。整流型功率方向繼電器；微機型保護裝置 176。 接線方式 1）電壓與電流的組合方式：（反映相間短路故障）故障相的電流 +另外兩相線電壓（表 22） 2） 90176。的含義：在假設三相對稱且同名相電流與電壓同相位的情況下 3）實際電力線路的短路阻抗角，及方向元件的最大靈敏角。 （五）按相起動原則 在機電型保護裝置中，要求僅同名相的電流繼電器與功率方向繼電器的常開觸點串聯連接。 在微機型繼電保 護裝置中，其電流元件、方向元件均應取故障相的電流及其對應的電壓進行計算、判別。 第三章 輸配電線路的接地保護 第一節(jié) 中性點直接接地電網的故障分析 圖 31（ a）所示的中性點直接接地電網 ：零序電流、零序電壓都為零。 MN 發(fā)生接地短路時： 1）零序等效網絡如圖 31（ b）所示。 2）故障點處、母線 M 和母線 N 的零序電壓為： 3）當 K點發(fā)生單相接地故障時，故障點處的零序電流 4）當 U相發(fā)生接地時，電流、電壓相量如圖 31（ d） 所示。 分析后可得結論： （ 1）由圖 31（ b） 零序網絡和式（ 31）可知，故障點的零序電壓 0U? 最高，變壓器中性點的零序電壓最低，為零。 （ 2）零序電流由故障處 0U 產生，其大小與中性點接地變壓器的數目和分布有關，而與系統(tǒng)的運行方式無直接關系。 （ 3）零序電流僅在故障點與接地中性點之間形成回路，它是由故障點的零序電壓產生的（即為 39。0I? ），其實際的流動方向是由故障點流向變壓器的中性點， 39。0I? 與 0U? 的夾角取決于保護背后的零序阻抗角（約為 700）。所以零序功率的方向為：線路指向母線。 （ 4）零序電流和零序電壓的大小與故障點位置的關系為：故障點離保護安裝處越近，值就越大；故障點離保護安裝處越遠，值就越小。其變化類似于相間電流隨故障點變化的規(guī)律。所以零序方向元件動作無死區(qū)。 第二節(jié) 中性點直接接地電網中線路的接地保護 一、階段式零序電流保護的構成原理 （一）瞬時零序電流速斷保護（零序 I段） 。（ I0,max的 取法） 2．躲過斷路器三相觸頭不同期合閘時的最大零序電流整定。 3．當被保護線路采用單相重合閘時，躲過單相重合閘過程中出現非全相振蕩時的零序電流整定。（綜合重合閘線路：靈敏 I段、不靈敏 I段） I段保護和相間電流 I段保護比較，有以下優(yōu)點： （ 1）保護范圍比相間 I段長。 （ 2）保護范圍較穩(wěn)定。 （二）限時零序電流速斷保護（零序Ⅱ段） 1. 動作電流整定原則 : 零序 II 段的動作電流應與相鄰線路的零序Ⅰ段相配合。即躲過相鄰線路（即 BC線路）的零序Ⅰ段保護范圍末端接地短路時，流過本保護的最大零序電 流的計算值整定。 2．動作時限的整定原則 :比下一線路 I段多出一個時間級差 Δ t = 。 3．校驗靈敏度：按本線路末端接地短路時，流過保護的最小零序電流 3 校驗。 ＊當靈敏度不滿足要求時，可采取下列措施： （ 1）動作電流和動作時限與下一段線路零序Ⅱ段相配合。 （ 2）保留 ???t 的零序Ⅱ段，再增加一個按（ 1）整定的靈敏Ⅱ段 （ 3）改用接地距離保護。 （三） 零序過電流保護（零序 Ⅲ 段） 1．動作電流整定原則 : (1)按躲過最 大不平衡電流整定。 m IKI ????? （ 312） （ 2）各零序Ⅲ段保護之間在靈敏度上要相互配合。 即本保護零序Ⅲ段的保護范圍，不能超出相鄰線路上零序Ⅲ段的保護范圍。 opIIIbIIIrelop IKKI ?＝ :（同一接地系統(tǒng)中，階梯型） tttttt ?????? ???????????? 30202022 ， 3．校驗靈敏度 近后備： m in. ????? opos IIK為合格 遠后備： m in. ????? opos IIK 為合格 （四）三段式 零序電流保護的接線 第二節(jié) 中性點直接接地系統(tǒng)中線路的接地保護 二、零序方向電流保護 （一）零序方向電流保護的工作原理 圖 38（ a）雙電源系統(tǒng)接線圖 k1點短路時：零序網絡如圖 38（ b）；選擇性要求；保護 3 無方向元件可能誤動 k2點短路時：零序網絡如圖 38（ c）；選擇性要求；保護 2 無方向元件可能誤動 （二）零序功率方向元件 基本原理：比較接入方向元件的零序電壓和零序電流之 間的相位差判斷零序功率的方向。 以保護 2為例進行分析： k1 點短路時：流過保護 2 的 零序電流 、 零序電壓 的表達式及 零序電流與零序電壓之間的夾角 。 k2 點短路時：流過保護 2 的 零序電流 、 零序電壓 的表達式及 零序電流與零序電壓之間的夾角 。 零序功率方向繼電器的最大靈敏角 70176?！?85176。 整流型或晶體管型公路方向繼電器接線方式 微機型零序保護裝置接線方式 當故障點較遠時，必須校驗方向元件在這種情況下的靈敏度 （三）三段式零序方向電流保護 三段式零序方向電流保護的原理接線，如圖 311所示。 第三節(jié) 中性點非 直接接地電網的故障分析 一、中性點不接地電網發(fā)生單相接地故障的特點（ 圖 312(a)） ：電壓、電流的大小及分布特點。 U 相發(fā)生接地故障時：各相對地電壓； 故障點的零序電壓； 從接地點流回的電流。 I 上，在線路始端反應的零序電流 II 上零序電流的大小和方向 （圖 313（ a）），零序電壓與零序電流的向量關系（圖 313（ b）） ： (1)發(fā)生單相接地時，電網各處 故障相對地電壓為零，非故障相對地電壓升高至電網的線電壓；零序電壓大小等于電網正常運行時的相電壓。 功率方向元件 閉鎖 (2)非故障線路上零序電流的大小等于其本身的對地電容電流，方向由母線指向線路。 (3)故障線路上零序電流的大小等于全