第二章電網(wǎng)的電流保護(hù)ppt課件

1、第二章 電網(wǎng)輸電線路的電流保護(hù)基本要求1、掌握常用繼電器的構(gòu)成原理、基本動(dòng)作電流、返回電流、返回系數(shù)等基本概念及其內(nèi)在聯(lián)系。2、掌握三段式電流保護(hù)的基本工作原理和基本組成元件。 3、熟悉三種典型的電流保護(hù)的特點(diǎn)、整定原則、整定、熟悉三種典型的電流保護(hù)的特點(diǎn)、整定原則、整定 計(jì)計(jì)算方法及其評(píng)價(jià)。算方法及其評(píng)價(jià)。 4、掌握相間短路保護(hù)電流回路的基本接線方式及其特點(diǎn)與應(yīng)、掌握相間短路保護(hù)電流回路的基本接線方式及其特點(diǎn)與應(yīng)用范圍。用范圍。5、通過(guò)三段式電流保護(hù)原理接線圖，了解并分析二次回路的原理圖和展開(kāi)圖。繼電器是一種能自動(dòng)斷續(xù)的控制器件，當(dāng)其輸入量繼電器是一種能自動(dòng)斷續(xù)的控制器件，當(dāng)其輸入量達(dá)到一定

2、值時(shí)，能使輸出回路的被控電量發(fā)生預(yù)達(dá)到一定值時(shí)，能使輸出回路的被控電量發(fā)生預(yù)計(jì)的變化，是具有對(duì)被控電路實(shí)現(xiàn)計(jì)的變化，是具有對(duì)被控電路實(shí)現(xiàn)“通通”、“斷斷控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)?？刂频膱?zhí)行機(jī)構(gòu)。按動(dòng)作原理：電磁型、感應(yīng)型、整流型、晶體管型、按動(dòng)作原理：電磁型、感應(yīng)型、整流型、晶體管型、集成電路型、微機(jī)型等繼電器。集成電路型、微機(jī)型等繼電器。按反應(yīng)的物理量：電流繼電器、電壓繼電器、功率按反應(yīng)的物理量：電流繼電器、電壓繼電器、功率方向繼電器、阻抗繼電器和頻率繼電器等。方向繼電器、阻抗繼電器和頻率繼電器等。按作用：起動(dòng)繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電器、按作用：起動(dòng)繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電器、信號(hào)繼電器和出口

3、繼電器等。信號(hào)繼電器和出口繼電器等。繼電器的分類繼電器的分類對(duì)繼電器的要求對(duì)繼電器的要求工作可靠。工作可靠。動(dòng)作值誤差小。動(dòng)作值誤差小。接點(diǎn)可靠。接點(diǎn)可靠。消耗的功率要小。消耗的功率要小。動(dòng)作迅速。動(dòng)作迅速。熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定要好。熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定要好。安裝調(diào)試容易、運(yùn)行維護(hù)方便、價(jià)格便宜。安裝調(diào)試容易、運(yùn)行維護(hù)方便、價(jià)格便宜。第一節(jié) 繼電保護(hù)用繼電器和電力互感器 繼電器是組成繼電保護(hù)裝置的基本元件。電流繼電器是實(shí)現(xiàn)電流保護(hù)的基本元件，在電流保護(hù)中用作測(cè)量和起動(dòng)元件，它是反應(yīng)電流超過(guò)某一整定值而動(dòng)作的繼電器。 一、電磁型電流繼電器 電磁型繼電器基本結(jié)構(gòu)型式有螺管線圈式，吸引銜電磁型繼電器基本結(jié)構(gòu)型式

4、有螺管線圈式，吸引銜鐵式和轉(zhuǎn)動(dòng)舌片式三種，如下圖所示。鐵式和轉(zhuǎn)動(dòng)舌片式三種，如下圖所示。 能使繼電器動(dòng)作動(dòng)合觸電閉合的最小電流稱為繼電器的動(dòng)作電流；能使繼電器返回動(dòng)合觸電打開(kāi)的最大電流稱為繼電器的返回電流。由于摩擦力矩的存在，使得返回電流與動(dòng)作電流不等。1 13 34 45 56 68 87 7M12MthfMMthfMM( (a a) )( (b b) )12rMf2MreM9101112kI28 8電磁型電流繼電器的原理結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)矩曲線 電流繼電器在電流保護(hù)中用作測(cè)量和起動(dòng)元件，它是反電流繼電器在電流保護(hù)中用作測(cè)量和起動(dòng)元件，它是反應(yīng)電流超過(guò)某一整定值而動(dòng)作的繼電器。電磁型繼電器是利應(yīng)電流超

5、過(guò)某一整定值而動(dòng)作的繼電器。電磁型繼電器是利用電磁原理工作的，現(xiàn)以吸引銜鐵式繼電器為例進(jìn)行分析，用電磁原理工作的，現(xiàn)以吸引銜鐵式繼電器為例進(jìn)行分析，如下圖所示。如下圖所示。 首先分析使繼電器觸點(diǎn)接通的力矩即動(dòng)作力首先分析使繼電器觸點(diǎn)接通的力矩即動(dòng)作力矩）。在線圈矩）。在線圈1中通以電流中通以電流IK，則產(chǎn)生與其，則產(chǎn)生與其成正比的磁通成正比的磁通，即，即 ，通過(guò)由鐵心，通過(guò)由鐵心，空氣隙和可動(dòng)舌片而成的磁路，使舌片磁化空氣隙和可動(dòng)舌片而成的磁路，使舌片磁化與鐵心的磁極產(chǎn)生電磁吸力，其大小與與鐵心的磁極產(chǎn)生電磁吸力，其大小與2成成正比，這樣由電磁吸引力作用到舌片上的電正比，這樣由電磁吸引力作用到

6、舌片上的電磁轉(zhuǎn)矩磁轉(zhuǎn)矩M可表示為可表示為:KIM=K12=K222KI 其次分析使繼電器觸點(diǎn)閉合的阻力矩。其次分析使繼電器觸點(diǎn)閉合的阻力矩。 正常情況下，繼電器不工作，彈簧對(duì)應(yīng)于空氣隙長(zhǎng)度正常情況下，繼電器不工作，彈簧對(duì)應(yīng)于空氣隙長(zhǎng)度1產(chǎn)生一初始力矩產(chǎn)生一初始力矩Mth1。由于彈簧的張力與伸長(zhǎng)量成正比，。由于彈簧的張力與伸長(zhǎng)量成正比，因此，彈簧產(chǎn)生的反抗力矩為因此，彈簧產(chǎn)生的反抗力矩為Mth=Mth1+K31 2） 另外，在可動(dòng)舌片轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，還必須另外，在可動(dòng)舌片轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，還必須克服摩擦力矩克服摩擦力矩Mf 。 因此，阻礙繼電器動(dòng)作的全部機(jī)械反抗力矩為：因此，阻礙繼電器動(dòng)作的全部機(jī)械反

7、抗力矩為： Mth+Mf1.繼電器的動(dòng)作條件 為使繼電器動(dòng)作，必須增大電流IK,以增大電磁轉(zhuǎn)矩M，使其滿足關(guān)系式 MMth+Mf2.繼電器的返回條件 為使繼電器返回，彈簧作用力矩Mth必須大于電磁力矩M及摩擦力矩Mf之和，即 MthM+Mf繼電器狀態(tài)kIreIactI過(guò)電流繼電器的繼電特性3.繼電器的特性4.繼電器的返回系數(shù) 保護(hù)繼電器的返回電流與動(dòng)作電流的比值成為返回系數(shù)，記為KrerereactIKI 在實(shí)際應(yīng)用中，要求有較高的返回系數(shù)，如在實(shí)際應(yīng)用中，要求有較高的返回系數(shù)，如0.850.9。返。返回系數(shù)越大則保護(hù)裝置的靈敏度越高，但過(guò)大的返回系數(shù)會(huì)使回系數(shù)越大則保護(hù)裝置的靈敏度越高，但過(guò)

