输电线路电流电压保护
单侧电源输电线路相间短路的电流电压保护

动作电流:
K2
保护动作电流按保护区末端短路条 件整定:
I
I op1
K
I rel
I kB.max
最大 短路 电流 拟定
I oIp1
K
I rel
I
kB. max
(1)系统运营方式;
(2)短路点位置; (3)短路类型;
(4)电网联接方式。
相间短路电流计算:
K1
l
三相短路:
I
(3) k
Es X s X1l
最大保护区拟定:
l
I oIp1
Es X s.min X1lmax
lmax
1 X1
( Es
I
I op1
X s.min )
最小保护区拟定:
I
(2) k . min
3 2
Es X s.max X1lmin
I
I op1
lmin
Hale Waihona Puke 1 (X13 2
Es
I
I op1
X s.max )
(3)线路变压器组电流速断保护
为满足选择性要求,保护动作 带有一定旳时限。
图形符号 I >
Ik
I k.max
I
II op1
I
I op 2
l
loIpI 1
保护动作电流为:I
II op1
K
II rel
I
I op 2
1
2
3
I
II op1
Kco I kD.max
Kco 1.3
动作时间:
t
toIp1
toIIp1
toIp2
toIIp2
(4)限时电流速断保护旳选择性 是依托动作值、动作时间来确保。
4输电线路继电保护

P UICOS
(2) 接线方式
① 零度接线
对A相的功率方向继电器,加入电压UK ( U A)和电
流 IK ( IA),则当正方向短路时
KA
arg
U A Ik1A
k1
反方向短路时,KA
arg
k
U A Ik2A
180 k2
Krel Kss K re
I lm ax
(4-12)
式中 Krel ——可靠系数,一般采用1.15~1.25;
K—ss 自起动系数,数值大于1; K—re —电流继电器的返回系数,一般采用0.85。
(2) 按选择性的要求整定过电流保护的动作时限
k2
k1
图4-8 单侧电源放射形网络中过电流保护动作时限选择说明
在一般情况下,距离保护装置由以下元件组成,其逻辑
关系
如图4-21 起动
所示。
Z
Z
t
≥1
&
出口
跳闸
Z
t
图4-21 三段式距离保护的组成元件和逻辑框图
4.3 双侧电源网络相间短路保护
在线路两侧都装上阶段式电流保护(因为两侧均有 电源),则误动的保护都是在自己保护线路的反方向发 生故障时,由对侧电源供给的短路电流所致。
set
情况,此时为负值,如图4-13所示。
set k set
k
k set
set k
set k
k set
k set
set
k
k set
图4-11测量阻抗在圆内 图4-12 测量阻抗在圆外 图4-13 ZK超前于Zset的向量关系
图9-20 距离保护的作用原理 (a) 网络接线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ(b) 时限特性
电力系统输电线路电流电压保护方案设计

1 输 电 线路 电流 电压 保 护 发 展现 状及 其 作 用 意 义
1世纪 7 9 O年代 . 熔断器 已开始作为继 电保护装置在 电力 系统 中 应用 . 2 到 O世纪初期产生 了作用于断路 器的电磁型继 电保护装置。 然 后在 1 2 年 电子 型静态继 电器 已经得到 了大量推广和生产 .静态继 98 电器具有非常高的灵敏度 和维护简单 、 动作速度 、 寿命长 、 低功耗等优 点. 对电力系统输 电线路中 的电流 电压具 有了一定 的保护作 用 . 但是 它较易受到外界环境的影 响。接着在 16 年 出现 了计算机化继 电保 95 护. 大规模集成 电路快速发展, 微处理 机技术 的进步 . 