關(guān)于三段式保護

1、第三章 第一節(jié) 單側(cè)電源電網(wǎng)相間短路三段式電流保護一、階段式電流保護的應(yīng)用和評價階段式電流速斷保護一般由三段式構(gòu)成：三段式：段 瞬時電流速斷保護、段 限時電流速斷保護、段 定時電流速斷保護。段 限時做主保護，段 瞬時做輔助保護（靠近電源側(cè)短路會快速切除）， 段 定時 做后備保護，也做下一級線路的遠后備保護。特殊情況：兩段式：瞬時、定時或限時、定時。如單電源供電的最后一段線路，只需要兩段式。四段式：瞬時、限時一級、限時二級、定時。如，一級限時不能滿足對主保護的靈敏度要求時，采用四段式；這時限時保護向下一線路延伸，至它的限時保護的范圍（圖3-6 b）三段式電流速斷保護優(yōu)點：0.5s的時間內(nèi)予以切除

2、，在35kV以下電網(wǎng)得到廣泛應(yīng)用。缺點：受電網(wǎng)接線和運行方式影響。整定值按最大方式，靈敏度按最小方式校核靈敏度。二、瞬時電流保護（第段）1、整定值計算及靈敏性校驗定值（定值給定后，不隨實際運行方式、短路點位置、短路類型而變化）可靠性系數(shù)：注意賀書第四版的短路電流（幅值）的記號：最大運行方式，線路AB末端B三相短路的最大短路電流（max既是短路電流最大值，也指最大運行方式），類似地，。最小運行方式，線路AB末端B兩相短路的短路電流（min既是短路電流最小值，也指最小運行方式）類似地，。實際運行方式下，B點相間短路的短路電流總是介于和之間。分別表示保護1的電流瞬時、限時、定時電流保護的定值。分別表

3、示保護2的電流瞬時、限時、定時電流保護的定值。最大運行方式、最小運行方式的系統(tǒng)阻抗，短路時的運行方式的系統(tǒng)阻抗。2、靈敏性以保護2為例：設(shè)為保護范圍，一般，也會出現(xiàn)的情況。上式左等號左邊的式子是不隨運行方式變化，等號右邊的式子是隨運行方式變化的，由上式解出：受運行方式的影響表現(xiàn)在的取值，還與故障方式有關(guān)表現(xiàn)為取值。最大保護范圍為（最大方式三相短路）,下式表明充分小時可能為負值：三、限時電流速斷保護（第段）1、工作原理和整定計算基本原則（1）要求任何情況下能保護線路全長，并具有足夠的靈敏性在滿足要求的前提下，力求動作時限最小。因動作帶有延時，故稱限時電流速斷保護。2、整定值的計算和靈敏性校驗可靠

4、性系數(shù)，比略小定時限過電流保護動作電流的時限： 上式時間依次是，故障線路跳閘時間、中間繼電器時間、時間繼電器時間、測量元件返回慣性時間、裕度3、靈敏度校驗：，能滿足上式最小運行方式，末端短路的要求，限時保護就可以作為主保護。四、定限時過電流保護（第段）1、 作用：作為本線路主保護的近后備以及相鄰線下一線路保護的遠后備。其起動電流按躲最大負荷電流來整定的保護稱為過電流保護，此保護不僅能保護本線路全長，且能保護相鄰線路的全長。可作為線路全長的遠后備保護。1）動作電流：躲最大負荷電流 在外部故障切除后，電動機自起動時，應(yīng)可靠返回。2、定值計算1）動作電流電動機自起動電流要大于它正常工作電流，因此引入

5、自起動系數(shù)動作電流并與定時電流速斷保護比較：式中，分別是繼電器返回系數(shù)（0.85）、可靠性系數(shù)（1.25-1.5)、負荷電動機自啟動最大電流與額定（或正常運行）最大電流比例（幾倍）；分別為定限時過電流保護定值（全段），保護裝置返回電流，負荷電動機自啟動最大電流，額定（或正常運行）最大電流。顯然，應(yīng)按（2）式計算動作電流，且由（2）式可見，Kh越大，IdZ越小，Klm越大。因此，為了提高靈敏系數(shù)，要求有較高的返回系數(shù)。（過電流繼電器的返回系數(shù)為）2）動作時間在網(wǎng)絡(luò)中某處發(fā)生短路故障時，從故障點至電源之間所有線路上的電流保護第段的測量元件均可能動作。例如：下圖中d1短路時，保護14都可能起動。為了

6、保證選擇性，須加延時元件且其動作時間必須相互配合。這樣，可以做到，k1點短路時，短路電流通過5、4、3,并啟動保護，由保護3動作切除故障線路，保護4、5由于電流減少而返回。注意，由保護3動作切除故障線路后，流過保護4、5的是持續(xù)運行的負荷電流。單側(cè)放射形的網(wǎng)絡(luò)，時間配合時間配合第一式針對的短路是圖中的k1，第二式針對的短路是圖中的k2，依次類推。3）靈敏度k1短路時，對于過電流保護1而言，可以是主保護，靈敏系數(shù)；這時保護2作為相鄰線路的后備保護，靈敏系數(shù) ，以此類推： 。構(gòu)成：與第段相同，只是電流繼電器的定值與時間繼電器定值不同。評價第段的比第、段的小得多，其靈敏度比第、段更高；在后備保護之間

