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1、主讲教师：张迎峰Z2021/6/1611.掌握10kV线路保护装置的典型功能及使用方法2.会识读10kV线路保护装置的原理接线图3.单侧电源的三段式电流保护的原理4.会进行三段式电流保护的整定计算5.掌握电压闭锁电流保护的原理6.掌握双侧电源的方向电流保护原理7.掌握小电流接地选线的作用和原理8.掌握低频减载的作用和原理2021/6/162主接线图2021/6/1632021/6/1642021/6/165国电南瑞科技的产品产品说明书2021/6/1662021/6/1672021/6/1682021/6/1692021/6/1610装置背板端子图馈线开关柜端子排图交流电压图电流图2021/6
2、/16112021/6/16122021/6/16132021/6/16142021/6/16152021/6/16162021/6/16172021/6/1618最大运行方式：是系统在该方式下运行时，具有最小的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。最小运行方式：是系统在该方式下运行时，具有最大的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最小的一种运行方式。2021/6/1619系统Xsmax7.9，Xsmin=5.4 ，线路AB长20km，线路电抗0.4 /km，A母线电压35kV。求B母线短路最大短路电流和最小短路电流，并画出短路电流随短路点与电源点的距离变化的曲线。2021/
3、6/1620B母线发生短路时的最大短路电流为：最小短路电流为：2021/6/16212021/6/16222021/6/16232021/6/1624【问题】K1与K2两点短路时流过保护1的短路电流差别不大。保护1无法区分本线路末端短路和相邻线路首端的短路。2021/6/1625【解决】优先保证选择性：保证下一条线路出口处短路时不启动（按躲开下一条线路出口处短路的条件整定）2021/6/1626对保护1，它的整定动作电流必须大于母线B上可能出现的最大短路电流（在最大运行方式下该点发生三相短路时的电流）。可靠性系数 =1.21.3 2021/6/16272024/8/26广东水利电力职业技术学院
4、：保护1的电流段整定值OPOperate：保护的电流段的可靠性系数relReliable2021/6/1628本线路末端短路时保护不能启动，也就是该保护不能保护线路全长。2021/6/16292021/6/1630要求在系统最小运行方式下的两相短路时，保护可以动作的范围不小于线路全长的15%20%。从该式中求得2021/6/16312021/6/1632如图所示网络，已知： kV，最大运行方式下系统的等值阻抗 ，最小运行方式下系统的等值阻抗 ，线路单位长度正序阻抗X104 /km， ，试对电流保护1的段和电流保护2的段进行整定计算。2021/6/16332021/6/1634均满足灵敏性要求。
5、2021/6/1635已知系统最大运行方式下的阻抗 ，系统最小运行方式下的阻抗 ， 线路的X10.4 /km，变压器的阻抗XT44 ，若B母线没有别的引出线，试求线路的瞬时电流速断保护是否能保护线路全长。2021/6/1636解：B母线没有别的引出线，变压器故障时允许线路的瞬时电流速断保护动作，故该瞬时电流速断保护动作电流可按大于 整定。2021/6/16372021/6/16381任何情况下都可以保护线路全长3力求最小的动作时限2满足灵敏性的要求4与下一级保护之间满足选择性的要求2021/6/1639选择性选择性保护范围延伸到下一条线路带时限与下一条线路的限时电流速断保护配合时限比下一条线路
6、的限时电流速断保护长一个时阶。2021/6/1640如图所示网络，已知： kV，最大运行方式下系统的等值阻抗 ，最小运行方式下系统的等值阻抗 ，线路单位长度正序阻抗X104 /km， ， ，试对电流保护1的段和段进行整定计算。2021/6/1641限时电流速断保护的整定2021/6/16422021/6/1643灵敏度系数：SenSensitiveness 灵敏度2021/6/16442021/6/16452021/6/1646灵敏度不满足要求时,要与相邻线路的限时电流速断保护配合。2021/6/16472021/6/1648K2点故障，保护1、保护2起动保护2动作，切除故障保护1返回2021
7、/6/16492021/6/16502021/6/1651可以保护本线路的全长定时限过电流定时限过电流保护范围保护范围可以保护相邻线路的全长2021/6/1652动作电流的整定：按照躲过最大负荷电流整定2021/6/1653依靠时限保证选择性2021/6/16542021/6/1655灵敏度系数近后备保护：灵敏度系数要达到1.31.5远后备保护：灵敏度系数要达到1.22021/6/1656保护1的电流段电流整定值为 求出二次动作电流及动作时间，并进行灵敏度校验。2021/6/16572021/6/1658如图所示网络的已知参数已标于图上，线路电抗X1042 /km，最小运行方式下的系统等值电抗