8、大的返回系數(shù)會(huì)使繼電器觸點(diǎn)閉合不夠可靠。繼電器觸點(diǎn)閉合不夠可靠。5.繼電器動(dòng)作電流的調(diào)整方法1).改變線圈匝數(shù)即改變K32).通過(guò)改變把手改變彈簧的反作用力矩3).改變舌片初始位置即改變空氣隙的長(zhǎng)度 吸引銜鐵式結(jié)構(gòu)的繼電器一般被用作中間繼電器，如吸引銜鐵式結(jié)構(gòu)的繼電器一般被用作中間繼電器，如DZ-10系列。螺管線圈式結(jié)構(gòu)繼電器多被用作時(shí)間繼電器，系列。螺管線圈式結(jié)構(gòu)繼電器多被用作時(shí)間繼電器，如如DS-100系列。系列。 二、晶體管型繼電器晶體管型繼電器的功能是由晶體管開(kāi)關(guān)電路完成的。 1、晶體管型電流繼電器 晶體管型電流繼電器有電壓形成回路、整流比較回路及執(zhí)行回路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路構(gòu)成。 1).正

9、常工作時(shí) 2).起動(dòng)時(shí) （1正常工作時(shí)：電流變換器的輸入電流小于繼電器的動(dòng)作電流，UR30，晶體管VT1因正向偏置而導(dǎo)通，VT2完全截止。輸出電壓Usc接近于+E1，對(duì)應(yīng)于繼電器不動(dòng)作狀態(tài)。 （2起動(dòng)時(shí)：當(dāng)輸入繼電器的電流大于繼電器的動(dòng)起動(dòng)時(shí)：當(dāng)輸入繼電器的電流大于繼電器的動(dòng)作電流時(shí)，作電流時(shí)，UR3增大，增大，a點(diǎn)電位降低，致使點(diǎn)電位降低，致使VD5導(dǎo)通，導(dǎo)通，VT1截止，其集電極電位升高，使晶體管截止，其集電極電位升高，使晶體管VT2導(dǎo)通，繼電導(dǎo)通，繼電器處于動(dòng)作狀態(tài)。器處于動(dòng)作狀態(tài)。 當(dāng)繼電器的輸入電流減小至返回電流時(shí)，當(dāng)繼電器的輸入電流減小至返回電流時(shí)，UR3UR3減小減小，a a點(diǎn)電

10、位增高使點(diǎn)電位增高使VD5VD5截止，截止，VT1VT1重新導(dǎo)通，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)重新導(dǎo)通，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，繼電器返回，繼電器的返回電流小于繼電器的動(dòng)作電，繼電器返回，繼電器的返回電流小于繼電器的動(dòng)作電流，其返回系數(shù)小于流，其返回系數(shù)小于1 1。 2、晶體管型時(shí)間繼電器 在正常情況下，VT3飽和導(dǎo)通，電容器C被短接，電容器C上的電壓為VT3集電極與發(fā)射極之間的飽和壓降Uces1和二級(jí)管D8的正向壓降UD之和： UCD=UD+Uces10.6+0.2=0.8V其值小于穩(wěn)壓管D9的方向擊穿電壓，VT4截止，輸出電壓USC近于0V，表示繼電器延時(shí)輸出. 將一次系統(tǒng)的大電流準(zhǔn)確地變換為適合二次系統(tǒng)使用的小電流額

11、定值為1A或5A），以便繼電保護(hù)裝置或儀表用于測(cè)量電流。并將一次、二次設(shè)備安全隔離，使高、低壓回路不存在電的聯(lián)系。電流互感器在電路圖中的文字符號(hào)為TA。電流互感器由鐵芯及繞組組成，原方繞組和副方繞組通過(guò)一個(gè)共同的鐵芯進(jìn)行互感耦合。 三、電流互感器：1.電流互感器的極性 在一、二次繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)同時(shí)為高電位，稱為同極性或?qū)?yīng)端。一般用L1、K1表示或以“* ”標(biāo)注。當(dāng)一次繞組中的電流由L1或“* ”流入時(shí)，二次繞組中的電流由K1或“* ”流出，這種標(biāo)注方式稱為減極性標(biāo)注。2.電流互感器的等值電路及向量圖 電流互感器與普通變壓器的等值電路有著相同的形式。由于電流互感器在二次繞組短路的情況下工作，

12、二次繞組電壓之后幾伏，鐵心中的磁感應(yīng)強(qiáng)度很小。一般都在0.1T左右。由于工作在磁化曲線較低的部分，因此勵(lì)磁阻抗 ，其等值電路如下圖所示。圖中一次側(cè)的參數(shù)都已折算到二次繞組。/FLXZ1U1X2X1I2I2U1U 1 1jXI2 2jX I2U2I1IFUFXFUFIFUFIFILZ電流互感器的等值回路及相量圖 .2.2222LF2F.F2F1FFFIU =I ZU = U +jI XXUI =IIII -jX電流互感器的相量圖以二次電流為基準(zhǔn)，可求得及，在已知時(shí)，可求得， =。電流互感器的勵(lì)磁電流。電流互感器正常工作時(shí)磁通密度更低，發(fā)生短路時(shí)，一次短路電流將變得很大，使磁通密度大大增加，有時(shí)甚

13、至超過(guò)飽和值。相對(duì)于二次側(cè)的負(fù)荷來(lái)說(shuō)，電流互感器的一次內(nèi)阻卻很大，以致可以近似認(rèn)為是一個(gè)內(nèi)阻無(wú)窮大的電流源。3.誤差分析1).電流誤差 .1.212.1.F.1.FIIIII%=100%.II cosI%=100%II電流互感器的電流誤差是指歸算到二次繞組的一次繞組電流 與二次繞組電流 的數(shù)量差，一般用百分?jǐn)?shù)表示，即由向量圖可知，當(dāng) 角比較小時(shí)，有，由此可見(jiàn)電流互感器正常運(yùn)行時(shí)，電流誤差取決于勵(lì)磁電流 的大小。 2).穩(wěn)態(tài)短路電流引起的誤差 當(dāng)電流互感器一次測(cè)流過(guò)大的短路電流時(shí)，盡管二次側(cè)有很大的去磁安匝，由于二次負(fù)載壓降很大，二次電壓仍會(huì)升高，及鐵心中的磁感應(yīng)強(qiáng)度會(huì)大大增加，以致鐵芯飽和，磁

14、阻增加，勵(lì)磁阻抗下降，勵(lì)磁電流增加，二次側(cè)電流將減小且波形發(fā)生變化。 當(dāng)電流互感器原邊流過(guò)大的短路電流時(shí)，鐵心飽和，磁阻增加，勵(lì)磁阻抗下降，勵(lì)磁電流增加，二次側(cè)電流將減小且波形發(fā)生變化。 在鐵心未飽和時(shí)，二次側(cè)電流與原邊電流成正比增加，若電流互感器二次負(fù)載阻抗Zf較大，鐵芯飽和更快。 LLKN.1KN.1ZmI%fZmIm-mII -I-電流互感器穩(wěn)態(tài)運(yùn)行是的電流誤差實(shí)際是二次負(fù)載阻抗 與短路電流倍數(shù) 的函數(shù)，可表示為（ ， ）式中：短路電流倍數(shù)， =；流過(guò)電流互感器一次側(cè)的短路電流；電流互感器一次側(cè)額定電流。在滿足在滿足10%誤差的條件下，誤差的條件下， 的關(guān)系曲線叫電流互感器的的關(guān)系曲線叫

15、電流互感器的10%誤差曲線，它由廠家提供。誤差曲線，它由廠家提供。)(fZfm 按規(guī)定用于繼電保護(hù)的電流互感器，其穩(wěn)態(tài)電流誤差不允許大于10%，角誤差 不得大于7 。 電流互感器穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的電流誤差實(shí)際是二次負(fù)載阻抗電流互感器穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的電流誤差實(shí)際是二次負(fù)載阻抗ZL與短與短路電流倍數(shù)路電流倍數(shù)m的函數(shù)，可表示為的函數(shù)，可表示為I%=f(ZL ,m) 3.暫態(tài)短路電流引起的誤差 假設(shè)電流互感器磁路不飽和，將以此側(cè)向二次側(cè)歸算 。當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，電流互感器的一次側(cè)電流有短路電流的周期分量和非周期分量 。周期分量電流使電流互感器產(chǎn)生小于10%的誤差。一次側(cè)突變的非周期分量在二次側(cè)引起突變的非周期分量

