文档介绍：第2章电网的电流保护
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电网正常运行时,输电线路上流过正常的负荷电流,母线电压约为额定电压。当输电线路发生短路时,故障相电流增大。根据这一特征,可以构成反应故障时电流增大而动作的电流保护。
本章根据电网相间短路及单相接地故障的特征,主要介绍单侧电源网络的相间短路保护的三段式电流保护和多侧电源网络相间短路保护的方向电流保护,以及电网单相接地故障的零序电流保护,重点介绍这些保护的工作原理、保护装置的整定计算和接线方式。
● 单侧电源网络相间短路的电流保护
● 电网相间短路的方向性电流保护
● 大电流接地系统的零序电流保护
● 小电流接地系统的零序电流保护
●思考题与习题
本章内容
单侧电源网络相间短路的电流保护
对于单侧电源网络的相间短路保护主要采用三段式电流保护,即第一段为无时限电流速断保护,第二段为限时电流速断保护,第三段为定时限过电流保护。其中第一段、第二段共同构成线路的主保护,第三段作为后备保护。
反应单一电气量的继电器
1. 继电器的分类
继电器是根据某种输入信号来实现自动切换电路的自动控制电器。当其输入量达到一定值时,能使其输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,具有对被控制电路实现“通”、“断”控制的作用,所以它“类似于开关”。
继电器的基本原理是:当输入信号达到某一定值或由某一定值突跳到零时,继电器就动作,使被控制电路通断。它的功能是反应输入信号的变化以实现自动控制和保护。所以,继电器也可以这样定义:能自动地使被控制量发生跳跃变化的控制元件称为继电器。
在电力系统继电保护回路中,常用继电器的实现原理随着相关技术的发展而变化。目前仍在使用的继电器按输入信号的性质可分为电气继电器(如电流继电器、电压继电器、功率继电器、阻抗继电器等)和非电气继电器(如
单侧电源网络相间短路的电流保护
温度继电器、压力继电器、速度继电器、瓦斯继电器等)两类;按工作原理可分为电磁式、感应式、电动式、电子式(如晶体管型)、整流式、热式(利用电流热效应的原理)、数字式等;按输出形式可分为有触点式和无触点式;按用途可分为控制继电器(用于自动控制电路中)和保护继电器(用于继电保护电路中)。保护继电器按其在继电保护装置中的功能,可分为主继电器(如电流继电器、电压继电器、阻抗继电器等)和辅助继电器(如时间继电器、信号继电器、中间继电器等)。
2. 继电器的基本组成
继电器主要由反应机构、执行机构和中间机构三个部分组成。反应机构也称输入部分,其作用是能够反应外界一定的输入信号,并将其变换成继电器动作的某种特定的物理量(也称其为感受和变换功能),如电磁式电流继电器的电磁系统,它反应输入的电流信号并将其变换为电磁力。执行机构也称输出部分,其作用是对被控制电路实现通断控制,它分为有触点式的(如电磁式电流继电器的触头系统)和无触点式的(如电子式继电器,其中的晶体管、晶闸管具有导通和截止两种状态,可实现通断控制,所以是执行机构)。比较机构也称中间部分,它处于反应机构和执行机构之间,其作用是将输入部分
单侧电源网络相间短路的电流保护
反应并变换的物理量与继电器的动作值进行比较,以决定执行机构是否动作(简称为比较功能)。为什么要进行比较?因为继电器并不是在任意一个输入量下都可以使执行机构动作的,只有输入量达到一定值时才动作。如电磁式电流继电器的复位弹簧,事先对其调整使其具有一定的弹簧力,只有当电磁力的作用大于此弹簧力的作用时,才能使执行机构动作,所以复位弹簧就是比较机构。
3. 继电器的继电特性
继电器的继电特性(也称控制特性)是指继电器的输入量和输出量在整个变化过程中的相互关系。对于电磁式电流继电器,。
当< 时,继电器不动作,而当时,继电器突然迅速动作。动作后,当保持> 时,继电器保持动作后状态。只有当时,继电器才突然返回到原位。无论是动作还是返回,继电器都是从起始位置到最终位置,它不可能停留在某一个中间位置上。这种特性就称之为继电器的“继电特性”。
单侧电源网络相间短路的电流保护
4. 继电器的返回系数
继电器的返回系数是指返回电流与动作电流的比值,即
是一个重要的参数,在实际应用中要求继电器有较高的返回系数。对于电磁式电流继电器来说,可以采用坚硬的轴承以减小摩擦转矩,或改善磁路系统的结构以适当减小剩余转矩等方法来提高返回系数。
一般情况下,反应电气量增加而动作的继电器,称过量继电器。其返回系数小于1,。反应电气量降低而动作的继电器,称欠量继电器。其返回系数大于1,。
5. 对继电器的基本要求
对继电器的基本要求是工作可靠,动作过程具有“