大地推动 了输 极 电线路中电流电压保护技术 的发展 目前该技术 已取得 了一定 的研究 成果 . 并且得到了实施应用 研究 电力系统故障和危及 安全运行 的异 常状况 . 以探讨其 对策的 反事故 自 动化措施 因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保 护 电力系统及其元件( 发电机、 变压器 、 电线路等 )使输 电线路 中电 输 . 流电压正常作用 , 所以称为继 电保 护 . 电保护装置必 须具备 以下 4 继 项基本性能 : 1可靠性 : ) 在该动作时 . 可以维护输 电线路 中电流 电压正常运转 ; 3 完善输 电线路继电保 护的策略 2 安全性 : ) 在不该 动作时 . 不影 响输 电设备中其他线路 的正常工 作: 发 电』 一 3 速动性 : 以最短 时限将输 电线路 中异 常的 电 ) 能
21年 02
第 2 期 9
S I N E E H O O YIF R A I N CE C &T C N L G O M T O N
0电力与能源 0 科技信 息 电力源自统输 电线路电流电压保护方案设计
第三章--输电线路相间短路电流保护

I I set . x
x.max
②当相邻元件故障切除后,本保护要可靠返回
Iss.max Ires
电流整定值为:
K K I K I set.x
rel ss
res
l . max
2、保护动作时间
tn t(n1)max t
t(n1)max —为下一相邻母线上所接保护的最大动作时间。
第二节 限时电流速断保护
作用:与无时限电流速断保护配合作为被保护线路相间 短路的主保护。 原理:反映被保护元件电流升高而带有较小时间动作的 保护。 一、接线图(单相原理图)
二、动作电流整定原则
1、保护动作电流的整定计算 ①基本依据 与相邻线路无时限电流速断保护(或主保 护)配合。
②基本公式
I K I set 1
三、对无时限电流速断保护的评价
优点:动作迅速,简单可靠。
缺点:不能保护本线路的全长,故不能单独使用,而且 它的保护范围随运行方式的变化而变化。当运行方式变 化很大、被保护的线路很短时,甚至没有保护区
无时限电流速断保护不能保护线路全长,而且保护 范围受系统运行方式影响,为克服这一缺点,可采用具 有自适应功能的电流速断保护。自适应继电保护是根据 电力系统运行方式和故障类型的变化,而实时地改变保 护装置的动作特性,或整定值的一种保护。其目的是使 保护装置适应这些变化,进一步改善保护性能。
缺点:动作时间长,而且越靠近电源端其动作时限越大, 对靠电源端的故障不能快速切除。
第四节 电流保护的接线方式 电流保护的接线方式,指的是电流继电器线圈与电 流互感器二次绕组之间的连接方式。
①完全星型接线 ②不完全星型接线 ③两相差电流接线
两相三继电器接线
输电线路电流保护设计总结

输电线路电流保护设计总结
嘿,朋友们!今天来给大家讲讲输电线路电流保护设计总结。
你知道吗,就像我们人要保护自己的心脏一样,输电线路也需要精心的电流保护设计呀!电流就像是输电线路的“血液”,得让它顺畅又安全地流淌。
比如说,在选择保护装置的时候,那可真是不能马虎。
咱就得像给家里挑个最靠谱的防盗门一样,得挑个最合适的。
要是选错了装置,那不就像给家里安了个不结实的门,啥也挡不住嘛!我们在做设计的时候,那可是反复研究、对比,力求找到最优解。
还有定值整定,这就好比给电流设个“关卡”。
设高了,可能该保护的时候没反应;设低了,没准儿又会误动作,这多麻烦呀!就好像你设闹钟,时间设得不对,不是起不来就是早了很久,多烦人呐!
在实际操作中,我们还会遇到各种各样的情况。
有一次,我们遇到个棘手的问题,大家都急得像热锅上的蚂蚁,这可咋整呀?好在咱团队齐心协力,集思广益,终于找到了解决办法。
那一瞬间,真的感觉像打了一场胜仗一样高兴啊!