16、。由于一次側(cè)短路回路的衰減時(shí)間常數(shù)一般約為0.05s。 互感器二次側(cè)匝數(shù)多，電感量大，衰減時(shí)間常數(shù)約為1s。當(dāng)原邊衰減完后，只剩下二次側(cè)的非周期分量電流，全部為非周期分量電流誤差，又由于非周期分量誤差電流使鐵心飽和，互感器勵(lì)磁阻抗下降，使周期分量電流誤差加大。最大誤差發(fā)生在35個(gè)周波，短路回路非周期電流衰減以后，其值比穩(wěn)態(tài)短路誤差大許多倍，且含有很大的直流成分。4.減小電流互感器誤差的措施要減小電流互感器的誤差，就必須較小電流互感器的勵(lì)磁要減小電流互感器的誤差，就必須較小電流互感器的勵(lì)磁電流。電流。1).從制造角度上看，應(yīng)盡量加大電流互感器的勵(lì)磁阻抗，從制造角度上看，應(yīng)盡量加大電流互感器的勵(lì)磁

17、阻抗，增大鐵芯截面或用高導(dǎo)磁率的鈹莫合金作鐵芯。增大鐵芯截面或用高導(dǎo)磁率的鈹莫合金作鐵芯。2).從使用角度看，應(yīng)盡量減小電流互感器的二次側(cè)負(fù)載從使用角度看，應(yīng)盡量減小電流互感器的二次側(cè)負(fù)載阻抗，降低勵(lì)磁電壓。阻抗，降低勵(lì)磁電壓。3).選擇同型號(hào)的電流互感器串聯(lián)使用，是每個(gè)電流互感選擇同型號(hào)的電流互感器串聯(lián)使用，是每個(gè)電流互感器的勵(lì)磁電壓僅為負(fù)載壓降的一半。器的勵(lì)磁電壓僅為負(fù)載壓降的一半。4).選擇大變化比的電流互感器，以降低短路電流倍數(shù)。選擇大變化比的電流互感器，以降低短路電流倍數(shù)。v留意！留意！ 電流互感器為恒流源，其副邊不應(yīng)開(kāi)路，在副邊不接負(fù)電流互感器為恒流源，其副邊不應(yīng)開(kāi)路，在副邊不接負(fù)

18、載時(shí)應(yīng)將它短路。其副邊必須接地，以免高電壓危及人身及設(shè)備的載時(shí)應(yīng)將它短路。其副邊必須接地，以免高電壓危及人身及設(shè)備的安全。安全。500KV的電流互感器四.電壓互感器： 將一次系統(tǒng)的高電壓準(zhǔn)確地變換為適合二次系統(tǒng)使用的低電壓額定值為100V或100/V）。并將一次、二次設(shè)備安全隔離，以保障二次設(shè)備和工作人員的安全。電壓互感器在電路圖中的文字符號(hào)為TV。 1.電磁式電壓互感器 2.電容式電壓互感器1U1Z2Z1I2I1U11I Z22I Z2U2I1I0( )a( )b2UFUFZLZFIFUFI電壓互感器的等值電路與相量圖1.電磁式電壓互感器1).工作原理 電磁式電壓互感器的工作原理與一般電力變

19、壓器相似。 其等值電路與相量圖如下圖所示。以副邊電壓為參考相量，依次畫(huà)出各支路的電流及各節(jié)點(diǎn)電壓的相量如下圖所示。2).電壓誤差分析12122112221F111U -U100%UI Z +I ZI Z +I Z +I Z100%=100%UU電壓互感器的電壓誤差是指歸算到二次側(cè)的一次電壓與二次實(shí)際電壓的數(shù)量差，用百分?jǐn)?shù)表示為U%=當(dāng)二次電壓的相交差較小時(shí)，其電壓誤差近似表示為U%=從上式可以看出，電壓互感器的誤差是有電壓互感器的阻抗壓降引起的，減小負(fù)載電流能提高電壓互感器的精確度。2.電容式電壓互感器 電容式電壓互感器是利用電容分壓原理實(shí)現(xiàn)電壓變換的。利用可調(diào)電感L補(bǔ)償分壓器容性電抗，大大降

20、低了電壓互感器總阻抗，使電壓互感器更接近理想恒壓源，從而提高了電壓互感器的精確度。電容式電壓互感器是利用電容分壓原理實(shí)現(xiàn)電壓變換的。最簡(jiǎn)單的電容式電壓互感器是利用電容分壓原理實(shí)現(xiàn)電壓變換的。最簡(jiǎn)單的電容式電壓互感器如下圖所示。電容式電壓互感器如下圖所示。C1、C2為分壓電容，為分壓電容，T為隔離變壓為隔離變壓器。二次開(kāi)路時(shí)的電壓為器。二次開(kāi)路時(shí)的電壓為 由等值電路并根據(jù)戴維南定理可知，有載時(shí)的輸出電壓為由等值電路并根據(jù)戴維南定理可知，有載時(shí)的輸出電壓為 = 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)X1，使，使j X1= , 那么那么 利用可調(diào)電感利用可調(diào)電感L補(bǔ)償分壓器容性電抗，大大降低電壓互感器總電補(bǔ)償分壓器容性電抗，大大

21、降低電壓互感器總電抗，使電壓互感器更接近理想恒壓源。提高了電壓互感器的精確度?？?，使電壓互感器更接近理想恒壓源。提高了電壓互感器的精確度。1211.20UCCCU)(21.20.2CCjIXIjUUflf)(121.20.CCjjXIUlf)(121CCj20.2UU 1C1U1I2I2CL20UT1C2CtX120112CUUCC( )a( )b2ULILZLZLI電容式電壓互感器原理圖 第二節(jié)第二節(jié) 相間短路的電流保護(hù)相間短路的電流保護(hù) 根據(jù)線路故障對(duì)主、后備保護(hù)的要求，相間短路的電流保護(hù)有三種：第一，無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)或無(wú)時(shí)限電流電 壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)；第二，帶時(shí)限電流速斷保護(hù)或帶時(shí)限電流電

22、壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)；第三，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)或低電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)。一、無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù) 無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)依靠動(dòng)作電流來(lái)保證其選擇性，即被保護(hù)線路外部短路時(shí)流過(guò)該保護(hù)的電流總小于其動(dòng)作電流，不能動(dòng)作；而只有在內(nèi)部短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的電流才有可能大于其動(dòng)作電流，使保護(hù)動(dòng)作。故無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)不必外加延時(shí)元件即可保證保護(hù)的選擇性 。 無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的靈敏度是通過(guò)保護(hù)無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的靈敏度是通過(guò)保護(hù)范圍的大小來(lái)衡量的，即它所保護(hù)的線路范圍的大小來(lái)衡量的，即它所保護(hù)的線路長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。保護(hù)在不同運(yùn)行方長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。保護(hù)在不同運(yùn)行方式下和不同短路類型時(shí)，保護(hù)的靈敏度即式下和不同短路類型時(shí)

23、，保護(hù)的靈敏度即保護(hù)范圍各不相同。應(yīng)采用最不利情況下保護(hù)范圍各不相同。應(yīng)采用最不利情況下保護(hù)的保護(hù)范圍來(lái)校驗(yàn)保護(hù)的靈敏度，一保護(hù)的保護(hù)范圍來(lái)校驗(yàn)保護(hù)的靈敏度，一般要求保護(hù)范圍不小于線路全長(zhǎng)的般要求保護(hù)范圍不小于線路全長(zhǎng)的15% 。 1、幾個(gè)基本概念、幾個(gè)基本概念 1)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：就是在被保護(hù)線路系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：就是在被保護(hù)線路末端發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)等值阻抗最小，而末端發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)等值阻抗最小，而通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流為最大的運(yùn)行方通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流為最大的運(yùn)行方式。式。 2)系統(tǒng)最小運(yùn)行方式：就是被保護(hù)線路末系統(tǒng)最小運(yùn)行方式：就是被保護(hù)線路末端發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)等值阻抗最大，而通端

