1、2017供配電專業(yè)基礎(chǔ)夯實班網(wǎng)絡(luò)授課課后及時答疑專有題庫2016-11-21供配電303842857，發(fā)變?nèi)?657241051電力系統(tǒng)保護的原理、任務(wù)和組成供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105提要§ 保護的任務(wù)§ 電力系統(tǒng)描述§ 保護的目標(biāo)§ (保護的原理)§ 保護系統(tǒng)的供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105保護的任務(wù)§ 保護免受 短路 故障的§ 保護運行設(shè)備免受損壞§ 在故障情況下保持電力系統(tǒng)運行供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105高壓網(wǎng)絡(luò)的擁有者§ 公互用統(tǒng)、

2、電力公司電網(wǎng)、區(qū)域系統(tǒng)、城市電網(wǎng)§ 工業(yè)企業(yè)鋼鐵、水泥、化工、汽車. . .§ 發(fā)電廠§ 鐵路§ 特殊系統(tǒng)機場、醫(yī)院、試驗站、輪船. . .電壓等級超高壓輸電750 kV500 kV400 kV高壓220 kV110 kV60 kV中壓30 kV20 kV10 kV6 kV配電供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105系統(tǒng)結(jié)構(gòu):工業(yè)企業(yè)中的輻射型網(wǎng)絡(luò)GGMMM供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105系統(tǒng)結(jié)構(gòu):供電系統(tǒng)中的輻射型網(wǎng)絡(luò)供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105系統(tǒng)結(jié)構(gòu):網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)供配電303842857，發(fā)變?nèi)?657

3、24105中性點接地補償接地不接地直接接地低阻抗接地供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105電力網(wǎng)絡(luò)的主要發(fā)電機三繞組變壓器雙繞組變壓器接地故障補償電抗器母聯(lián)雙母線短路限流電抗器電纜刀閘M電并聯(lián)電抗器變電站線路濾波電路負(fù)荷供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105保護的目標(biāo)選擇性快速性供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105保護區(qū)域電流互感器CT斷路開關(guān)供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105指示故障條件的判據(jù)IUt-TI × sinw t + eI(t)=rdI dt電流D ISII U ZjSfI> U< Z<DjI>

4、U>I>>電壓阻抗相角功率頻率rrS(t)P QDf供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105三相系統(tǒng)中的故障類型3-pole2-pole1-pole供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105電力系統(tǒng)保護系統(tǒng)的好的保護裝置最優(yōu)的保護概念快速、安全、有選擇性的保護系統(tǒng)精確設(shè)定:定期維護、檢查、自檢精確調(diào)試供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105一般系統(tǒng)數(shù)據(jù)§ 電壓等級?§ 中性點接地方式?的中斷時間?§§ 供電方的供電可靠性目標(biāo)?§ 系統(tǒng)的未來的發(fā)展?§ 用戶的重要程度?§ 需要的信

5、息?供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105來自網(wǎng)絡(luò)接線圖的數(shù)據(jù)§ 要保護哪些元件?§ 短路電流的水平?§ 網(wǎng)絡(luò)元件有那些?§ 已安裝了哪些保護?供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105保護裝置的特性§ 動作特性?§ 選擇性?§ 保護功能?§ 后備保護?§ 附加設(shè)備?供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105保護系統(tǒng)設(shè)計除保護裝置本身外,一個保護系統(tǒng)還包括以下部分:§ CT/PT§ 二次電纜§ 斷路開關(guān)§ 二次接線§ 電舉例:線

6、路保護系統(tǒng)保護系統(tǒng)的1.2.3.4.5.CT,VT二次接線保護裝置開關(guān)電池供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105PTCT開關(guān)二次接線電池保護裝置=精確設(shè)定的前提條件§ 準(zhǔn)確的線路長度§ 線路特性§ 數(shù)據(jù)§ 變壓器接地方式§ 開關(guān)操作次數(shù)§ 線路對接地故障的R/X比值供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105調(diào)試的步驟§ CT/PT檢查§ 二次接線檢查§ 保護裝置的全部功能檢查§ 開關(guān)跳閘信號的檢查§ 當(dāng)?shù)貐?shù)的檢查如前向-后向定義供配電303842857，發(fā)變?nèi)?6

