35kV輸電線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

35kV輸電線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)35kV輸電線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)/35kV輸電線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

本科課程設(shè)計(jì)課程名稱：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理設(shè)計(jì)題目：35kV輸電線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

摘要力是當(dāng)今世界使用最為廣泛、地位最為重要的能源之一，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)國民經(jīng)濟(jì)、人民生活乃至社會(huì)穩(wěn)定都有著極為重大的影響。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是反映電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)而動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)生信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本作用是：全系統(tǒng)范圍內(nèi)，按指定分區(qū)實(shí)時(shí)地檢測各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，快速與時(shí)地采取故障隔離或告警信號(hào)等措施，以求最大限度地維持系統(tǒng)的穩(wěn)定、保持供電的連續(xù)性、保障人身的安全、防止或減輕設(shè)備的損壞。隨著電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力。隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展。大量機(jī)組、超高壓輸變變電的投入運(yùn)行，對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的更高要求。繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，被稱為電力系統(tǒng)的安全屏障，同時(shí)又是電力系統(tǒng)事故擴(kuò)大的根源，做好繼電保護(hù)工作是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的必不可少的重要手段，電力系統(tǒng)事故具有連鎖反應(yīng)、速度快、涉與面廣、影響大的特點(diǎn)，往往會(huì)給國民經(jīng)濟(jì)和人民生活造成社會(huì)性的災(zāi)難。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是35kv線路繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)。主要任務(wù)是為保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行,需要對(duì)電網(wǎng)配置完善的繼電保護(hù)裝置.根據(jù)該電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、電壓等級(jí)、線路長度、運(yùn)行方式以與負(fù)荷性質(zhì)的要求，給35KV的輸電線路設(shè)計(jì)合適的繼電保護(hù)。關(guān)鍵詞：35kv繼電保護(hù)、整定計(jì)算、故障分析、設(shè)計(jì)原理目錄TOC\o"1-3"\h\u1.1繼電保護(hù)的作用 51.1.1繼電保護(hù)的概念與任務(wù) 51.2繼電保護(hù)的基本原理和保護(hù)裝置的組成 51.2.1反應(yīng)系統(tǒng)正常運(yùn)行與故障時(shí)電器元件（設(shè)備）一端所測基本參數(shù)的變化而構(gòu)成的原理（單端測量原理，也稱階段式原理） 51.2.2反應(yīng)電氣元件內(nèi)部故障與外部故障（與正常運(yùn)行）時(shí)兩端所測電流相位和功率方向的差別而構(gòu)成的原理（雙端測量原理，也稱差動(dòng)式原理） 61.2.3保護(hù)裝置的組成部分 61.3對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求 71.3.1選擇性 71.3.2速動(dòng)性 71.3.3靈敏性 81.3.4可靠性 81.4繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展簡史 82.35KV線路故障分析 92.1常見故障分析 92.1.1相間短路 92.1.2接地短路 93、35KV線路繼電保護(hù)的配置 94.電網(wǎng)相間短路的電流保護(hù) 104.1瞬時(shí)電流速斷保護(hù) 104.1.1瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的工作原理 104.1.2原理接線 114.1.3瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算 124.2限時(shí)電流速斷電流保護(hù) 154.2.1限時(shí)電流速斷保護(hù)的工作原理 164.2.2限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算 164.2.3限時(shí)電流速斷保護(hù)的單相原理接線 194.3定時(shí)限過電流保護(hù) 194.3.1定時(shí)限過電流保護(hù)的工作原理 194.3.2定時(shí)限時(shí)電流保護(hù)的整定計(jì)算 214.3.3定時(shí)限過電流保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)和保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 215：致謝 236:參考文獻(xiàn) 231、繼電保護(hù)概論1.1繼電保護(hù)的作用1.1.1繼電保護(hù)的概念與任務(wù)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是反映電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)而動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)生信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。