24、發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)等值阻抗最大，而通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流為最小的運(yùn)行方式。過(guò)保護(hù)裝置的短路電流為最小的運(yùn)行方式。最大短路電流：在最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)，通過(guò)最大短路電流：在最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)，通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流為最大。保護(hù)裝置的短路電流為最大。最小短路電流：在最小運(yùn)行方式下兩相短路時(shí)，通過(guò)最小短路電流：在最小運(yùn)行方式下兩相短路時(shí)，通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流為最小。保護(hù)裝置的短路電流為最小。保護(hù)裝置的起動(dòng)值：對(duì)應(yīng)于電流升高而動(dòng)作的電流保護(hù)裝置的起動(dòng)值：對(duì)應(yīng)于電流升高而動(dòng)作的電流保護(hù)，使保護(hù)裝置起動(dòng)的最小電流值稱為保護(hù)裝置的保護(hù)，使保護(hù)裝置起動(dòng)的最小電流值稱為保護(hù)裝置的起動(dòng)電流。保護(hù)裝置的起

25、動(dòng)值是用電力系統(tǒng)的一次側(cè)起動(dòng)電流。保護(hù)裝置的起動(dòng)值是用電力系統(tǒng)的一次側(cè)參數(shù)表示的，當(dāng)一次側(cè)的短路電流達(dá)到這個(gè)數(shù)值時(shí)，參數(shù)表示的，當(dāng)一次側(cè)的短路電流達(dá)到這個(gè)數(shù)值時(shí)，安裝在該處的這套保護(hù)裝置就能夠起動(dòng)。安裝在該處的這套保護(hù)裝置就能夠起動(dòng)。保護(hù)裝置整定：就是根據(jù)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求，保護(hù)裝置整定：就是根據(jù)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求，確定保護(hù)裝置起動(dòng)值，靈敏系數(shù)，動(dòng)作時(shí)限等過(guò)程。確定保護(hù)裝置起動(dòng)值，靈敏系數(shù)，動(dòng)作時(shí)限等過(guò)程。2、工作原理 如右圖所示，如右圖所示，在輸電線路上發(fā)生在輸電線路上發(fā)生短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)安裝地點(diǎn)的短路電安裝地點(diǎn)的短路電流可用下式計(jì)算：流可用下式計(jì)算： lzZElIssd

26、1minmax)(l zZElIssd1maxmin23)( 結(jié)論：流過(guò)保護(hù)安裝地點(diǎn)的短路電流值隨短路點(diǎn)的位置結(jié)論：流過(guò)保護(hù)安裝地點(diǎn)的短路電流值隨短路點(diǎn)的位置變化，變化， 且與系統(tǒng)的運(yùn)行方式和短路類型有關(guān)。且與系統(tǒng)的運(yùn)行方式和短路類型有關(guān)。 3. 整定計(jì)算整定計(jì)算 動(dòng)作電流動(dòng)作電流 為保證選擇性，保護(hù)裝置的起動(dòng)電流應(yīng)按躲開(kāi)下一為保證選擇性，保護(hù)裝置的起動(dòng)電流應(yīng)按躲開(kāi)下一條線路出口處短路時(shí)，通過(guò)保護(hù)的最大短路電流來(lái)整定。條線路出口處短路時(shí)，通過(guò)保護(hù)的最大短路電流來(lái)整定。即即 IkBmax母線母線B處短路時(shí)的最大短路電流。處短路時(shí)的最大短路電流。結(jié)論結(jié)論:電流速斷保護(hù)只能保護(hù)本條線路的一部分，而不

27、能電流速斷保護(hù)只能保護(hù)本條線路的一部分，而不能保護(hù)全線路，其最大和最小保護(hù)范圍保護(hù)全線路，其最大和最小保護(hù)范圍Lmax和和Lmin。繼電器動(dòng)作電流：繼電器動(dòng)作電流：max111kBrelactIKI電流保護(hù)電流保護(hù)1段的可靠系數(shù)，段的可靠系數(shù)，取取1.21.3，用于保證在有各，用于保證在有各種誤差的情況下該保護(hù)災(zāi)區(qū)種誤差的情況下該保護(hù)災(zāi)區(qū)外短路時(shí)不動(dòng)作。外短路時(shí)不動(dòng)作。1relK 動(dòng)作時(shí)限動(dòng)作時(shí)限 無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)依靠動(dòng)作電流來(lái)保證其選無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)依靠動(dòng)作電流來(lái)保證其選擇性，即被保護(hù)線路外部短路時(shí)流過(guò)改保護(hù)的電流擇性，即被保護(hù)線路外部短路時(shí)流過(guò)改保護(hù)的電流總是小于其動(dòng)作電流，不能動(dòng)作；

28、而只有在內(nèi)部短總是小于其動(dòng)作電流，不能動(dòng)作；而只有在內(nèi)部短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的電路才有可能大于其動(dòng)作電流，使路時(shí)流過(guò)保護(hù)的電路才有可能大于其動(dòng)作電流，使其保護(hù)動(dòng)作。故無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)沒(méi)有人為延時(shí)，其保護(hù)動(dòng)作。故無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)沒(méi)有人為延時(shí)，只考慮繼電保護(hù)固有動(dòng)作時(shí)間，由于動(dòng)作時(shí)間較小只考慮繼電保護(hù)固有動(dòng)作時(shí)間，由于動(dòng)作時(shí)間較小可認(rèn)為可認(rèn)為t=0s。 保護(hù)范圍靈敏度計(jì)算校驗(yàn)）保護(hù)范圍靈敏度計(jì)算校驗(yàn)） 無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的靈敏度是通過(guò)保護(hù)范圍的大小來(lái)衡量的，即用它所保護(hù)的線路長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。在不同的運(yùn)行方式下和不同的短路類型時(shí)，保護(hù)的靈敏度既保護(hù)范圍個(gè)不相同。當(dāng)系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)，保

29、護(hù)范圍最大，為lmax；而系統(tǒng)在最小方式下兩相短路時(shí)，保護(hù)范圍最小，為lmin；應(yīng)采用最不利情況下保護(hù)的保護(hù)范圍來(lái)校驗(yàn)保護(hù)的靈敏度，一般要求保護(hù)范圍lmin不小于全長(zhǎng)的15%。即lmin15%lABminmax11113()2ssactElZzI4.電流速斷保護(hù)的接線圖電流速斷保護(hù)的接線圖 單相原理接線圖 原理圖以整體形式表示各二次設(shè)備之間的電氣聯(lián)接。正常狀態(tài)：正常狀態(tài)：一次設(shè)備通過(guò)的電流為負(fù)載電流一次設(shè)備通過(guò)的電流為負(fù)載電流流過(guò)流過(guò)KA的電流小于動(dòng)作值的電流小于動(dòng)作值不發(fā)斷路器跳閘脈沖不發(fā)斷路器跳閘脈沖 。KA不動(dòng)作，其觸點(diǎn)不閉合不動(dòng)作，其觸點(diǎn)不閉合短路故障時(shí)：短路故障時(shí)：流過(guò)流過(guò)KA的二次

30、電流大于的二次電流大于KA動(dòng)動(dòng)作值作值KA觸點(diǎn)閉合觸點(diǎn)閉合KOM線圈得電線圈得電,其觸點(diǎn)閉合其觸點(diǎn)閉合KS起動(dòng)，發(fā)出信號(hào)。起動(dòng)，發(fā)出信號(hào)。QF跳閘，切除故障。跳閘，切除故障。4.電流速斷保護(hù)的接線圖電流速斷保護(hù)的接線圖 單相原理接線圖 展開(kāi)圖 展開(kāi)圖以分散形式表示二次設(shè)備之間的電氣連接。展開(kāi)圖以分散形式表示二次設(shè)備之間的電氣連接。分為交流回路和直流回路。分為交流回路和直流回路。 看二次回路方法：先交流后直流；交流看電源，看二次回路方法：先交流后直流；交流看電源，直流找線圈，抓住觸點(diǎn)不放松，一個(gè)一個(gè)全查清。直流找線圈，抓住觸點(diǎn)不放松，一個(gè)一個(gè)全查清。 線路中管型避雷器放電時(shí)間為線路中管型避雷器放