7、5724105檢查與維護§ 二次檢查§ 一次檢查§ 真正的系統(tǒng)故障供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105維護要求§ 機電設(shè)備- 維護- 功能檢查§ 模擬電子設(shè)備-功能檢查§ 數(shù)字設(shè)備- 自檢供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105基本的保護原理供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105時限保護- 功能l 定時限保護l 故障判據(jù):l 選擇性判據(jù):時間供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105時限保護- 功能IL1TRIPIL2IL3IE對所有具有4組CT輸入的保護裝置都有效供配電303842857，

8、發(fā)變?nèi)?65724105IE>ttIE>>tI>tI>>保護- 功能(3組CT輸入)時限IL1IL1跳閘IL2IL2 (IE)IE 是計算值,(最小 0.1 x IN)并配置定時器IL3IL3IE適用于所有類型的中性點接地方式供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105I>I>>I>I>>tI>tI>>保護-功能(3組CT輸入)時限IL1IL1跳閘IL2IL2 (IE)跳閘IEL2是計算值IL3IL3供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105I>I>>tI>tI>

9、;>tI>tI>>保護- 特性時限二段定時限保護裝置的跳閘特性t sec2.0跳閘區(qū)域1.51.00.5x IN0.51.01.52.02.5I>I>>供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105保護- 特性時限反時限保護裝置的跳閘特性t sec2.0特性:n IECn ANSIn 用戶自定義1.51.00.5x IN0.51.01.52.02.5供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105保護- 應(yīng)用時限作為主保護用于:線路保護通過延時分級實現(xiàn)選擇性1電保護2短路和過負(fù)荷保護, 啟動時間監(jiān)視,重啟動抑制M變壓器保護3短路和過負(fù)荷保護,涌流

10、制動132供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105xxxxO/CO/CO/CO/C保護- 應(yīng)用時限作為線路主保護xt = 900mst = 600mst = 300mst = 0ms優(yōu)點:缺點:簡單裝置,只需CT 近饋線側(cè),供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105O/CO/CO/CO/C時延分級t = 700 mst = 400 mst = 100 msI >I >I >I >I >I >供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105保護- 應(yīng)用時限作為配電變壓器主保護< 800kVA>800kVA>1600kVA短

11、路和過負(fù)荷保護短路保護(涌流制動)短路保護(涌流制動)過負(fù)荷保護HV-fuse Typ: GTrO/C供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105xxxxxO/CI 2 t保護- 應(yīng)用時限作為后備保護用于:1線路差動保護I2 變壓器差動保護II12供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105xxxxO/CO/CO/C保護- 應(yīng)用時限變壓器后備保護設(shè)定:100%uk%I>>>* INA,t = 0uk = 變壓器短路電壓IN = 變壓器高壓側(cè)額定電流因此 I>> 只對高壓側(cè)故障起作用II>: 動作值低壓側(cè)故障,該限值應(yīng)大于所有低壓側(cè)饋線額定電流之和

12、折合到高壓側(cè)的值.t = 300ms + 所有饋線的最大時延供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105xxUMZ開關(guān)失靈保護- 應(yīng)用電能方向TRIPbreaker failt2&CB I>t2= t CB + t BFdrop off + t safety= 150 - 250msBF function供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105TRIP over current prot.I>&t1OC function保護- 功能方向時限l 方向時限l 故障判據(jù):l 選擇性判據(jù):方向+時間供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105保護保護-