7、，只有靈敏系數(shù)和動作時限都互相配合時，才能保證選擇性；保護范圍是本線路和相鄰下一線路全長；電網(wǎng)末端第段的動作時間可以是保護中所有元件的固有動作時間之和（可瞬時動作），故可不設(shè)電流速斷保護；末級線路保護亦可簡化（或II+III），越接近電源，t越長，應(yīng)設(shè)三段式保護。保護1、2、3動作時間 對于保護4，時間配合第三章 第二節(jié) 雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中電流保護1、瞬時電流速斷保護、1）圖3-35中，k1是電源的最遠短路點，k2是電源的最遠短路點，k1、k2都在區(qū)外，短路時保護1、2都應(yīng)不動作，所以動作電流要大于其中較大者。小電源側(cè)保護2的保護范圍縮小，兩側(cè)電源容量差別越大，影響越明顯。2）在保護2裝設(shè)方向元件

8、，只當(dāng)電流從從母線流向被保護線路才動作。但這時保護1不需要安裝方向保護，因為已經(jīng)從動作電流定值避開k1短路的反向電流2、限時電流速斷保護正常：可靠性系數(shù)，比略小。有助增或外吸電源的情況助增，外吸（即正常情況）4、方向性保護的死區(qū)少用方向性保護的措施對于電流速斷保護，從定值上躲開反方向短路對于過電流保護第四章 第二節(jié) 中性點有效接地系統(tǒng)中的接地保護一、中性點有效接地系統(tǒng)中的接地故障零序分析見下圖二、零序電流瞬時速斷（零序段）保護（1）躲過被保護線路末端發(fā)生單相或兩相接地短路時可能出現(xiàn)的最大零序電流，定值（2）躲過由于斷路器三相觸頭不同時合閘所出現(xiàn)的最大零序電流。定值（3）當(dāng)采用單相重合閘時，按照

9、躲過非全相運行狀態(tài)下系統(tǒng)又發(fā)生振蕩時所出現(xiàn)的最大零序電流。并列設(shè)兩套零序段：按（1）、（2）設(shè)置，稱靈敏段，在重合閘時閉鎖；按（3）設(shè)置，稱不靈敏段，它可以一直處投入狀態(tài)，用以彌補單相重合閘過程其他兩相又發(fā)生接地故障沒有保護的缺陷。零序段只能保護全長的15%。三、零序電流限時速斷（零序段）保護零序段能保護線路全長，以較短的時間切除故障，是。其動作電流與下一線路的零序段配合，時間大一個時段。有分支的情況 ，為分支系數(shù)。零序段的靈敏系數(shù)按本線路末端接地短路時的最小零序電流來校驗，要求。靈敏度校驗：， （參考3-17）四、 零序電流定時速斷（零序段）保護以圖4-6或圖4-7為例。零序段動作電流按躲過

10、最大不平衡電流來整定，在正常運行和外部短路時由零序濾過器檢出不平衡電流，其最大值為。，時間大一個時段。有分支的情況 ，為分支系數(shù)。零序段的靈敏系數(shù)按本線路末端接地短路時的最小零序電流來校驗。靈敏度校驗：， （參考3-17）作為近后備時，校驗點為本線路末端，要求能保護線路，作為下一段線路遠后備時，校驗點為下一線路末端，要求能保護線路。零序過電流保護定值一般很小，比相間短路的過電流保護，具有較小的時限。下圖T1（Yd接線）任何故障都不能在高壓側(cè)引起零序電流，無需考慮與保護1、2、3的配合；保護4、5、6依次高出一個時段，對比相間過電流保護的4、5、6，時限短了3個時段。五、 方向性零序電流時保護在

11、雙側(cè)電網(wǎng)中，電源處的變壓器至少有一臺中性點要接地，零序電流從故障點流向各個中性點接地的變壓器，所有要考慮零序電流的方向問題。方向性保護能保護線路全長，以較短的時間切除故障。其簡圖例如，k1短路，保護1、2正確動作，但保護3也可能動作（4以定值避開），又如，K2短路，保護3、4正確動作，但保護2也可能動作（1以定值避開）。設(shè)置零序功率方向繼電器，零序功率繼電器接于和，以和正方向為功率P0正方向，超前為100°。最靈敏動作角-100°，這時零序功率為正最大值，繼電器可靠動作。由于故障點零序電壓最高，零序功率方向繼電器沒有死區(qū)但作為相鄰元件的后備保護時，由于相鄰元件已遠離故障點，

12、零序電壓較低，零序電流又可能分流而變小，零序繼電器會不能啟動。一般按來校驗。3、1為一組、4、2為另一組設(shè)置零序方向繼電器，k1短路，保護1、2正確動作，但保護3、4也可能動作，就不會“誤動”。第五章 第九節(jié) 距離保護的整定計算原則及時對距離保護的評價一、 距離保護整定的計算原則距離保護反映故障點至保護安裝處的距離，距離以阻抗計量。圖5-1中k點短路，保護安裝處1測量阻抗，保護安裝處2測量阻抗。二、 距離保護時限特點三段式距離保護，、段時限特性與瞬時、限時、定時電流三段保護相似。離故障點近的保護動作時間總是最小，保證了選擇性。（1）第段保護2、保護1定值：（2）第段保護2定值：1）沒有助增和外吸的情況段定值應(yīng)使其不超過下