31、電時(shí)間為0.040.06S，在避雷器放電時(shí)速斷保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作，為此在速在避雷器放電時(shí)速斷保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作，為此在速斷保護(hù)裝置中加裝一個(gè)保護(hù)出口中間繼電器。一斷保護(hù)裝置中加裝一個(gè)保護(hù)出口中間繼電器。一方面擴(kuò)大接點(diǎn)的容量和數(shù)量，另一方面躲過(guò)管型方面擴(kuò)大接點(diǎn)的容量和數(shù)量，另一方面躲過(guò)管型避雷器的放電時(shí)間，防止誤動(dòng)作。避雷器的放電時(shí)間，防止誤動(dòng)作。電流速斷保護(hù)裝置為什么要加中間繼電器？電流速斷保護(hù)裝置為什么要加中間繼電器？5、對(duì)電流速斷保護(hù)的評(píng)價(jià)、對(duì)電流速斷保護(hù)的評(píng)價(jià) 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單可靠，動(dòng)作迅速。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單可靠，動(dòng)作迅速。 缺陷：（缺陷：（1不能保護(hù)線路全長(zhǎng)；不能保護(hù)線路全長(zhǎng)； （2運(yùn)行方式變化較大時(shí)，可

32、能無(wú)保護(hù)范圍。運(yùn)行方式變化較大時(shí)，可能無(wú)保護(hù)范圍。 （3在線路較短時(shí)，可能無(wú)保護(hù)范圍。在線路較短時(shí)，可能無(wú)保護(hù)范圍。AB212AB1IdLIdL圖216系統(tǒng)運(yùn)行方式變化較大情況 圖217短路時(shí)保護(hù)范圍較小的情況 AB21IdLAB212AB1IdLIdL圖216系統(tǒng)運(yùn)行方式變化較大情況 圖217短路時(shí)保護(hù)范圍較小的情況 當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化很大，或者保護(hù)線路的長(zhǎng)度很短時(shí)，無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的靈敏度就會(huì)不滿足要求甚至沒(méi)有保護(hù)范圍，此保護(hù)不宜使用，此時(shí)可采用無(wú)時(shí)限電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)。電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)是采用電流、電壓元件相互閉鎖實(shí)現(xiàn)的保護(hù)，只要有一個(gè)元件不動(dòng)作，保護(hù)即被閉鎖。 2.無(wú)時(shí)限電流電壓

33、連鎖速斷保護(hù)111 11111 1 111AB3:75%sactsNactactsNEIZz lUIz lZlll正常運(yùn)行方式下歸算至保護(hù)安裝處的等效電源阻抗：正常運(yùn)行方式下無(wú)時(shí)限電流電壓連鎖速斷保護(hù)的保護(hù)范圍，即為了提高保護(hù)的靈敏度又不至于失去選擇性，即保護(hù)在外部短路時(shí)不動(dòng)作，斷路器QF1處電流電壓的一次動(dòng)作值均可按正常運(yùn)行方式下保證本線路75%長(zhǎng)度的保護(hù)范圍進(jìn)行整定即：特殊情況特殊情況 電流速斷可以保護(hù)電流速斷可以保護(hù)線路全長(zhǎng)。在采用線線路全長(zhǎng)。在采用線路路變壓器組的接線方變壓器組的接線方式的電網(wǎng)中，把線路和式的電網(wǎng)中，把線路和變壓器可以看成是一個(gè)變壓器可以看成是一個(gè)元件。速斷保護(hù)按躲開(kāi)元

34、件。速斷保護(hù)按躲開(kāi)變壓器低壓側(cè)短路出口變壓器低壓側(cè)短路出口處處d1點(diǎn)短路來(lái)整定，可點(diǎn)短路來(lái)整定，可以保護(hù)線路的全長(zhǎng)。以保護(hù)線路的全長(zhǎng)。 二、帶時(shí)限電流速斷保護(hù)電流保護(hù)第斷） 電流保護(hù)第段只能保護(hù)線路的一部分，而該線路剩下部分的短路故障必須依靠電流保護(hù)第段來(lái)可靠切除。這樣，線路上的電流保護(hù)第段和第段共同構(gòu)成整個(gè)被保護(hù)線路的主保護(hù)，它能以盡可能快的速度，可靠并有選擇性地切除本線路上任一處故障。 帶時(shí)限電流速斷保護(hù)電流測(cè)量元件的整定值遵循原則： 第一、在任何情況下，帶時(shí)限電流速斷保護(hù)均能保護(hù)本線路全長(zhǎng)包括本線路末端），為此，保護(hù)范圍必須延伸至相鄰的下一線路，以保證保護(hù)在有各種誤差的情況下仍能保護(hù)線路

35、的全長(zhǎng)； 第二、為了保證在相鄰的下一線路出口處短路時(shí)保護(hù)的選擇性，本線路的帶時(shí)限電流速斷保護(hù)在動(dòng)作時(shí)間和動(dòng)作電流兩個(gè)方面均必須和相鄰線路的無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)配合。 電流速斷保護(hù)在許多情況下均能保證選擇性，且電流速斷保護(hù)在許多情況下均能保證選擇性，且接線簡(jiǎn)單，動(dòng)作迅速可靠。但是電流速斷保護(hù)不能保接線簡(jiǎn)單，動(dòng)作迅速可靠。但是電流速斷保護(hù)不能保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，怎么辦？護(hù)本線路的全長(zhǎng)，怎么辦？ 解決辦法：增設(shè)一套新的保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)。 限時(shí)電流速斷保護(hù)： 按與相鄰線路電流速斷保護(hù)相配合且以較短時(shí)限獲得選擇性的電流保護(hù)。1. 工作原理工作原理 （1限時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍必須延伸到下一條線路中去。

36、 （2限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作帶有一定的時(shí)限。 （3為了保證速動(dòng)性，時(shí)限應(yīng)盡量縮短。 2. 整定計(jì)算整定計(jì)算 （1） 動(dòng)作電流動(dòng)作電流 動(dòng)作電流按躲開(kāi)下一條線路無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流按躲開(kāi)下一條線路無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流進(jìn)行整定：的動(dòng)作電流進(jìn)行整定： 下一線dzKdzIKI繼電器動(dòng)作電流：繼電器動(dòng)作電流：jxTAdzjdzKnII act1relact2bminact1act2/IK IKtttABC1QF2QF3QFact1IIl0ABIBIBCIkkBmaxIact1Iact2IkCmaxIn現(xiàn)以下圖所示斷路器QF1處的帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的整定為例說(shuō)明動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)間的整定計(jì)算方

37、法。 (2) 動(dòng)作時(shí)限動(dòng)作時(shí)限 為了保證選擇性，限時(shí)電流速斷保護(hù)比下一條線路為了保證選擇性，限時(shí)電流速斷保護(hù)比下一條線路無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限高出一個(gè)時(shí)間階段無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限高出一個(gè)時(shí)間階段t，即即ttt2 1 影響影響t的因素有：的因素有： 2QF的跳閘時(shí)間的跳閘時(shí)間tQF, 約為約為0.2s。 時(shí)間繼電器提前動(dòng)作誤差時(shí)間繼電器提前動(dòng)作誤差tt，電磁型的約為，電磁型的約為0.05s。 限時(shí)速斷保護(hù)的測(cè)量元件在外部故障切除后，限時(shí)速斷保護(hù)的測(cè)量元件在外部故障切除后，由于慣性而不能立即返回的慣性延時(shí)由于慣性而不能立即返回的慣性延時(shí)tg，電磁型的約，電磁型的約為為0.1s。 裕度

38、時(shí)間裕度時(shí)間ty，取，取0.1s。故。故stttttygtQF50.(3)靈敏度校驗(yàn)靈敏度校驗(yàn) Ksen1.5，是因?yàn)榭紤]了以下不利于保護(hù)動(dòng)作的因素。，是因?yàn)榭紤]了以下不利于保護(hù)動(dòng)作的因素。（a可能存在非金屬性短路，使短路電流可能存在非金屬性短路，使短路電流Id較??；較??；（b實(shí)際的短路電流小于計(jì)算值；實(shí)際的短路電流小于計(jì)算值；（c電流互感器有負(fù)誤差，使短路時(shí)流入保護(hù)起動(dòng)元件電流互感器有負(fù)誤差，使短路時(shí)流入保護(hù)起動(dòng)元件中的電流變??；中的電流變小；（d繼電器的實(shí)際起動(dòng)值可能有正誤差，使繼電器的實(shí)際起動(dòng)值可能有正誤差，使IdzJ變大；變大； (e) 考慮一定裕度?？紤]一定裕度。 5 . 13 .