8、 ,试求：(1)选择线路AB过电流保护用电流互感器的变比；(2)选择线路AB过电流保护的动作电流，并进行灵敏系数校验；(3)选择线路AB过电流保护的动作时限。2021/6/16592021/6/16602021/6/16612021/6/16622021/6/16632021/6/1664给保护15选择配置什么样的电流保护提示：电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护都要配置吗？如何取舍？2021/6/16652021/6/16662021/6/16672021/6/16682021/6/16692021/6/16702021/6/1671求AB线路保护1的瞬时电流速断保护的动作电流。
9、已知：A母线电压为110kV，AB线路长75km，线路电抗0.4 /km，Xsmin12.6，Xsmax18.8 。如果线路长度减小到50km，25km，重复计算，分析计算结果，可得到什么结论？2021/6/1672可见，线路越短，保护范围越小，甚至没有保护范围。2021/6/1673请根据原理图画出展开图2021/6/16742021/6/16752021/6/16762021/6/1677低电压低电压低电压低电压闭锁元件闭锁元件闭锁元件闭锁元件低电压低电压低电压低电压继电器继电器继电器继电器躲过变压器躲过变压器躲过变压器躲过变压器的励磁涌流的励磁涌流的励磁涌流的励磁涌流60%70%60%7
10、0%额定电压额定电压额定电压额定电压2021/6/16782021/6/1679双侧电源网络2021/6/16802021/6/1681单点故障，保护动作，任何一母线都不会停电。2021/6/1682电流速断保流速断保护1.1.依靠电流定值来保证选择性2.与大的短路电流进行电流整定，灵敏度下降如果与小的短路电流配合，不能保证选择性定定时限限过电流保流保护1.依靠时限定值来保证选择性2.母线两侧的时限矛盾，不能完全依靠时间来保证选择性2021/6/1683 当短路功率的方向是从母线指向线路时，保护动作才是有选择性的特点特点特点特点实现实现实现实现 原有电流保护的基础上加装一个功率方向判别元件20
11、21/6/1684每个保护（？）上加装功率方向元件保护1、3、5反应于左侧电源供给的电路电流而动作保护2、4、6反应于右侧电源供给的短路电流而动作方向电流保护两组方向电流保护之间不需要配合2021/6/16852021/6/1686功率功率方向方向相位相位关系关系2021/6/16872021/6/1688123加入A相的电压和A相电流在最常见的短路情况下，动作最在最常见的短路情况下，动作最灵敏，最大灵敏角为灵敏，最大灵敏角为功率方向继电器的动作角度是一个范围2021/6/16892021/6/1690采用功率方向元件接入相电压和相电流的方式 ，在正方向出口接地短路时，故障相对地的电压很低，功
12、率方向元件不能动作，成为“电压死区”。2021/6/16911加入BC相的电压和A相电流2021/6/16922021/6/16932021/6/1694功率方向继电器电流 电压 KP1KP2KP3【注意】电流线圈和电压线圈的极性必须正确连接。 若有一个线圈接错会导致正方向据动，反方向短路误动。2021/6/1695只有电压只有电压功率方向功率方向继电器动作继电器动作只有电流只有电流2021/6/16962021/6/1697时限较长的不需要装功率方向元件动作时限最长的一个过电流保护不需要装方向元件其余都要装方向元件时限相同都要加装功率方向元件一条母线上有多条电源线路时一条母线上有两个电源一条
13、母线上有两个电源2021/6/16982024/8/26广东水利电力职业技术学院各断路器处都装有带方向或不带方向的过电流保护。把保护1、2、3、4的动作时间填入方框内指出哪些保护应装方向元件。2021/6/16992024/8/26广东水利电力职业技术学院 t1=2.5s t2=1.0s t3=2.0s t4=2.0s保护2应装方向元件2021/6/16100小电流接地选小电流接地选线装置线装置零序功率方向零序功率方向保护保护零序电流保护零序电流保护1 12 24 43 3零序电压保护零序电压保护（绝缘监视装置）（绝缘监视装置）2021/6/161012021/6/161022021/6/16
14、1032021/6/16104本保护不具有选择性影响供电可靠性2021/6/161052021/6/16106 零序电流为线路本身电容电流 零序电流方向为母线流向线路非故障非故障非故障非故障线线路路路路发电发电机支机支机支机支路路路路故障故障故障故障线线路路路路 零序电流为发电机本身电容电流 零序电流方向为母线流向发电机 零序电流为全系统非故障元件电容电流之和 零序电流方向为线路流向母线2021/6/16107作业2021/6/161081092021/6/16109110 PW IP OP CPU AC2 AC12021/6/16110111PW : 电源板。直流220V或110V输入，经D
15、C/DC变换后提供+5V,15V，+24V给装置使用；IP : 开入板。外部开关量经光电隔离送入装置。OP : 开出板。含10路继电器开出。CPU ：CPU板。AC1 ：I段交流板。I段母线上的19路零序电流、电压；AC2 : II段交流板。II段母线上的19路零序电流、电压；MB : 装置面板。采用大屏幕带背光液晶显示屏和薄膜式触摸按键，实现人机对话；BB ：装置背板。外部端子输入及信号转接板。2021/6/16111112P1 (I段交流信号)P2 (II段交流信号)管脚号输入定义管脚号输入定义1信号地1信号地2信号地2信号地3信号地3信号地41009线Io42009线Io51011线Io