对于输电线路电流保护设计,我觉得它太重要啦!这是确保电力系统稳定运行的关键一环呀。
我们可不能小瞧它,得用心去做好每一个细节,因为这关系到千家万户的用电安全呢!咱得对大家负责,对吧?总之,这真的是个很有挑战性,但也非常有意义的工作呀!。
输电线路电流电压保护分析

输电线路电流电压保护分析摘要:为了防止电力系统事故的扩大,保证非故障部分仍能可靠供电,通过继电保护装置准确迅速地识别并切除故障。
本文从相间短路的电流电压保护、相间短路的方向电流电压保护两个方面对输电线路电流电压保护进行了详细探讨。
关键词:输电线路、电流电压保护、整定计算引言电力系统继电保护是随着电力系统的发展和科学技术的进步而不断发展起来的,为电力系统建立了一个安全保障体系。
电力系统故障和不正常运行状态是不可避免的,为了防止电力系统事故的扩大,保证非故障部分仍能可靠供电,通过继电保护装置准确迅速地识别并切除故障可以保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的损坏。
一、相间短路的电流电压保护线路相间短路电流电压保护主要用于35kV及以下的小接地电流系统中。
包括两种保护:(1)反应电流增大而动作的电流测量元件为基础构成的电流保护;(2)由反应电流增大而动作的电流测量元件和由反应电压下降而动作的电压测量元件为基础构成的电流电压保护。
1、无时限电流速断保护(电流保护第I段)(1)无时限电流速断保护整定计算整定计算的基本原则:电流测量元件的动作电流总必须躲过外部短路(包括双电源网络和环形网络中正方向与反方向短路)时流过保护的最大短路电流(一般按保护最大运行方式下的三相短路考虑)以保证保护的选择性。
电流测量元件的灵敏度则应按流过保护可能的最小短路电流(一般取保护最小运行方式下流过保护的最小两相短路电流)进行校验并满足灵敏度(即保护范围)的要求。
在对无时限电流速断保护整定计算时,无时限电流速断保护依靠动作电流值保证选择性,不必外加延时元件即可保证保护的选择性。
无时限电流速断保护的灵敏度可用保护范围即它所保护的线路的长度的百分数来表示。
当系统在最大运行方式下三相短路时保护范围最大,为Lmax,而系统在最小运行方式下两相短路时保护范围最小,为Lmin;无时限电流保护不能保护线路全长,应采用最不利情况下保护的保护范围来校验保护的灵敏度,一般要求保护范围不少于线路长度的15%。
输电线路电流电压常规保护实验

输电线路电流电压常规保护实验常规继电器特性实验实验目的1)了解继电器基本分类方法及其结构。
2)熟悉几种常用继电器,如电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器、信号继电器等的构成原理。
3)学会调整、测量电磁型继电器的动作值、返回值和计算返回系数。
4)测量继电器的基本特性。
5)学习和设计多种继电器配合实验。
实验内容电流继电器特性实验电流继电器动作、返回电流值测试实验。
实验电路原理图如下图所示:实验步骤如下:(1)按图接线,将电流继电器的动作值整定为2A ,使调压器输出指示为0V ,滑线电阻的滑动触头放在中间位置。
(2)查线路无误后,先合上三相电源开关(对应指示灯亮),再合上单相电源开关和直流电源开关。
(3)慢慢调节调压器使电流表读数缓慢升高,记下继电器刚动作(动作信号灯X D 1亮)时的最小电流值,即为动作值。
(4)继电器动作后,再调节调压器使电流值平滑下降,记下继电器返回时(指示灯XD 1灭)的最大电流值,即为返回值。
(5)重复步骤(2)至(4),测三组数据。
(6)实验完成后,使调压器输出为0V ,断开所有电源开关。
-(7)分别计算动作值和返回值的平均值即为电流继电器的动作电流值和返回电流值。
(8)计算整定值的误差、变差及返回系数。
误差=[ 动作最小值-整定值 ]/整定值变差=[ 动作最大值-动作最小值 ]/动作平均值 ⨯ 100% 返回系数=返回平均值/动作平均值表1-1 电流继电器动作值、返回值测试实验数据记录表电压继电器特性实验电压继电器动作、返回电压值测试实验(以低电压继电器为例)。
低电压继电器动作值测试实验电路原理图如下图所示:实验步骤如下:(1)按图接线,检查线路无误后,将低电压继电器的动作值整定为60V ,使调压器的输出电压为0V ,合上三相电源开关和单相电源开关及直流电源开关(对应指示灯亮),这时动作信号灯XD1亮。
输电线路常用公式计算

输电线路常用公式计算