39、1 1min actkBsenIIK思考問(wèn)題：靈敏性不滿足要求，怎么辦？思考問(wèn)題：靈敏性不滿足要求，怎么辦？ （1 1與下一條線路的限時(shí)電流速斷相配合與下一條線路的限時(shí)電流速斷相配合 下一線dzKdzIKI (2) 動(dòng)作時(shí)限比動(dòng)作時(shí)限比下一條線路時(shí)限電流下一條線路時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限高出一個(gè)時(shí)間階段高出一個(gè)時(shí)間階段t，即即ttt 下一線本可見(jiàn)，這種提高斷路器QF1處電流保護(hù)第段靈敏讀的方法犧牲了其速斷性。 當(dāng)帶時(shí)限電流速斷保護(hù)靈敏度不滿足要求時(shí)，動(dòng)作電流可采用和相鄰線路電流保護(hù)第段整定值配合的方法確定，以降低本線路電流保護(hù)第段的整定值，提高其靈敏度。relact2act

40、1bminK IIKact1act2ttt 3、限時(shí)電流速斷保護(hù)的接線圖、限時(shí)電流速斷保護(hù)的接線圖 （單相原理接線展開(kāi)圖展開(kāi)圖 從以上QF1處帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的整定值的分析計(jì)算上可以得出如下結(jié)論：(1)帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍大于線路的長(zhǎng)度lAB。(2)帶時(shí)限電流速斷保護(hù)必須有延時(shí)元件才能保證選擇性。(3)帶時(shí)限電流速斷保護(hù)可見(jiàn)做本線路無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的近后備，即當(dāng)在AB線路電流第段保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障而該處電流第段拒動(dòng)時(shí)，由該處電流保護(hù)第段動(dòng)作控制斷路器QF1延時(shí)跳閘。4、對(duì)限時(shí)電流速斷保護(hù)的評(píng)價(jià)、對(duì)限時(shí)電流速斷保護(hù)的評(píng)價(jià) 優(yōu)點(diǎn)：限時(shí)電流速斷保護(hù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠，能保護(hù)本條線路全

41、長(zhǎng)。 缺陷：不能作為相鄰元件下一條線路的后備保護(hù),受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化較大。 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)定義：其動(dòng)作電流按躲過(guò)被保護(hù)線路的最定義：其動(dòng)作電流按躲過(guò)被保護(hù)線路的最大負(fù)荷電流整定，其動(dòng)作時(shí)間一般按階梯原則大負(fù)荷電流整定，其動(dòng)作時(shí)間一般按階梯原則進(jìn)行整定以實(shí)現(xiàn)過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作選擇性，并進(jìn)行整定以實(shí)現(xiàn)過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作選擇性，并且其動(dòng)作時(shí)間與短路電流的大小無(wú)關(guān)。且其動(dòng)作時(shí)間與短路電流的大小無(wú)關(guān)。思考問(wèn)題：無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)只能保護(hù)本線路一部思考問(wèn)題：無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)只能保護(hù)本線路一部分，限時(shí)電流速斷能保護(hù)本線路全長(zhǎng)，但不能做為相分，限時(shí)電流速斷能保護(hù)本線路全長(zhǎng)，但不能做為相鄰線路的

42、后備保護(hù)。要想實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)后備保護(hù)，怎么辦？鄰線路的后備保護(hù)。要想實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)后備保護(hù)，怎么辦？三、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù) (電流保護(hù)第段) 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的作用是做本線路主保護(hù)的近后備，并做相鄰下一線路或元件的遠(yuǎn)后備，因此它的保護(hù)范圍要求超過(guò)相鄰線路或元件的末端 。1、 工作原理工作原理反應(yīng)電流增大而動(dòng)作反應(yīng)電流增大而動(dòng)作,它要求能保護(hù)本條線路的全長(zhǎng)它要求能保護(hù)本條線路的全長(zhǎng)和下一條線路的全長(zhǎng)。作為近后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)，其和下一條線路的全長(zhǎng)。作為近后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)，其保護(hù)范圍應(yīng)包括下條線路或設(shè)備的末端。過(guò)電流保護(hù)在最保護(hù)范圍應(yīng)包括下條線路或設(shè)備的末端。過(guò)電流保護(hù)在最大負(fù)荷時(shí)，保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作。大負(fù)荷時(shí)，

43、保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作。 2、整定計(jì)算、整定計(jì)算（1動(dòng)作電流動(dòng)作電流按躲開(kāi)被保護(hù)線路的最大負(fù)荷電流，且在自起動(dòng)電按躲開(kāi)被保護(hù)線路的最大負(fù)荷電流，且在自起動(dòng)電流下繼電器能可靠返回進(jìn)行整定：流下繼電器能可靠返回進(jìn)行整定： max. fhzqKdzIKKKImaxmaxfzqzqIkImaxzqhIImax maxfzqkzqkhIKKIKI dzhhIIk 繼電器的動(dòng)作電流：繼電器的動(dòng)作電流：max. fTAhjxzqKdzInKKKKI（靈敏度校驗(yàn)（靈敏度校驗(yàn)近后備近后備512. .min.)(dzdlmIIK本末近）212. .min.)(dzdlmIIK下一末遠(yuǎn)）遠(yuǎn)后備遠(yuǎn)后備 低電壓繼電器正常時(shí)得電

44、常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)低電壓繼電器正常時(shí)得電常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。斷開(kāi)。 當(dāng)電壓低于整定值時(shí)，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)閉合。當(dāng)電壓低于整定值時(shí)，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)閉合。正常運(yùn)行時(shí)，正常運(yùn)行時(shí)，KV觸點(diǎn)打開(kāi)，觸點(diǎn)打開(kāi)，KA觸點(diǎn)打開(kāi)。觸點(diǎn)打開(kāi)。最大負(fù)荷電流：最大負(fù)荷電流：KV觸點(diǎn)打開(kāi)，觸點(diǎn)打開(kāi)，KA觸點(diǎn)閉合。觸點(diǎn)閉合。短路時(shí)：短路時(shí)：KV觸點(diǎn)閉合，觸點(diǎn)閉合，KA觸點(diǎn)閉合。觸點(diǎn)閉合。思索：當(dāng)靈敏度不滿足要求時(shí)，怎么辦？思索：當(dāng)靈敏度不滿足要求時(shí)，怎么辦？ 可以采 用低電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)。ttt 21（3） 時(shí)間整定時(shí)間整定 ttt max 下本 為保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性，過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作延時(shí)是

45、按為保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性，過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作延時(shí)是按階梯原則整定的，即本線路的過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作延時(shí)應(yīng)比下階梯原則整定的，即本線路的過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作延時(shí)應(yīng)比下一條線路的電流一條線路的電流段的動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)一個(gè)時(shí)限階段段的動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)一個(gè)時(shí)限階段t: 3、接線圖、接線圖 電流電流段保護(hù)的原理接線、展開(kāi)圖與電流段保護(hù)的原理接線、展開(kāi)圖與電流段保護(hù)相同。段保護(hù)相同。 4、對(duì)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的評(píng)價(jià)、對(duì)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的評(píng)價(jià) 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，對(duì)單側(cè)電源的放射型電網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，對(duì)單側(cè)電源的放射型電網(wǎng)能保證有選擇性的動(dòng)作。不僅能作本線路的近后備有時(shí)能保證有選擇性的動(dòng)作。不僅能作本線路的近后備有時(shí)作為

