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电网的电流保护

作者 :田有文更新时间:2012-11-1

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电网的电流保护
信息与电气工程学院电气工程教
 课程名称:电力系统继电保护
适用专业:农业电气化与自动化、电气工程及其自动化
适用年级:三年级
学年学期:第三学年第二学期
任课教师:田有文
编写时间:2006.2—2006.7

第二章 电网的电流保护
一、 本章教学目标
通过本章学习,使学生了解电流、电压继电器的构造与原理;掌握三段式电流保护的作用、原理、整定计算原则、保护的接线图;理解电流保护的接线方式及特点;通过三段电流保护的实验,加深了解继电器的基本结构和理解三段保护的基本原理。掌握装设方向元件的必要性;了解功率方向继电器的工作原理;理解大电流接地系统单相接地短路时零序分量的特点,了解三段式零序电流保护的作用、工作原理和接线图。
二、 本章基本要求
5. 掌握电流继电器的工作原理;理解电流保护的接线方式及特点;
6. 掌握三段式电流保护的各段保护的作用、原理、整定计算方法,读懂保护的二次回路接线图;熟练进行电网的三段式电流保护整定计算。
7. 掌握电流保护的接线方式及特点;Y,d11变压器后两相短路时两种接线方式的工作性能分析;熟练进行功率方向继电器的90º接线方式动作特性分析。
8. 理解方向性的提出及解决措施、双侧电源辐射电网保护特性,掌握方向过电流保护各元件的作用及工作原理;
9. 理解大电流接地系统单相接地短路时零序分量的特点,了解零序电流保护的作用、工作原理和接线图。
三、本章各节教学内容及学时分配
第一节 单侧电源电网相间短路的电流保护(10学时)
第二节 多侧电源电网相间短路的方向性电流保护(4学时)
第三节 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流及方向保护(1学时)
第四节 中性点非直接接地电网中单相接地故障的零序电压、电流及方向保护(1学时)
四、本章重点与难点
本章重点:三段式电流保护的工作原理和整定计算,功率方向继电器的工作原理
本章难点:三段式电流保护的整定计算、功率方向继电器的90º接线方式动作特性分析
五、本章教学内容的深化与拓宽
电流II段保护灵敏度不满足要求的整定计算、电流保护二次回路。
六、本章教学手段
采用多媒体课件进行讲授。授课中采用启发式、探究式、类比式教学,充分调动学生学习的主动性,扩大学生的知识面。
七、教学中应注意的问题
4. 讲授每种保护方式时注重引导学生思考设置该种保护方式的必要性。
5. 讲授完三段式电流保护整定计算后,进行比较总结,并举一实例加深对三段式电流保护整定计算的掌握。
6. 讲授每种保护方式时,注重保护原理接线图的分析讲解。
八、本章主要教学参考书
[1] 孙国凯,《电力系统继电保护原理》.中国水利电力出版社.2002.
[2] 贺家李,《电力系统继电保护原理》.中国电力出版社.1994.
[3] 王瑞敏,《电力系统继电保护原理》.北京农业出版社.1994.

九、本章思考题与习题
1、什么是起动电流,什么是返回电流?返回系数指何而言?
2、三段式电流保护哪一段最灵敏,哪一段最不灵敏?它们是采用什么措施来保证选择性的?
3、在一条线路上是否一定要用三段式保护?两段行吗?为什么?
4、为什么过电流保护在整定计算时考虑返回系数和自起动系数?而电流速断不考虑返回系数和自起动系数?
5、电流保护的交流回路有哪几种接线方式?其应用范围如何?
6、当Y,d11接线的降压变压器△侧发生两相短路时,采用完全星形接线和不完全星形接线两继电器式接线的电流保护,其灵敏度为什么不同?为什么采用不完全星形三继电器接线方式能使他的灵敏度与完全星形接线相同呢?
7、在小接地系统中,有一变电所有两个出口线,1号线供电给重要用户,2号线供电一般用户,为了保证在不同线路上发生两点接地短路时都不会停止重要用户的供电,过电流保护要求采取什么措施?
8、在什么条件下,要求电流保护的动作具有方向性?
9、在输电线路上采用方向电流保护时,什么情况下会出现死区?
10、不同的输电线路阻抗角是不同的,为什么功率方向继电器内角采用30º或45º,就能保证在不同阻抗角下使继电器工作在较灵敏状态?
11、中性点非直接接地电网中,接地短路的特点及保护方式是什么?
12、中性点经消弧线圈接地电网中,单相接地短路的特点及补偿方式?
13、按90º接线的功率方向继电器在三相短路和两相短路时,会不会有死区?为什么?
14、功率方向继电器能单独用作保护吗?为什么?
15、电网方向过电流保护动作时限的配合及方向元件的装设应遵守什么原则?
16、中性点直接接地电网中,接地短路的特点及保护方式是什么?
17、在大接地电流系统中,发生接地短路时,零序分量与正序分量的主要区别有哪些?
18、零序功率方向元件有没有死区?为什么?
19、接地系统中,如何从绝缘监察装置的仪表指示中判断接地相?又用什么办法可以判断接地线路?
20、何谓最大运行方式和最小运行方式?试为下图所示网络中变化1、4、9确定最大和最小运行方式。

21、就下图所示网络,试分别指出当其中保护1、保护2进行其I 、Ⅱ、III 段电流保护整定时(包括动作电流的计算和灵敏性校验),应当选取的计算条件(包括运行方式、短路计算点和短路类型)





22、如下图所示.网络选择定时限过电流保护1的起动值,并校验其灵敏度和确定其动作时限。单位长度线路阻抗取0.4W/km,计算电压E取115千伏。
23、根据下列参数求电流速断与过流保护动作的整定值、灵敏度、
图中各点三相短路电流数值:
D1 D2 D3 D4
最大运行方式: 1700A 950A 620A 330A
最小运行方式: 1140A 745A 540A 300A

线路L—1的最大工作电流150A,电流互感器变比250/5,Kzq=1.5,Kjx=1,Kf=0.85.
24、配电网的的接线及参数如下图所示。试对1QF、4QF的线路保护进行整定计算。已知线路L-1的负荷电流为150A,电流互感器的变比nTA=200/5 ,自起动系数Kzq=1.5。线路L-2的负荷电流为50A,电流互感器的变比nTA=100/5,自起动系数 K=1.5,变压器设有差动保护。

25、在下图所示的网络中,试对线路AB进行三段式电流保护的整定计算。
已知线路的最大负荷电流Ifh.max=100A,电流互感器变比为300/5,t2为2.2S,母线A.B.C等处短路时流经线路AB的三相短路电流计算值如下表所示(单位:KA)
短路点 A B C
最大运行方式 5.34 1.525 0.562
最小运行方式 4.27 1.424 0.548
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