输电线路的常用计算公式主要包括线路传输功率、电流、电压降、电阻、电抗等。
1.线路传输功率:
线路传输功率是指单位时间内线路传输的电功率。
根据欧姆定律,传输功率可以通过以下公式计算:
P=I^2*R=V^2/R
其中,P为传输功率,I为电流,R为电阻,V为电压。
2.电流:
电流是单位时间内通过其中一截面的电荷量。
根据欧姆定律,电流可以通过以下公式计算:
I=P/V=V/R
其中,I为电流,P为功率,V为电压,R为电阻。
3.电压降:
电压降是指电流通过线路时产生的电压降。
根据欧姆定律,电压降可以通过以下公式计算:
V=I*R
其中,V为电压降,I为电流,R为电阻。
4.电阻:
电阻是线路对电流的阻碍程度。
电阻可以通过以下公式计算:
R=V/I
其中,R为电阻,V为电压,I为电流。
5.电抗:
电抗是线路对交流电的阻抗,包括电感抗和电容抗。
电抗可以通过以下公式计算:
X=ωL或X=1/(ωC)
其中,X为电抗,L为电感,C为电容,ω为角频率。
除了上述常用公式外,还有一些其他公式用于计算输电线路的参数,例如电线导纳、绕组电流、金具短路力等。
在电力系统的设计和运行中,这些公式是进行功率计算、线路参数设计和电流调节等重要工作的基础。
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辽宁工业大学电力系统继电保护课程设计(论文)题目:输电线路电流电压保护设计(7)院(系):电气工程学院专业班级:电气09学号:学生姓名:指导教师:(签字)起止时间: 2012.12.31-2013.01.11课程设计(论文)任务及评语续表注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要电力系统的输、配线路因各种原因可能会发生相间或相地短路故障,因此,必须有相应的保护装置来反映这些故障,并控制故障线路的断路器,使其跳闸以切除故障。
针对电力系统输电线路进行继电保护设计,采用三段式电流电压保护的方法,确定出最大、最小运行方式下的等值电抗。
进行了相间短路的最大、最小短路电流的计算。
进行了保护1、2、3的电流速断保护整定值计算,并计算了各自的最小保护范围。
进行了保护2、3的限时电流速断保护定值计算,并校验了灵敏度。
进行了保护1、2、3的过电流保护定值计算,确定保护1、2、3过电流保护的动作时限,校验保护1作近后备,保护2、3作远后备的灵敏度。
绘制三段式电流保护原理接线图。
并分析了动作过程。
采用MATLAB建立系统模型进行输电线路电流电压保护仿真分析。
关键词:三段式电流电压保护;整定值计算;灵敏度;等值电抗目录第1章绪论 (4)第2章输电线路电流保护整定计算 (7)2.1电流Ι段整定计算 (7)2.1.1保护3在最大、最小运行方式下的等值电抗 (7)2.1.2C、D、E母线相间短路的最大、最小短路电流 (8)2.1.3保护1、2、3的电流速断整定值 (8)2.2电流Ⅱ段整定计算 (9)2.3电流Ⅲ段整定计算 (10)第3章电流保护原理图的绘制与动作过程分析 (12)3.1电流三段式保护原理接线图 (12)3.2电流三段式保护原理展开图 (13)第4章MATLAB建模仿真分析 (15)第5章课程设计总结 (17)参考文献 (18)第1章绪论电力系统继电保护是随着电力系统的发展和科学技术的进步而不断发展起来的为电力系统建立了一个安全保障体系。
电力系统故障和不正常运行状态是不可避免的为了防止电力系统事故的扩大保证非故障部分仍能可靠供电通过继电保护装置准确迅速地识别并切除故障同时电力系统运行状态应实时监视一旦发生不正常行状态时能通过继电保护装置及时警告或启动自动控制装置。
这样就可以保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的损坏。
继电保护装置由测量部分、逻辑部分和执行部分等组成。
对于作用于断路器跳闸的继电保护装置有四点基本要求。
1.电流电压保护的选择性电流电压保护在单电源辐射网中一般有很好的选择性。
电流(电压)保护第Ⅰ段主要靠动作电流值来区分被保护范围内部和外部短路而具有选择性。
而电流保护第Ⅱ段和第Ⅲ段则应由动作电流和动作时间二者相结合才能保证其选择性,缺一不可。
但在多电源或单电源环网等复杂网络中这种保护可能无法保证其选择性。
2.电流电压保护的动作速度电流电压保护第Ⅰ段和第Ⅱ段共同作为线路的主保护,能满足《技术规程》关于35kV 及以下网络主保护的速动性要求。