46、主保護(hù)），而且能作為下一條線路的遠(yuǎn)后備。在放射作為主保護(hù)），而且能作為下一條線路的遠(yuǎn)后備。在放射型電網(wǎng)中獲得廣泛應(yīng)用，一般在型電網(wǎng)中獲得廣泛應(yīng)用，一般在35千伏及以下網(wǎng)絡(luò)中作為千伏及以下網(wǎng)絡(luò)中作為主保護(hù)。主保護(hù)。 缺陷：動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)，而且越靠近電源端其動(dòng)作缺陷：動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)，而且越靠近電源端其動(dòng)作時(shí)限越大，對(duì)靠電源端的故障不能快速切除。時(shí)限越大，對(duì)靠電源端的故障不能快速切除。 由于定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作值只考慮在最大負(fù)荷電流情況下保護(hù)不動(dòng)作和保護(hù)能可靠返回的情況，而無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)和帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流則必須躲過(guò)某一個(gè)短路電流，因此，電流保護(hù)第段的動(dòng)作電流通常比電流保護(hù)第段和第段的動(dòng)作電

47、流小得多，其靈敏度比電流保護(hù)第、段更高。 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某處發(fā)生短路時(shí)，從故障點(diǎn)至電源之間所有線路上的電流保護(hù)第段的電測(cè)量元件均可能動(dòng)作。為了保證選擇性，各線路第段電流保護(hù)均需增加延時(shí)元件，且各線路第段保護(hù)的延時(shí)必須互相配合。 兩相鄰線路電流保護(hù)第段動(dòng)作時(shí)間之間相差一個(gè)時(shí)間階段的整定方式稱為按階梯原則整定。 當(dāng)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)靈敏度不滿足要求時(shí)，可采用低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)。所謂低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)是指在定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)中同時(shí)采用電流測(cè)量元件和低于動(dòng)作電壓動(dòng)作的低電壓測(cè)量元件來(lái)判斷線路是否發(fā)生短路故障的保護(hù)。 四、電流保護(hù)的接線方式 所謂電流保護(hù)的接線方式是指電流互感器和電流測(cè)量元件間的連接方式。

48、為能反映所有類型的相間短路，電流保護(hù)要求至少在兩相線路上應(yīng)裝有電流互感器和電流測(cè)量元件。I I I 1ABC至邏輯 元件( )aI I 1ABC( )b至邏輯 元件QFQF 電流保護(hù)的接線方式 (a) 完全星形接線； (b)不完全星形接線三相星形接線方式的保護(hù)對(duì)各種故障都能動(dòng)作。三相星形接線方式的保護(hù)對(duì)各種故障都能動(dòng)作。兩相星形接線的保護(hù)能反應(yīng)各種相間短路，但兩相星形接線的保護(hù)能反應(yīng)各種相間短路，但B相發(fā)生相發(fā)生單相短路時(shí)，保護(hù)裝置不會(huì)動(dòng)作。單相短路時(shí)，保護(hù)裝置不會(huì)動(dòng)作。（1） 兩相電流差接線兩相電流差接線三相短路時(shí)流過(guò)繼電器電流是三相短路時(shí)流過(guò)繼電器電流是 倍的短路電流；倍的短路電流；ICB

49、AICIBIAIaIcTAaTAc圖 2 28 兩 相 電 流 差 接 線 的 原 理 接 線 圖 3AC兩相短路時(shí)流過(guò)繼電器電流是兩相短路時(shí)流過(guò)繼電器電流是 倍的短路電流；倍的短路電流； AB或或CB兩相短路時(shí)流過(guò)繼電器電流是兩相短路時(shí)流過(guò)繼電器電流是 倍的短路電流。倍的短路電流。21IJIJ=caII三相短路三相短路:IJ= Ia3 故對(duì)兩相電流差接線方式，在對(duì)稱運(yùn)行或三相短路故對(duì)兩相電流差接線方式，在對(duì)稱運(yùn)行或三相短路時(shí)，時(shí)，Kjx= ； 3 接線系數(shù)接線系數(shù)Kjx ：流過(guò)繼電器的電流：流過(guò)繼電器的電流IJ與電流互感與電流互感器二次側(cè)短路電流之比，數(shù)值為器二次側(cè)短路電流之比，數(shù)值為2TA

50、jjxIIK 在在AC兩相短路時(shí)，兩相短路時(shí)，Kjx=2； 在在AB或或BC兩相短路時(shí)，兩相短路時(shí)，Kjx=1。 對(duì)于三相和兩相星形接線方式任何短路型式對(duì)于三相和兩相星形接線方式任何短路型式Kjx=1. 2. 各種接線方式在不同故障時(shí)的性能分析各種接線方式在不同故障時(shí)的性能分析 （1中性點(diǎn)直接接地或非直接接地電網(wǎng)中的各種相間短路中性點(diǎn)直接接地或非直接接地電網(wǎng)中的各種相間短路 前述三種接線方式均能反應(yīng)這些故障。前述三種接線方式均能反應(yīng)這些故障。（2中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的兩點(diǎn)接地短路中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的兩點(diǎn)接地短路 在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中，某點(diǎn)發(fā)生兩點(diǎn)接地故障，在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中，某

51、點(diǎn)發(fā)生兩點(diǎn)接地故障，希望只切除一個(gè)故障點(diǎn)。希望只切除一個(gè)故障點(diǎn)。 串聯(lián)線路上兩點(diǎn)接地情況串聯(lián)線路上兩點(diǎn)接地情況 放射性線路上兩點(diǎn)接地情況 串聯(lián)線路上兩點(diǎn)接地情況串聯(lián)線路上兩點(diǎn)接地情況 如下圖所示，在dA點(diǎn)和dB點(diǎn)發(fā)生接地短路。 若保護(hù)1和保護(hù)2均采用三相星形接線時(shí)，100%地只切除線路故障。 如采用兩相星形接線，只能有2/3的機(jī)會(huì)有選擇地切除后面的一條線路。AB：AC： BA： BC： CA： CB： 放射性線路上兩點(diǎn)接地情況放射性線路上兩點(diǎn)接地情況 如下圖所示，在如下圖所示，在dA 、dB點(diǎn)發(fā)生接地短路時(shí)：點(diǎn)發(fā)生接地短路時(shí)：如采用三相星形接線時(shí)，兩套保護(hù)均將起動(dòng)。如采用三相星形接線時(shí)，兩套保

52、護(hù)均將起動(dòng)。如采用兩相星形接線，則保護(hù)有如采用兩相星形接線，則保護(hù)有2/3的機(jī)會(huì)只切除的機(jī)會(huì)只切除任一線路。任一線路。AB： AC： BA： BC： CA： CB： 因此，在放射性的因此，在放射性的線路中，兩相星形比三線路中，兩相星形比三相星形應(yīng)用較廣。相星形應(yīng)用較廣。 （3） 對(duì)對(duì)Y，d11接線變壓器后面的兩相短路接線變壓器后面的兩相短路當(dāng)側(cè)發(fā)生當(dāng)側(cè)發(fā)生AB兩相兩相短路時(shí)，分析該側(cè)電流相短路時(shí)，分析該側(cè)電流相量圖和量圖和 Y側(cè)電流相量圖。側(cè)電流相量圖。ABCD1DE1E234526178DE143A52B6D2C718E2(a)(b)圖231 Y,d11變壓器后面的兩相短路示意圖 1A32B