13、 功能方向時限IL1跳閘UL1快速段 (I>>):有方向無方向后備段 (I>):供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105Direction&tI>tI>>保護- 應(yīng)用方向時限電能方向作為并行線路主保護O/C1t = 300mst = 300msDevices動作DeviceDevice閉鎖 (“反”方向)瞬間跳閘t = 0mst = 0msO/C4O/C3Device返回Device300 ms后跳閘t = 0msO/C供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105xxxxxO/C21234123保護- 應(yīng)用方向時限電能方向作為并行線路

14、主保護t = 300mst = 300ms動作1Devices閉鎖 (“反”方向)DevicesDevicet = 0msO/Ct = 0msO/C瞬間跳閘返回Devicest = 0msO/C供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105xxxxxO/CO/C543215435221保護- 應(yīng)用方向時限t = 600mst = 0mst = 300mst = 300mst = 0mst = 600ms動作Devices作為雙端供電線路主保護瞬間跳閘Device返回Devices600ms后跳閘Device供配電303842857，發(fā)變?nèi)?6572410516426421O/CO/CO/C

15、O/C65432O/CO/C1保護- 應(yīng)用方向時限t = 600mst = 0mst = 300mst = 300mst = 0mst = 600ms動作Devices300ms后跳閘作為雙端供電線路主保護Devices返回Devices供配電303842857，發(fā)變?nèi)?6572410561436431O/CO/C6543O/CO/CO/CO/C21方向比較-介紹方向比較-另一種保護概念供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105方向比較-介紹HV infeed20kV20kV400V20kV20kV400V400V400V20kV400V供配電303842857，發(fā)變?nèi)?6572410

16、5方向比較-原理TRIPTRIPESESABI>I>&&Data linkt1t1感應(yīng)”不起作用的方向”發(fā)出”不起作用的方向”信號S收到”不起作用的方向”信號 -> 閉鎖EI>啟動時間段”感應(yīng)” 起作用的方向”時延供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105t1方向比較-應(yīng)用對雙端供電網(wǎng)絡(luò)B-C段發(fā)生故障ABCDI>,t I>,t I>,t I>,tR 1.1I>,t I>,t I>,t I>,tR 2.1I>,t I>,t I>,t I>,tR 2.2I>,t I>

17、;,t I>,t I>,tR 3.1I>,t I>,t I>,t I>,tR 3.2I>,t I>,tI>,t I>,tR 1.2R 1.1 前向, R 1.2反向 è R 1.2 閉鎖 R 1.1R 3.1反向 , R 3.2前向è R 3.1閉鎖 R 3.2R 2.1前向, R 2.2前向è 快速跳閘 t1 (100ms)供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105方向比較-應(yīng)用對單端供電網(wǎng)絡(luò)C-D段發(fā)生故障ABCDI>,t I>,t I>,t I>,tR 1.1I>

18、;,t I>,t I>,t I>,tR 2.1I>,t I>,t I>,t I>,tR 3.2I>,t I>,tI>,t I>,tR 1.2I>,t I>,t I>,t I>,tR 2.2I>,t I>,t I>,t I>,tR 3.1R 1.1前向, R 1.2反向 è R 1.2閉鎖 R 1.1R 2.1前向, R 2.2反向 è R 2.2閉鎖 R 2.1R 3.1前向, R 3.2 不動作è快速跳閘 in t1 (100ms),因未收到閉鎖信號

19、供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105方向比較-應(yīng)用“反閉鎖”的原理1出線保護啟動并在50 ms內(nèi)閉鎖進線保護Blocking2T = 50ms t = xxms電能方向2進線保護在50 ms內(nèi)發(fā)出跳閘信號,因無出線保護動作并閉鎖進線保護+start.startstartM1供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105O/CO/CO/CO/C方向比較-應(yīng)用方向比較與反閉鎖的結(jié)合母線閉鎖母線環(huán)網(wǎng)柜環(huán)網(wǎng)柜TRIPTRIPESES光纖光纖I>I>&&二進制信號二進制信號t1t1I>t3I>t3母線故障快速跳閘(t3 app. 50ms)&am