电流电压保护第Ⅲ段因为越接近电源,动作时间越长,有时候动作时间长达好几秒,因而一般情况下只能作为线路的后备保护。
3.电流电压保护的灵敏度电流电压保护的灵敏度因系统运行方式的变化而变化。
一般情况下能满足灵敏度要求。
但在系统运行方式变化很大、线路很短和线路长而负荷重等情况下,其灵敏度可能不容易满足要求,甚至出现保护范围为零的情况。
这也是电流保护的主要缺点。
4.电流电压保护的可靠性电流电压保护的可靠性电流电压保护的电路构成、整定计算及调试维护都较简单,因此,它是最可靠的一种保护。
线路发生短路故障时可以采用电流电压保护、接地零序保护、距离保护和纵差动保护等。
当线路发生相间短路时可以采用电流电压保护。
电流电压保护是根据输、配电线上相间短路时线路电流增加而母线电压下降的特征而设计的一种保护。
主要用于35KV及以下的小接地电流系统中。
电流电压保护分为两种一种是以反应电流增大而动作的电流测量元件为基础的构成的电流保护元件另一种是以反应电压为基础构成的电流保护。
根据线路故障对主、后备保护的要求线路相间的电流电压保护有三种第一无时限电流速断保护或无时限电流电压联锁速断保护第二带时限电流速断保护或带时限电流电压联锁速断保护第三定时限过电流保护或低电压启动过电流保护。
这三种相间电流电压保护分别成为相间短路电流保护第Ⅰ段第Ⅱ段和第Ⅲ段。
其中Ⅰ、Ⅱ段作为线路主保护第Ⅲ段作为本线路主保护的近后备保护和相邻线路或元件的远后备保护。
这三段统称为线路相间短路的。
本文设计研究中的继电保护采用了三段式电流电压保护通过动作电流来进行保护。
根据设计要求为了实现保护之间的配合和保护的选择性在这些保护中增加延时元件等逻辑元件形成一个完整的保护方案。
第2章 输电线路电流保护整定计算2.1电流Ι段整定计算2.1.1保护3在最大、最小运行方式下的等值电抗(1)最大运行方式:三台发电机及线路L1、L2、L3 同时投入运行,等效电路图如图2.1。
图 2.1 最大运行方式等值阻抗图Ω=201G X ; Ω==1532G G X X ;Ω=⨯==204.05021L L X X ;Ω=⨯=124.0303L X ;Ω=⨯=164.040BC X ;Ω=⨯=124.030CD X ; Ω=⨯=84.020DE X ()()Ω=++=11//////332121min 3L G L L G G X X X X X X X(2)最小运行方式:在最大运行方式基础上 G2、L2 退出运行,等效电路图如图2.2.图 2.2 最小运行方式等值阻抗图()()()()Ω=++=++=1.161620//2815//3311max 3L G L G X X X X X2.1.2 C 、D 、E 母线相间短路的最大、最小短路电流C 母线最大短路电流:()KA =+=+=46.216113/115min 33max BCKC X X E I φC 母线最小短路电流:()KA =+=+=79.1161.163/1152323max 32min BC KC X X E I φD 母线最大短路电流:()KA =++=++=7.11216113/115min 33max CDBC KD X X X E I φD 母线最小短路电流:()KA =++=++=3.112161.163/1152323max 32min CD BC KD X X X E I φE 母线最大短路电:()KA =+++=+++=41.181216113/115min 33max DECD BC KE X X X X E I φE 母线最小短路电流:()KA =+++=1.123min 32min DECD BC KE X X X X E I φ2.1.3保护1、2、3的电流速断整定值无时限电流速断保护依靠动作电流值来保证其选择性,被保护线路外部短路时流过该保护的电流总小于其动作值,不能动作;而只有在内部短路时流过该保护的电流有可能大于其动作值,使保护动作。
且无时限电流速断保护的作用是保证在任何情况下只切除本线路上的故障。
保护1:()A =⨯=⋅=I I K I K I KE rel op 69.141.12.13max 1 保护2:()KA =⨯=⋅=I I 04.27.12.13max 2KD rel op I K I 保护3:()KA =⨯=⋅=I I 95.246.22.13max 3KC rel op I K I无时限电流保护不能保护线路全长,应采用最不利情况下保护的保护范围来校验保护的灵敏度,一般要求保护的最小的线路长度不小于线路长度的15%。
