继保原理与整定.doc

——长沙理工大学穆大庆

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§1概述
一、保护的任务
*故障时：自动、快速、有选择性地切除故障元件，保证非故障部分恢复正常运行
*不正常运行时：自动、及时、有选择地动作于信号、减负荷或跳闸
二、对保护的基本要求
1、选择性；2、速动性；3、灵敏性；4、可靠性
（主保护对快速性要求较高；后备保护对灵敏性要求较高）
三、保护基本工作原理
1、反应设备一端系统正常运行与故障时基本参数的区别（单端测量）
由于无法从测量电气量上来区分本设备末端故障点与相邻设备首端故障点，为了保证选择性，在本设备末端附近保护区的动作必须带延时（不能实现全线速动）。
2、反应设备内部故障与外部故障及正常运行时两端电气量的差别（双端测量或纵联保护）
由于可准确区分本设备内部故障点与外部其他设备故障点，可实现全线速动。但不具备远后备作用（不能作其他设备的后备保护）。

§2电网的电流保护和方向性电流保护
§2-1单侧电源网络相间短路的三段电流保护（主要用于35KV及以下线路）
一、电流I段保护：瞬时动作的电流保护

曲线max：系统最大运行方式下发生三相短路情况
曲线min：系统最小运行方式下发生两相短路情况
（线路上某点的两相短路电流为该点三相短路电流的倍）
1、动作电流整定
原则：躲开下条线路出口（始端）短路时流过本保护的最大短路电流（以保证选择性）:
IIdz.1=KkI·I(3)d.B.max；IIdz.2=KkI·I(3)d.C.max可靠系数KkI=1.2～1.3
2、灵敏性校验
该保护不能保护本线路全长，故用保护范围来衡量灵敏性
max：最大保护范围； min：最小保护范围
校验保护范围：（min/L）·100%15%～20%
二、电流II段：以较小的动作时限切除本线路全线范围内的故障。
1、动作电流的整定
保护范围延伸到下条线路，但不超出下条线路电流I段保护范围末端(与下条线路电流I段配合)。即躲开下条线路短路使下条线路电流I段刚刚动作时，流过本保护的最大短路电流。
IIIdz.1=KkII·IIdz.2 可靠系数KkII=1.1~1.2（考虑到暂态过程已过，比KkI稍小）
2、动作时限的选择
为保证本线路电流II段与下条线路电流I段保护范围重叠区内发生故障时的动作选择性，动作时限与下条线路电流I段配合：
tII1=tI2+t≈t 时差t：0.35s～0.6s，一般取0.5s
3、灵敏性的校验
对于过量保护（反映测量电气量上升而动作的保护）：
灵敏系数：Klm=
校验灵敏度时的故障参数计算值：应考虑系统最小运行方式下，被保护线路末端发生两相短路时，流过保护的最小短路电流。
对保护1的电流II段：Klm= 要求：Klm1.3～1.5
若Klm不满足要求，可继续延伸保护范围使本线路电流II段与下条线路电流I段配合：
IIIdz.1=KkII·IIIdz.2
tII1=tII2+t≈2t（保证重叠区内故障的动作选择性）
三、电流III段：一般作为后备保护，灵敏度高但动作时限长。
1、动作电流的整定

基本整定原则：躲开流过保护的最大负荷电流：IIIIdz>If.max
实际整定原则：考虑到外部故障切除后，电压恢复时电动机的自启动过程中，保护要能可靠返回，则要求返回电流：IIIIh>Izq.max=Kzq·If.max (电动机负荷自启动系数Kzq>1)
则：IIIIdz=>（返回系数Kh=）
取可靠系数KkIII=1.15～1.25，则：IIIIdz=
2、按选择性要求确定电流III段动作时限
为保证动作选择性，动作时限按阶梯原则整定（前级线路保护动作时限至少比下级线路保护动作时限高一个时差t）

tIII1=max{tIII2,tIII3,tIII4}+t
对电流III段，当故障越靠近电源端时，此时短路电流Id越大,但电流III段的动作时限反而越长———缺点
则：电流III段一般作为后备保护，但在电网的终端可以作为主保护。
3、电流III段灵敏系数校验
(1)、作为本线路主保护或近后备（本线路保护的后备）时
按本线路末端最小短路校验：Klm=要求1.3～1.5
(2)、作为远后备（下条线路保护的后备）时
按下条线路末端最小短路校验：Klm=要求1.2
(3)、要求各级线路保护之间Klm互相配合
对同一故障点，越靠近故障点的保护，其Klm要求越大：Klm.1<Klm.2<Klm.3<Klm.4…
即本级线路电流III段动作电流>下级线路电流III段动作电流。
对单侧电源辐射网，有IIIIdz.1>IIIIdz.2>IIIIdz.3>IIIIdz.4…，自然满足此条件
§2-2电网相间短路的方向性电流保护
一、方向性问题的提出
对于双侧电源电