16、52011线Io6I段母线Uo6II段母线Uo71017线Io72017线Io81015线Io82015线Io91013线Io92013线Io101007线Io102007线Io111005线Io112005线Io121003线Io122003线Io131001线Io132001线Io2021/6/16112113P1 (I段交流信号)P2 (II段交流信号)管脚号输入定义管脚号输入定义14信号地14信号地15信号地15信号地161008线Io162008线Io171010线Io172010线Io181018线Io182018线Io191016线Io192016线Io201014线Io2020
17、14线Io211012线Io212012线Io221006线Io222006线Io231004线Io232004线Io241002线Io242002线Io251000线Io252000线Io零序电流、零序电压输入 2021/6/161131142021/6/16114115PT1 U0 0.050PT2 U0 0.045系统正常运行10：04：5308月08日【PT1 U0 0.050】： 段中性点电压U0：0.050V(二次值)【PT2 U0 0.045】： 段中性点电压U0：0.045V(二次值)【系统正常运行】： 系统正常运行，无接地故障【10：04：53 】：当前时间【08月08日 】
18、： 当前日期2021/6/16115116PT1 U0 30.5PT2 U0 0.041009线故障22：28：3010月08日【PT1 U0 0.05】： 段中性点电压U0：30.5V（二次值）【PT2 U0 0.04】： 段中性点电压U0：0.04V（二次值）【1009线故障 】：段1009号线路接地【22：28：30 】：当前时间【10月 08日 】： 当前日期2021/6/16116117PT1 U0 50.04PT2 U0 1.0410180.704 11：48：06 0101年08月04日自启动选线10180.704 10150.004 10050.021 10120.024 10
19、11 0.008【PT1 U0 50.04】： 接地时，段零序电压为50.04V（二次值）【PT12 U0 1.04】： 接地时，段零序电压为1.04V（二次值）【1018 0.704】： 1018线接地、接地时功率方向为正、电流值为0.704A【11：48：06 01 】： 接地发生时间为11时48分06秒；【01年08月04日】： 接地发生日期为01年08月04日。【自启动选线】：本次选线由本装置自启动；【1018 0.704 】： 1018号线路在系统接地时的功率方向为正，电流值大小为0.704A； 2021/6/161172021/6/161182021/6/161192021/6/1
20、61202021/6/161212021/6/对用用户的危害的危害对系系统的危害的危害异步异步电动机的机的转速速异步异步电动机的出力机的出力电子子设备的精确性的精确性电厂的机厂的机械械设备汽汽轮机的机的叶片叶片系系统的无的无功功损耗耗电力系统的频率变化会对用户和系统产生影响。2021/6/161232021/6/16124负荷备用事故备用备用备用电源电源A AB B国民经济备用D D检修备用C C2021/6/161252021/6/161262021/6/16127调频厂选择 水水水水电电厂、厂、厂、厂、中温中中温中中温中中温中压压火火火火电电厂厂厂厂符合安全经济的要求 足足足足够够可可可可
21、调调容量容量容量容量 调调整速度整速度整速度整速度2021/6/16128A AB BC C根据频率下降的程度分级切除负荷第一级动作频率 一般整定在48-48.5Hz最后一级动作频率由系统允许的最低频率下限确定一般为46-46.5HzD D频率级差按低频减载装置动作的选择性要求确定前一级动作后，若频率继续下降，后一级才动作。2021/6/16129序号保护配置情况1电流保护三段式电流保护低压闭锁元件负序电压闭锁元件方向闭锁元件2零序电流保护零序电流保护零序电压闭锁元件方向闭锁元件3小电流接地选线4低频减载5自动重合闸6PT断线保护2021/6/161302021/6/161312021/6/1
22、61322021/6/161332021/6/161342021/6/16135 发电厂（变电所）第二种工作票 编号： 1.工作负责人（监护人）：_班组_ 工作班人员：_ 2.工作任务：_ _ 3.计划工作时间：自_年_月_日_时_分 至_年_月_日_时_分 4.工作条件（停电或不停电）： _ _ _ 5.注意事项（安全措施）：_ _ _ _ 工作票签发人签名：_6.许可开始工作时间：_年_月_日_时_分 工作许可人（值班员）签名：_工作负责人签名：_ 7.工作结束时间：_年_月_日_时_分 工作负责人签名：_工作许可人（值班员）签名：_ 8.备注：_ 2021/6/16136 一、带电作业和在带电设备外壳上的工作； 二、控制盘和低压配电盘、配电箱、电源干线上的工作； 三、二次接线回路上的工作，无需将高压设备停电者； 四、转动中的发电机、同期调相机的励磁回路或高压电动机转子电阻回路上的工作； 五、非当值值班人员用绝缘棒和电压互感器定相或用钳形电流表测量高压回路的电流。 2021/6/161372021/6/16138 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！
