三段電流保護(hù)課件

三段電流保護(hù)一、過電流保護(hù)的原理接線過電流保護(hù)通常又簡稱為過流保護(hù)，其單相原理接線如圖2一1所示。由圖中可以看出，過流保護(hù)一般由三種元件構(gòu)成：(1）電流元件：即電流繼電器KA。它的作用是通過電流互感器T八反應(yīng)電流的大小，故又稱測量元件或啟動元件。當(dāng)電流增大至繼電器動作值時，其常開接點(diǎn)閉合。過電流保護(hù)(2）時限元件：即時間繼電器KT。它的作用是使保護(hù)裝置動作具有所必須的延時。當(dāng)電流繼電器常開接點(diǎn)閉合時，時間繼電器的線圈得電，其接點(diǎn)延時閉合，并經(jīng)信號繼電器KS的線圖、斷路器聯(lián)鎖接點(diǎn)QF接通跳閘線圈YR，使斷路器跳閘，將故障線路切除。(3）信號元件：即信號繼電器KS。它的作用是在保護(hù)裝置動作的同時，信號繼電器本身的信號牌或燈光有顯示，以便值班員確認(rèn)是何種保護(hù)裝置動作，并通過其機(jī)械保持接點(diǎn)接通“信號未復(fù)歸”光字牌。過電流保護(hù)2．兩相兩繼電器不完全星形接線如圖2一3所示。這種接線方式的主要特點(diǎn)是B相不裝設(shè)電流互感器和電流繼電器，因而不能反應(yīng)B相接地故障。但由于這種接線方式能夠保護(hù)各種相間短路故障，故廣泛用于線路相間故障的保護(hù)。例如10kV線路保護(hù)等。需要指出的是：當(dāng)線路上接有Y,d或D,y接線的變壓器時，如果采用這種接線方式，那么當(dāng)變壓器后面發(fā)生某兩相短路時，靈敏度將會大大降低。過電流保護(hù)3．兩相三繼電器不完全星形接線如果被保護(hù)線路的后面接有Y,d或D,y接線的變壓器，并要求該線路的保護(hù)用作該變壓器的后備保護(hù)時，就不能采用兩相兩繼電器不完全星形接線，而是在兩相不完全星形接線的中性線上再接入一個電流繼電器構(gòu)成兩相三繼電器接線，如圖2-5所示。此時所接入的第三個繼電器的電流為A、C兩相電流之和（注意是向量），即IN=Ia+Ic可見，第三個繼電器能夠反應(yīng)最大相電流值，使保護(hù)裝置的靈敏度提高了一倍。過電流保護(hù)在繼電保護(hù)的整定計算中，還經(jīng)常引入接線系數(shù)。所謂接線系數(shù)就是指流經(jīng)繼電器中的電流IK與電流互感器二次側(cè)電流I2之比，即在完全星接和不完全星接中，IK=

I2故Kw=1；但是如果電流互感器二次側(cè)接成三角形，而電流繼電器接法不變，則IK=1.73

I2，即Kw=1.73，過電流保護(hù)當(dāng)靈敏系數(shù)不滿足要求時，可采用其它保護(hù)方式，如用于變壓器保護(hù)中的低電壓閉鎖電流保護(hù)、距離保護(hù)等。3．確定動作時間確定過流保護(hù)的動作時間，就是選擇時間繼電器的動作時間。為了實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)裝置動作的選擇性，過流保護(hù)的動作時間通常是按階梯形原則確定的，即每一級的動作時間較下一級相鄰元件保護(hù)裝置的動作時間大一個時限級差。顯然，愈靠近電源側(cè)，動作時間愈長。取值不宜過大，否則將會降低保護(hù)裝置的速動性，但也不宜太小，否則當(dāng)相鄰線路發(fā)生短路故障時，可能出現(xiàn)越級動作。通常份取為0.5s。這個時間主要考慮了下一級斷路器的跳閘時間，以及時間繼電器動作時間的誤差等。過流保護(hù)的動作時間不隨短路電流的大小變化，而是一個定值，故這種保護(hù)又稱為定時限過流保護(hù)。過電流保護(hù)三段電流保護(hù)一、瞬時電流速斷保護(hù)由于過流保護(hù)是通過動作時間的配合實(shí)現(xiàn)其動作的選擇性，故其動作時間較長，速動性較差。為此，經(jīng)常要與瞬時電流速斷保護(hù)配合使用。所謂瞬時電流速斷保護(hù)，就是保護(hù)裝置的動作時間是瞬時的，不設(shè)時間繼電器，其接線圖如圖2一8所示。圖中的中間繼電器KM有兩個作用：三段電流保護(hù)（1）由于電流繼電器的接點(diǎn)容量較小，不能直接串入跳閘線圈的電流回路，故需要中間繼電器進(jìn)行二次轉(zhuǎn)換；(2)當(dāng)線路上有大氣過電壓時，線路上的管型避雷器將瞬時對地放電，此情況相當(dāng)于接地短路，故保護(hù)裝置可能誤動作。當(dāng)接入中間繼電器后，可利用它的固有時間（約為0.06~0.08s）來避開避雷器的瞬間對地放電時間（約為0.04~0.06s)，從而防止了保護(hù)裝置的誤動作.KM有兩個作用：三段電流保護(hù)將上式所計算出的動作值用一條直線3表示在圖2一9中，此直線與曲線1交于M點(diǎn)，該點(diǎn)所對應(yīng)的距離l

max，就是瞬時速斷保護(hù)裝置的最大保護(hù)范圍。在此范圍以外，保護(hù)裝置不會動作。這就是說，瞬時速斷保護(hù)不能保護(hù)線路的全長，這是它的主要缺點(diǎn)。特別是在最小運(yùn)行方式下，發(fā)生兩相相間短路時，短路電流還要小，如曲線2所示。此時瞬時速斷保護(hù)的保護(hù)范圍l

min最小。規(guī)程要求，此最小保護(hù)范圍不能小于被保護(hù)線路的15％一20％。如果小于此值，瞬時速斷保護(hù)將失去應(yīng)用價值。三段電流保護(hù)二、限時電流速斷保護(hù)瞬時電流速斷與過流保護(hù)相配合，能夠滿足一般線路保護(hù)的要求。但由于被保護(hù)線路的末端部分仍采用過流保護(hù)裝置，其動作時間較長，故對某些重要線路，通常還要再增加一種保護(hù)，即限時電流速斷保護(hù)。限時電流速斷的動作時間較短，只有0.5s，而且能保護(hù)全部線路。為了保護(hù)本線路的全長，限時電流速斷的保護(hù)范圍就必然延伸到下一段線路，但不能超過下一段瞬時速斷的范圍，如圖2一10所示。和分別為保護(hù)裝置1的瞬時和限時的保護(hù)范圍，為保護(hù)裝置2的瞬時保護(hù)范圍。為瞬時速斷保護(hù)的固有動作時間；為限時速斷保護(hù)的動作時間，即0.5s。三段電流保護(hù)為了使限時速斷的保護(hù)范圍不超越下一段瞬時速斷的保護(hù)范圍，限時電流速斷保護(hù)的動作值，應(yīng)大于下一段瞬時速斷保護(hù)的動作值，即有限時電流速斷保護(hù)裝置應(yīng)保護(hù)本段線路的全部，因此應(yīng)選取本線路末端作為靈敏度的校驗(yàn)點(diǎn)。規(guī)程規(guī)定，其靈敏系數(shù)應(yīng)滿足下式所示為三段式電流保護(hù)的展開式原理圖。圖中電流繼電器1KA、2KA及中間繼電器KM、信號繼電器1KS組成瞬時電流