20、p;&TRIPTRIP出線屏出線屏I>t4I>t4&&供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105方向比較-應(yīng)用在環(huán)網(wǎng)B-C段發(fā)生故障ABCDI>,t1 I>,t2 I>,t3 I>,t4R 1.1I>,t1 I>,t2 I>,t3 I>,t4R 1.2I>,t1 I>,t2 I>,t3 I>,t4R 2.1I>,t1 I>,t2 I>,t3 I>,t4R 2.2I>,t1 I>,t2 I>,t3 I>,t4R 3.1I>,t1

21、 I>,t2 I>,t3 I>,t4R 3.2R1.1 R1.2 R2.1 R2.2 R3.1 R3.2 R4 R5 R6正向,但被R1.2閉鎖反向,閉鎖R1.1正向,閉鎖母線保護,并跳閘正向, ,并跳閘反向,閉鎖R3.2正向,但被R3.1閉鎖無反應(yīng)無反應(yīng)無反應(yīng)R4R5R6供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105I>,tI>,tI>,t方向比較-應(yīng)用在母線B的出線段發(fā)生故障ABCDI>,t1 I>,t2 I>,t3 I>,t4R 1.1I>,t1 I>,t2 I>,t3 I>,t4R 1.2I>

22、,t1 I>,t2 I>,t3 I>,t4R 2.1I>,t1 I>,t2 I>,t3 I>,t4R 2.2I>,t1 I>,t2 I>,t3 I>,t4R 3.1I>,t1 I>,t2 I>,t3 I>,t4R 3.2R1.1 R1.2 R3.1 R3.2 R4 R5 R6正向,但被R1.2閉鎖反向,閉鎖R1.1反向,閉鎖R3.2正向,但被R3.1閉鎖無反應(yīng)無反應(yīng)閉鎖母線保護,并跳閘R4R5R6供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105I>,tI>,tI>,t方向比較-應(yīng)用在母

23、線B發(fā)生故障ABCDI>,t1 I>,t2 I>,t3 I>,t4R 1.1I>,t1 I>,t2 I>,t3 I>,t4R 2.1I>,t1 I>,t2 I>,t3 I>,t4R 2.2I>,t1 I>,t2 I>,t3 I>,t4I>,t1 I>,t2 I>,t3 I>,t4R 3.2I>,t1 I>,t2 I>,t3 I>,t4R 1.2R 3.1R1.1 R1.2 R2.1 R2.2 R3.1 R3.2 R4 R5 R6正向,但被R1.2閉鎖反

24、向,閉鎖R1.1,由母線保護段動作跳閘反向,閉鎖R2.2,由母線保護段動作跳閘正向,但被R2.1閉鎖反向,閉鎖R3.2正向,但被R3.1閉鎖無反應(yīng)無反應(yīng)無反應(yīng)R4R5R6供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105I>,tI>,tI>,t過壓/欠壓過壓U >UNU <欠壓供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105差動保護裝置的測量原理I1I5I2I4I3Kirchhoff law:= 0I1+ I2 + I3 + I4 + I5電流方向定義: 電流入線路為正,出線路為負(fù).供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105差動保護線路負(fù)荷狀態(tài)Istar

25、t - Iend = 0DI = 0è故障狀態(tài)Istart - Iend ¹ 0DI ¹ 0è母線IA負(fù)荷狀態(tài)SI = 0IA + IB + IC = 0èCIA故障狀態(tài)IA + IB + IC ¹ 0SI ¹ 0è供配電303842857，發(fā)變?nèi)?65724105IBICIBIl 跳檻:IDiff>>2.5. 4 IC舉例:I 1 = 5 0 0 A , I 2= - 3 0 0 A ,I N , C T= 5 0 0 A , I C = 5 0 Al差動保護的跳閘跳檻I D i f f > = 2 , 5 I C / I N , C T = 0 . 2 5 lIDiff/IN,CT= 500 A /500 A + (-300 A / 500A) = 1.0 - 0.6 = 0.4