保护1保护的最小范围:()Ω-=++-=++-=I1.10)12161.16(69.131152323max 31min11CD BC op X X X I E l x φ 保护2保护的最小范围:()Ω-=+-=+-=I91.3)161.16(04.231152323max 32min 22BC op X X I E l x φ 保护3保护的最小范围:Ω=-=-=I39.31.1695.231152323max 33min33X I E l x op φ 因为%15min33min 22min 11<===IBC CD DE senX l x X l x X l x K %15%21min33>==IBCsen X l x K 所以保护1、保护2的1段灵敏度不合格,保护3合格。
2.2电流Ⅱ段整定计算由于无时限电流速断保护只能保护线路的一部分,而该线路剩下的短路故障由能保护本线路全长的带时限电流速断保护(电流保护第Ⅱ段)来可靠切除。
带时限电流速断保护与无时限电流速断保护的配合能以尽可能快的速度,可靠并有选择性的切除本线路上任一处,包括被保护线路末端的相间短路故障。
保护2的Ⅱ段应与相邻线路的Ⅰ段配合即:KA =⨯==I∏∏943.11/69.115.1/2min 12b op rel op K I K I灵敏度:()()5.13.167.0943.13.122min -<===∏∏op KD senI I K不合格保护3的Ⅱ段与相邻线路的Ⅰ段配合即:KA =⨯==I∏∏346.21/04.215.1/3min 23b op rel op K I K I灵敏度:()()5.13.176.0346.279.132min -<===∏∏op KC senI I K不合格保护3的Ⅱ段与相邻线路的Ⅱ段配合即:KA =⨯==∏∏23.21/943.115.1/3min 23b op rel op K I K I灵敏度:())5.13.1(8.023.279.132min -<=== op KC senI I K不合格2.3电流Ⅲ段整定计算整定保护1、2、3 的过电流保护定值,假定母线E 过电流保护动作时限为0.5s ,确定保护1、2、3 过电流保护的动作时限,校验保护1 作近后备,保护2、3 作远后备的灵敏度。
保护1的Ⅲ段:A =⨯⨯=⋅⋅=I I I I I I 34517085.05.115.1max 1LDE re ss rel op I K K K I保护2的Ⅲ段:A =⨯⨯=⋅⋅=I I I I I I9.40520085.05.115.1max 2LCD re ss rel op I K K K I保护3的Ⅲ段:A =⨯⨯=⋅⋅=I I I I I I3.71035085.05.115.1max 3LBC re ss rel op I K K K I保护1作近后备的灵敏度:()3.119.3345110012min ≥===I I II I Iop KE senI I K合格保护2作远后备的灵敏度:()2.171.29.405110022min ≥===I I II I Iop KE senI I K合格 保护3作远后备的灵敏度:()2.183.13.710130032min ≥===I I II I Iop KD senI I K合格假定母线E 过电流保护动作时限为0.5s ,即:s t OPE 5.0=I I I保护1的Ⅲ动作时间:s t t t OPE15.05.01=+=∆+=I I II I I 保护2的Ⅲ动作时间:s t t t 5.15.0112=+=∆+=I I I I I I保护3的Ⅲ动作时间:s t t t 25.05.123=+=∆+=I I II I I第3章电流保护原理图的绘制与动作过程分析3.1电流三段式保护原理接线图原理接线图如图3.1图3.1 电流三段式保护原理接线图图中,1KA、2KA是A、C三相电流保护Ⅰ段的测量元件;3KA、4KA是A、C三项电流保护Ⅱ段的测量元件;5KA、6KA、7KA是A、C三相电流保护Ⅲ段的测量元件;KM是中间继电器;1KT、2KT是电流保护Ⅱ、Ⅲ段的逻辑延时元件;1KS、2KS、3KS是电流保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段动作的报警用信号元件。