实验三_三段式电流保护实验.doc

实验三 三段式电流保护实验实验名称【实验目的】 掌握无时限电流速断保护、限时电流速断保护及过电流保护的电路原理，工作特性及整定原则； 理解输电线路阶段式电流保护的原理图及保护装置中各继电器的功用； 掌握阶段式电流保护的电气接线和操作实验技术。 【预习要点】 技术参数，对三段式电流保护参数进行计算与整定。【实验】1 控制屏 1 2 EPL-01 输电线路 1 3 EPL-03A AB站故障点设置 4 EPL-03B BC站故障点设置 1 5 EPL-04 继电器（一）—DL-21C电流继电器 1 6 EPL-05 继电器（二）—DS-21时间继电器 1 7 EPL-06 继电器（四）—DZ-31B中间继电器 8 EPL-17 三相交流电源 9 EPL-11 直流电源及母线 10 EPL-32 继电器（三）—DL-21C电流继电器 —DS-2时间继电器 【实验】1．无时限电流速断保护 三段式电流保护通常用于366kV电力线路的相间短路保护。在被保护线路上发生短路时，流过保护安装点的短路电流值，随短路点的位置不同而变化。在线路的始端短路时，短路电流值最大；短路点向后移动时，短路电流将随线路阻抗的增大而减小，直至线路末端短路时短路回路的阻抗最大，短路电流最小。短路电流值还与系统运行方式及短路的类型有关。图3-1曲线1表示在最大运行方式下发生三相短路时，线路各点短路电流变化的曲线；曲线2则为最小运行方式下两相短路时，短路电流变化的曲线。 图3-1 瞬时电流速断保护的整定及动作范围 由于本线路末端f1点短路和下一线路始端的f2点短路时，其短路电流几乎是相等的（因f1离f2很近，两点间的阻抗约为零）。如果要求在被保护线路的末端短路时，保护装置能够动作，那么，在下一线路始端短路时，保护装置不可避免地也将动作。这样，就不能保证应有的选择性。为了保证保护动作的选择性，将保护范围严格地限制在本线路以内，就应使保护的动作电流Iop1.1（为保护1的动作电流折算到一次电路的值）大于最大运行方式下线路末端发生三相短路时的短路电流If.B.max，即 Iop1.1(If.b.max， Iop1.1=KrelIf.b.max 式中，Krel—可靠系数，当采用电磁型电流继电器时，取Krel=1.2~1.3。 显然，保护的动作电流是按躲过线路末端最大短路电流来整定，可保证在其他各种运行方式和短路类型下，其保护范围均不至于超出本线路范围。但是，按照以上公式整定的结果（如图-1中的直线3）。保护范围就必然不能包括被保护线路的全长。因为只有当短路电流大于保护的动作电流时，保护才能动作。从图-1中能够得出保护装置的保护范围。还可以看出，这种保护的缺点是不能保护线路的全长，而且随着运行方式及故障类型的不同，其保护范围也要发生的相应变化。图-1中在最大运行方式下三相短路时，其保护范围为lmax；而在最小运行方式下两相短路时，其保护范围则缩小至lmin。无时限电流速断保护的优点是：因为不反应下一线路的故障，所以动作时限将不受下一线路保护时限的牵制，可以瞬时动作。 无时限电流速断保护的灵敏度可用其保护范围占线路全长的百分数来表示。通常，在最大运行方式下保护区达到线路全长的50%、在最小运行方式下发生两相短路时能保护线路全长的15%—20%时，即可装设瞬时电流速断。所以在线路始端一定范围内短路时，无时限电流速断保护可以做到快速地切除附近故障。 2．带时限电流速断保护 无时限电流速断保护（也称第I段保护）虽然能实现快速动作，但却不能保护线路的全长。因此，必须装设第II段保护，即带时限电流速断保护，用以反应无时限电流速断保护区外的故障。对第II段保护的要求是能保护线路的全长，还要有尽可能短的动作时限。 （1）带时限电流速断保护的保护范围分析 带时限电流速断保护要求保护线路的全长，那么保护区必然会延伸至下一线路，因为本线路末端短路时流过保护装置的短路电流与下一线路始端短路时的短路电流相等，再加上还有运行方式对短路电流的影响，如若较小运行方式下保护范围达到线路末端，则较大运行方式下保护范围必然延伸到下一线路。为尽量缩短保护的动作时限，通常要求带时限电流速断延伸至下一线路的保护范围不能超出下一线路无时限电流速断的保护范围，因此线路L1带时限电流速断保护的动作电流应大于下一线路无时限电流速断保护的动作电流，即 式中，Krel—可靠系数，考虑到非周期分量的衰减一般取Krel=1.1~1.2。 电流速断保护的保护范围分析 该保护的保护范围分析见图-2。由图可知，为保证保护动作的选择性，带时限电流速断保护的动作时限需要与下一线路的无时限电流速断保护相配合，即应比后者的时限大一个时限级差Δt。 时限级差，从快速性的角度要求，应愈短愈好，但太短了保证不了选择性。其时限配合如图-