复压方向过流保护

复压方向过流保护简述

1.应用:作为变压器本身或相邻元件相间短路的后备保护.

后备保护:本线路或电力设备的主保护或断路器拒动时,用以切除故障的保护.

2.过流元件:根据发生短路故障时测量电流升高的特征构成.

整定:按躲过最大负荷电流整定.

缺点:受系统运行方式及变压器自身电抗的影响,低压侧故障时灵敏度不够.

灵敏度:指对其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力.用灵敏度

系数Klm衡量,灵敏度系数在不利运行方式下,按不利的短路形式计算.

3.复压元件:

复压:分为低电压(反应系统对称故障,一般为70%Un)和负序电压(反应系统不对称故障,按躲过系统正常运行时的最大不平衡电压整定)

电流元件的整定:按躲过额定电流整定.

4.方向元件:

配置方向元件的原因:

2 7

① 对于单侧电源:

ID1DL1BH1tIID2BH2IIIIIIIIDL2tIID2BH3ID3DL3IIItIIID3

当D2点发生短路故障时:应为BH2动作断开DL2,所以要求tI>tII;

当D3点发生短路故障时:应为BH3动作断开DL3,所以要求tI>tIII.

或BH2不装,BH1有两个时限, tI跳开DL1, tII跳开DL2,则需满足

tI>tII>tIII.

故:单侧电源通过时限即可保证选择性.

3 7

② 对于多侧电源:

IID1DL1D1*BH1tIBH2IIIIIIII*tIIDL2D2BH3*tIIIDL3ID3IIID3

当D1点发生短路故障时:应为BH1动作断开DL1,所以要求tI当D3点发生短路故障时:应为BH3动作断开DL3,所以要求tI>tIII;

故:多侧电源仅通过时限配合已不能保证选择性,所以在保护时限较短的一侧加装方向元件.

规定电流方向由母线指向变压器为正.以BH1为例, 当D1点发生短路故障时,电流方向为从非极性端流入;D3点发生短路故障时,电流方向为从极性端流入.

4 7

③ 方向元件的接线形式:90º接线

90º接线:指三相对称且功率因数为1的情况下,接入功率方向继电器的电流和电压的夹角为90º.即:UAB对IC,UBC对IA,UCA对IB.

90º接线的优点:在发生各种相间短路时均能正确判别方向;具有较高的灵敏度,故障后电压值应尽量大,电压电流的夹角应接近φlm(φlm:-30º与-45º可选).

④ 短路故障相量分析:

三相短路:

EA(UA)••••IA(IJ)DJUBC(UJ)EB(UB)••••(UC)EC••

ΦJ=-(90º-ΦD), ΦD:保护安装处到故障点的线路阻抗角,考虑弧光电阻的影响, ΦD的变化范围为0º--90º,所以ΦJ的变化范围为-90º≦ΦJ≦0º

5 7

两相短路:两相短路点由远到近时,继电器测量的母线电压变化轨迹为从下图EC到UC,EB到UB沿虚线变化.

近处两相短路:

UAB=UJCEA(UA)••IC=IJC••••ECB•JDD•EBC••EC•UBJ•UC••IB=IJBEBUCA=UJB••

ΦJ=-(90º-ΦD), ΦD:保护安装处到故障点的线路阻抗角,考虑弧光电阻的影响, ΦD的变化范围为0º--90º,所以ΦJ的变化范围为-90º≦ΦJ≦0º

远处两相短路:

6 7

••UAB=UJC••EA(UA)••IC=IJCJ•ECBDDJ••••EBC•EC(UC)UC••IB=IJBEB(UB)UCA=UJB••

ΦJB=-(120º-ΦD), ΦD:保护安装处到故障点的线路阻抗角,考虑弧光电阻的影响, ΦD的变化范围为0º--90º,所以ΦJB的变化范围为-120º≦ΦJ≦-30º;

ΦJC=-(180º-120º-ΦD), ΦD:保护安装处到故障点的线路阻抗角,考虑弧光电阻的影响, ΦD的变化范围为0º--90º,所以ΦJC的变化范围为-60º≦ΦJ≦30º.

故:由上分析,无论三相短路还是两相短路故障,继电器测量的故障角均在动作区内,且对于两相短路故障有较高的电压.

5.对于WBH-800保护装置

① 复压元件:0:取本侧;1:取三侧.

取三侧的原因:低压侧母线发生三相短路时,发映到高压侧电压降低可能较小不足以使

7 7

高压侧复压元件动作.使高压侧复压过流保护作为低压侧故障的后备灵敏度不够,所以设置取三侧.

② 方向元件:

方向指向:规定由母线指向变压器为电流的正方向.

当电流互感器极性端朝向母线时,方向指向母线时,保护母线;方向指向变压器时,保护变压器.

一般现场整定多为指向变压器,为什么?

方向电压:)0:本侧,1:对侧.

方向电压取对侧时,注意对侧接线形式与本侧不同的情况.

如:高压侧复压方向过流保护,方向电压取对侧,本侧接线形式为Y形,对侧接线形式为Δ形时,若φlm=-45º,则按90º接线时,实际最大灵敏角则应为-75º,或采取IA对UB,IB对UC,IC对UA的接线,最大灵敏角不变.