53、DABCII(2)結(jié)論結(jié)論:三相星形接線比兩三相星形接線比兩相星形接線靈敏系數(shù)增相星形接線靈敏系數(shù)增大一倍。大一倍。A2IB1IBIB2IA1IC2IIAIC1C1YIIYAIYCIYC2=IYBIYA2=IYA1IYB2IYB1 過(guò)電流保護(hù)接于降壓變壓器的高壓側(cè)過(guò)電流保護(hù)接于降壓變壓器的高壓側(cè)Y Y側(cè)以作側(cè)以作為低壓側(cè)（側(cè)線路故障的后備保護(hù)時(shí)，不同接線形為低壓側(cè)（側(cè)線路故障的后備保護(hù)時(shí)，不同接線形式的保護(hù)有其不同的特點(diǎn)。式的保護(hù)有其不同的特點(diǎn)。 （a采用三相星形接線時(shí)，則采用三相星形接線時(shí)，則B相上繼電器中的電相上繼電器中的電流較其它兩相大一倍。因此靈敏系數(shù)增大一倍流較其它兩相大一倍。因此靈

54、敏系數(shù)增大一倍 。 （b采用兩相星形接線時(shí)，使采用兩相星形接線時(shí)，使B相的電流遺失，不相的電流遺失，不能使保護(hù)的靈敏度得到充分提高。故在兩相星形接線的能使保護(hù)的靈敏度得到充分提高。故在兩相星形接線的中線上再接入一個(gè)繼電器，從而提高了這個(gè)繼電器的靈中線上再接入一個(gè)繼電器，從而提高了這個(gè)繼電器的靈敏度。敏度。 （c采用兩相電流差采用兩相電流差接線時(shí)，流入繼電器的接線時(shí)，流入繼電器的電流為零，保護(hù)不動(dòng)作。電流為零，保護(hù)不動(dòng)作。因此，這種接線方式不因此，這種接線方式不能用來(lái)保護(hù)變壓器。能用來(lái)保護(hù)變壓器。3. 各種接線方式的應(yīng)用范圍各種接線方式的應(yīng)用范圍 (1)三相星形接線方式能反應(yīng)各種類型的故障，用在

55、中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，作為相間短路的保護(hù)，同時(shí)也可保護(hù)單相接地。 (2)兩相星形接線方式較為經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單，能反應(yīng)各種類型的相間短路。主要應(yīng)用在35千伏及以下電壓等級(jí)的中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)和非直接接地電網(wǎng)中，廣泛地采用它作為相間短路的保護(hù)。（3兩相電流差接線方式接線簡(jiǎn)單，投資少，但是靈敏性較差，這種接線主要用在610千伏中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，作為饋電線和較小容量高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。完全星形接線方式，一般用于大接地電流系統(tǒng)。完全星形接線方式，一般用于小接地電流系統(tǒng)。 兩種接線方式均能反映所有的相間短路，兩種接線方式的區(qū)別主要有：（1兩種接線的投資不同；（2在大接地電流系統(tǒng)中，完全星形接線能反映所有單相接地故

56、障，不完全星形接線不能反映B相接地故障； （3在小接地電流系統(tǒng)中，在不同線路的不同相上發(fā)生兩點(diǎn)接地時(shí)，不完全星形接線只有三分之一的機(jī)會(huì)切除兩條線，而完全星形接線則均切除兩條線，因此，不完全星形接線的供電可靠性高；在串聯(lián)運(yùn)行的兩相鄰線路上發(fā)生兩點(diǎn)接地時(shí)，不完全星形接線方式的電流保護(hù)有三分之一的機(jī)會(huì)無(wú)選擇性動(dòng)作，而完全星型接線則百分之百有選擇性動(dòng)作。（4對(duì)于繞組為星型-三角形聯(lián)結(jié)的變壓器后發(fā)生兩相短路時(shí)，完全星型接線方式電流保護(hù)的靈敏度是不完全星型接線電流保護(hù)的靈敏度的二倍。 （5對(duì)于繞組為星形-三角形連接的變壓器在發(fā)生兩相短路時(shí)，完全星形接線方式電流保護(hù)的靈敏度是不完全星形接線電流保護(hù)的靈敏度的

57、2倍。五、電流三段式保護(hù)小結(jié)五、電流三段式保護(hù)小結(jié) 電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分，限時(shí)電流速斷電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分，限時(shí)電流速斷保護(hù)能保護(hù)線路全長(zhǎng)，但卻不能作為下一相鄰線路的后備保護(hù)能保護(hù)線路全長(zhǎng)，但卻不能作為下一相鄰線路的后備保護(hù)，因此，必須采用定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)作為本條線路和保護(hù)，因此，必須采用定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)作為本條線路和下一段相鄰線路的后備保護(hù)。下一段相鄰線路的后備保護(hù)。1、三段式電流保護(hù)：、三段式電流保護(hù)： 由電流速斷保護(hù)，限時(shí)電流速斷保護(hù)及定時(shí)由電流速斷保護(hù)，限時(shí)電流速斷保護(hù)及定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)相配合構(gòu)成的一整套保護(hù)。限過(guò)電流保護(hù)相配合構(gòu)成的一整套保護(hù)。 電流電壓保護(hù)在

58、單電源輻射網(wǎng)中一般有很好的選擇性， 電流保護(hù)第段主要靠動(dòng)作電流值來(lái)區(qū)分被保護(hù)范圍內(nèi)部和外部短路而具有選擇性，而電流保護(hù)第段和第段則應(yīng)由動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間兩者相結(jié)合才能保證其選擇性。但在多電源或單電源環(huán)網(wǎng)等復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中這種保護(hù)可能無(wú)法保證其選擇性。 電流電壓保護(hù)第段和第段共同作為線路的主保護(hù)，能滿足規(guī)程關(guān)于35KV及以下網(wǎng)絡(luò)主保護(hù)的速動(dòng)性要求。電源電壓保護(hù)第段因?yàn)樵浇咏娫?，?dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)，有時(shí)動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)達(dá)好幾秒，所以一般情況下只能作為線路的后備保護(hù)。 電流電壓保護(hù)的靈敏度因系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化而變化。一般情況下能滿足靈敏度要求。但在系統(tǒng)運(yùn)行方式變化很大、線路很短和線路長(zhǎng)而負(fù)荷重等情況下其靈敏度可能不

59、容易滿足要求，甚至出現(xiàn)保護(hù)范圍為0的情況。電流電壓保護(hù)的電路構(gòu)成、整定計(jì)算及調(diào)試維護(hù)都較簡(jiǎn)單，因此，它是最可靠的一種保護(hù)。電流電壓保護(hù)因?yàn)檫x擇性、靈敏性和速動(dòng)性等方面都存在不足，故主要用于35kv及以下的單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)作為線路保護(hù)，也可作為電動(dòng)機(jī)和小型變壓器等元件的保護(hù)。對(duì)于運(yùn)行方式變動(dòng)大或者電壓等級(jí)高于35kv的電網(wǎng)，這種保護(hù)的選擇性、速動(dòng)性和靈敏性常常難以滿足，為此要才用更加復(fù)雜的保護(hù)方案。保護(hù)方式無(wú)時(shí)限電流速斷 限時(shí)電流速斷 過(guò) 電 流 保 護(hù) 一般過(guò)流低電壓閉鎖過(guò)流 單相原理接線圖單相原理接線圖 起動(dòng)電流起動(dòng)電流 動(dòng)作時(shí)限動(dòng)作時(shí)限 保護(hù)范圍保護(hù)范圍 靈敏度靈敏度)(max.minsdze

60、XIUXL211 下一線dzKdzIKImax. fhzqKdzIKKKIehKdzIKKI edzUU70.ttt2 1ttt 21ttt 21ttt 21512. )(min dzdlmIIK 下一線dzKdzIKI51. .min.(dzdlmIIK本末近）2 . 1 .min.(dzdlmIIK下一末遠(yuǎn)）本線路全長(zhǎng)及本線路全長(zhǎng)及下一條相鄰線下一條相鄰線路無(wú)時(shí)限速斷路無(wú)時(shí)限速斷保護(hù)范圍的一保護(hù)范圍的一部分部分.I d z = K K Id.Bmaxt=0s 0.5s線 路 的 一 部線 路 的 一 部分分本線路全長(zhǎng)及本線路全長(zhǎng)及下一條相鄰線下一條相鄰線路全長(zhǎng)路全長(zhǎng).不滿足要求不滿足要求: