继电保护专业理论课件优质PPT.ppt
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认真分配时间,做到强化学习而不影响身体。
n6.从开始学习时就要有紧迫感,要树立辛苦几天,从开始学习时就要有紧迫感,要树立辛苦几天,受益一辈子的观点。
受益一辈子的观点。
n7.学习就是工作,就是打仗!
要树立我一学习就是工作,就是打仗!
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学习好了害怕什么考试,其实考试很途!
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意事项!
n10.交卷要点交卷要点“我要交卷退出我要交卷退出”图标。
图标。
第一章第一章电力系统基础知识学习要点电力系统基础知识学习要点n1.了解电力系统的构成。
了解电力系统的构成。
n2.熟悉电力系统中性点接地方式。
熟悉电力系统中性点接地方式。
n3.掌握电力系统短路概念。
掌握电力系统短路概念。
n4.了解对称短路和不对称短路了解对称短路和不对称短路。
第一章第一章电力系统基础知识电力系统基础知识n第一节第一节电力系统基本概念电力系统基本概念n一、电力系统构成一、电力系统构成n电力系统电力系统由发电厂发电厂、变电站(所)变电站(所)、送电线路送电线路、配电线路配电线路、电力用户电力用户组成的整体。
二、电力系统中性点运行二、电力系统中性点运行n1.中性点直接接地方式中性点直接接地方式n中性点直接接地是指电力系统中至少有一个中性点直接与接地设中性点直接接地是指电力系统中至少有一个中性点直接与接地设施相连接施相连接,如图,如图1-2中的中的N点接地,通常应用于点接地,通常应用于500kV、330kV、220kV、110kV电网。
电网。
n2.中性点不接地方式中性点不接地方式n中性点不接地方式系统指电力系统中性点不接地。
中性点不接地方式系统指电力系统中性点不接地。
n中性点不接地方式具有中性点不接地方式具有跳闸次数少跳闸次数少的优点,因此普遍应用于的优点,因此普遍应用于接地接地电容电流不大电容电流不大的系统,例如的系统,例如66kV、35kV电网。
3.中性点经消弧线圈接地方式中性点经消弧线圈接地方式n规程规定:
规程规定:
35kV电网中接地电流大于电网中接地电流大于10A、610kV电网中接地电网中接地电流大于电流大于30A、发电机直配网络中接地电流大于发电机直配网络中接地电流大于5A时时,中性点经消,中性点经消弧线圈接地。
弧线圈接地。
4.中性点经电阻接地方式中性点经电阻接地方式n635kV的配电网中使用,结构复杂,架空线路与电缆线路并存,的配电网中使用,结构复杂,架空线路与电缆线路并存,且电缆线路较长,当发生单相接地故障时,系统对地的电容电流较大,且电缆线路较长,当发生单相接地故障时,系统对地的电容电流较大,可采用中性点经低值电阻(小电阻)接地方式,如图可采用中性点经低值电阻(小电阻)接地方式,如图1-5所示。
所示。
5.低压配电网接地方式低压配电网接地方式n低压配电网低压配电网指指220/380V网络网络,采用中性点直接接地方式采用中性点直接接地方式,并且引出中并且引出中性线性线(代号代号N)、保护线、保护线(代号代号PE)或保护中性线或保护中性线(代号代号PEN)。
n其中保护线是保障人身安全,防止发生触电事故用的中性线;
保其中保护线是保障人身安全,防止发生触电事故用的中性线;
保护中性线则兼有中性线和保护线的功能,通常称为护中性线则兼有中性线和保护线的功能,通常称为“零线零线”或或“地线地线”。
n按照保护接地形式,按照保护接地形式,低压配电网低压配电网分为分为TN系统系统、TT系统系统和和IT系统系统。
nTN系统如图系统如图1-6所示,所示,所有的外露可导部分均接公共保护线,或接所有的外露可导部分均接公共保护线,或接公共保护中性线公共保护中性线PEN。
n其中,()其中,()整个系统整个系统的的中性线中性线N与保护线与保护线PE全部分开全部分开,称为,称为TN-S系统系统;
n()()整个整个系统的系统的中性线中性线N与保护线与保护线PE合一合一为保护中性线为保护中性线PEN,称为称为TN-C系统系统;
n()系统的()系统的部分中性线部分中性线N与保护线与保护线PE合一合一,称为,称为TN-C-S系统系统。
nTT系统系统如图如图1-7所示,所有设备外露可导电部分均各自经保护线所示,所有设备外露可导电部分均各自经保护线PE单独接地。
单独接地。
nIT系统如图系统如图1-8所示,所示,所有设备的外露可导部分也各自经保护线所有设备的外露可导部分也各自经保护线PE单独单独接地接地,与,与TT系统不同的是电源中性点不接地或经电抗接地,且通常不引系统不同的是电源中性点不接地或经电抗接地,且通常不引出中性线。
出中性线。
第二节第二节电力系统短路故障电力系统短路故障n一、短路的一般概念一、短路的一般概念n“短路短路”是指电力系统中相与相之间或相与地之间,通过电指电力系统中相与相之间或相与地之间,通过电弧或其他较小阻抗的一种非正常连接。
弧或其他较小阻抗的一种非正常连接。
n电力系统短路的基本类型有:
电力系统短路的基本类型有:
三相短路三相短路、两相短路两相短路、单相接单相接地短路地短路、两相接地短路两相接地短路等。
各种故障示意图和代表符号如表等。
各种故障示意图和代表符号如表1-1所所示。
其中三相短路为对称短路,其余为不对称短路。
示。
n表表1-1各种短路故障示意图和代表符号各种短路故障示意图和代表符号n运行经验和统计数据表明。
电力系统中各种短路故障发生的运行经验和统计数据表明。
电力系统中各种短路故障发生的几率是不同的,其中几率是不同的,其中发生三相短路发生三相短路的几率最少,发生的几率最少,发生单相接地单相接地短路短路的几率最大的几率最大。
n二、三相对称短路二、三相对称短路n在电力系统的各种短路故障中,虽然在电力系统的各种短路故障中,虽然三相短路发生的几率最小三相短路发生的几率最小,但其对电力系统的影响和危害最大但其对电力系统的影响和危害最大。
无穷大系统发生三相短路示意图。
无穷大系统发生三相短路示意图如图如图1-9所示。
n三三相相短短路路时时,三三相相仍仍然然对对称称,三三相相的的短短路路回回路路完完全全相相同同,短短路路电电流流相相等等,相相位位互互差差1200,因因此此只只计计算算一一相相即即可可。
根根据据电电路路计计算算原原理理,采采用用有有名值计算三相短路电流周期分量如下:
名值计算三相短路电流周期分量如下:
nn式中式中-三相短路电流周期分量有效值;
三相短路电流周期分量有效值;
n-等值电源线线电动势,实际计算时可以采用平均额定电压;
等值电源线线电动势,实际计算时可以采用平均额定电压;
n-短路回路总电抗,通常计算时不考虑回路的电阻。
短路回路总电抗,通常计算时不考虑回路的电阻。
(1-1)例1-1某某电电力力系系统统如如图图1-10所所示示,在在母母线线B和和母母线线C分分别别发发生生三三相相短短路路,试试求求断断路路点点的的短短路路电电流流周周期期分分量量。
(等等值值电电源源电电抗抗为为=0.22,线线路路单单位位电电抗抗为为=0.38/km,变变压压器器T1,T2的的额额定定容量为容量为1000kVA,短路电压为短路电压为Uk%=4.5)n
(2)母线C三相短路。
计算时需要将等值电源电抗和线路电抗折折算到算到0.4kV侧侧,并计算变压器电抗(详细论述请参考电力系统有关书籍)。
n解解:
(1)母线母线B三相短路。
三相短路。
nn三、不对称短路三、不对称短路n电力系统电力系统不对称短路不对称短路包括包括两相短路两相短路、两相接地短路两相接地短路和和单相接地短单相接地短路路。
n如果我们将此不对称的电流或电压进行分解,可分解出如果我们将此不对称的电流或电压进行分解,可分解出正序分量正序分量、负序分量负序分量,对于接地短路还有,对于接地短路还有零序分量零序分量,分别,分别用下标用下标1、2、0表示。
表示。
n以电流为例,各序分量电流相量图如图以电流为例,各序分量电流相量图如图1-11所示。
对于工频对于工频50HZ,正序电流,正序电流三相对称,即大小相等,相位,正序电流,正序电流三相对称,即大小相等,相位互差互差120;
负序电流三相相等,即大小相等,相位互差;
负序电流三相相等,即大小相等,相位互差120,当相序与,当相序与正序电流相反;
零序电流三相大小相等,相位相同。
三相短路电流为正序电流相反;
三相短路电流为nn(1-2)(1-2)n可得零序电流为可得零序电流为(1-3)(1-3)用瞬时值表示为用瞬时值表示为n(1-4)显然,电力系统正常运行时仅有正序分量。
显然,电力系统正常运行时仅有正序分量。
n
(二)短路电流
(二)短路电流n1.两相短路两相短路n无穷大系统供电发生无穷大系统供电发生BC两相短路示意图如图两相短路示意图如图1-12所示。
电力系统发生两相短路,经故障相和短路点构成短路回路,由故障相电源的线电动势产生短路电流,流过故障线路,非故障线路没有短路电流,因此出现三相不对称。
在不计负荷电流的情况下,三相的短路电流分别为nnn可见可见两相短路的特点两相短路的特点是是,三相不对称,出现三相不对称,出现负序负序电流电流;
只有故障只有故障相存在短路电流,且两相的短路电流数值相等,相位相反相存在短路电流,且两相的短路电流数值相等,相位相反。
nn根据图根据图1-12,短路电路数值可计算如下:
,短路电路数值可计算如下:
(1-4)(1-5)n式中:
-两相短路电流周期分量有效值;
n-短路回路总电抗。
将式(将式(1-5)与式()与式(1-1)比较可得)比较可得(1-6)式(式(1-6)式说明,)式说明,两相短路电流数值为同一地点三相短路电流的两相短路电流数值为同一地点三相短路电流的0.866倍,在实际计算中,常常求出三相短路电流后,直接用以上关系倍,在实际计算中,常常求出三相短路电流后,直接用以上关系得到两相短路电流。
得到两相短路电流。
n2.单相接地短路单相接地短路n
(1)中性点直接接地系统)中性点直接接地系统n中性点直接接地的无穷大系统供电,发生A相单相接地短路示意图如图1-13所示。
n中性点直接接地电力系统发生单相接地时,中性点直接接地电力系统发生单相接地时,经直接接地的中性点、经直接接地的中性点、故障相和短路点构成短路回路,由故障相和短路点构成短路回路,由故障相电源电动势产生短路电流,故障相电源电动势产生短路电流,流过故障线路,非故障线路没有短路电流,因此出现三相不对称。
流过故障线路,非故障线路没有短路电流,因此出现三相不对称。
在在不计负荷电流的情况下,三相的短路电流分别为不计负荷电流的情况下,三相的短路电流分别为(1-7)单相接地短路的特点是单相接地短路的特点是,三相不对称三相不对称,出现负序电流和零序电流出现负序电流和零序电流;
故故障相存在短路电流障相存在短路电流,在图在图1-13(b)1-13(b)中的数值为中的数值为3。
n
(2)中性点不接地系
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