繼電保護(hù)的基本任務(wù)是：電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)、快速、有選擇地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，保證非故障設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，盡量縮小停電范圍;電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的要求能自動(dòng)、與時(shí)、有選擇地發(fā)出告警信號(hào)或者減負(fù)荷、跳閘。1.2繼電保護(hù)的基本原理和保護(hù)裝置的組成1.2.1反應(yīng)系統(tǒng)正常運(yùn)行與故障時(shí)電器元件（設(shè)備）一端所測基本參數(shù)的變化而構(gòu)成的原理（單端測量原理，也稱階段式原理）運(yùn)行參數(shù)：I、U、Z∠φ反應(yīng)I↑→過電流保護(hù)反應(yīng)U↓→低電壓保護(hù)反應(yīng)Z↓→低阻抗保護(hù)(距離保護(hù))1.2.2反應(yīng)電氣元件內(nèi)部故障與外部故障（與正常運(yùn)行）時(shí)兩端所測電流相位和功率方向的差別而構(gòu)成的原理（雙端測量原理，也稱差動(dòng)式原理）以A-B線路為例：規(guī)定電流正方向：電流從母線流向線路規(guī)定電壓正方向：母線指向線路利用以上差別，可構(gòu)成差動(dòng)原理保護(hù)。如：縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)；方向高頻保護(hù)；相差高頻保護(hù)等。1.2.3保護(hù)裝置的組成部分┌──┐┌──┐┌──┐輸入─→│測量│─→│邏輯│─→│執(zhí)行│─→輸出信號(hào)└──┘└──┘└──┘信號(hào)↑└整定值1.3對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求1.3.1選擇性繼電保護(hù)動(dòng)作的選擇性是指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。d3點(diǎn)短路：6動(dòng)作：有選擇性；5動(dòng)作：無選擇性如果6拒動(dòng)，5再動(dòng)作：有選擇性(5作為6的遠(yuǎn)后備保護(hù))d1點(diǎn)短路：1、2動(dòng)作：有選擇性；3、4動(dòng)作：無選擇性后備保護(hù)（本元件主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)）：(1)由前一級(jí)保護(hù)作為后備叫遠(yuǎn)后備.(2)由本元件的另一套保護(hù)作為后備叫近后備.1.3.2速動(dòng)性繼電保護(hù)的速動(dòng)性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)以盡可能快的速度切除故障設(shè)備。故障后,為防止并列運(yùn)行的系統(tǒng)失步,減少用戶在電壓降低情況下工作的時(shí)間與故障元件損壞程度，應(yīng)盡量地快速切除故障。(快速保護(hù):幾個(gè)工頻周期，微機(jī)保護(hù)：30ms以下)故障切除總時(shí)間等于保護(hù)裝置和斷路器動(dòng)作時(shí)間之和。一般快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0.06-0.12s,最快的可達(dá)0.02-0.04s;一般斷路器動(dòng)作時(shí)間為0.06-0.15s，最快的有0.02-0.06s。目前常用的無時(shí)限整套保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間表帶方向或不帶方向的電流電壓速斷保護(hù)裝置0.06-0.1s各型距離保護(hù)裝置0.1-1.25s高頻保護(hù)裝置0.04-0.15s線路橫差或縱差保護(hù)裝置0.06-0.1s元件縱差保護(hù)裝置0.06-0.1s1.3.3靈敏性繼電保護(hù)的靈敏性是指保護(hù)裝置對(duì)于其應(yīng)保護(hù)的范圍內(nèi)發(fā)生故障的反應(yīng)能力。（保護(hù)不該動(dòng)作情況與應(yīng)該動(dòng)作情況所測電氣量相差越大→靈敏度↑）。一般用靈敏系數(shù)Klm來衡量靈敏度。1.3.4可靠性繼電保護(hù)的可靠性是指保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)不誤動(dòng);再規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)可靠動(dòng)作;而在不屬于該保護(hù)動(dòng)作的其他任何情況下，應(yīng)可靠的不動(dòng)作。（主保護(hù)對(duì)動(dòng)作快速性要求相對(duì)較高；后備保護(hù)對(duì)靈敏性要求相對(duì)較高。）1.4繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展簡史上世紀(jì)90年代出現(xiàn)了裝于斷路器上并直接作用于斷路器的一次式的電磁型過電流繼電器，本世紀(jì)初，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，繼電器才開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護(hù)。這個(gè)時(shí)期可認(rèn)為是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的開端。1901年出現(xiàn)了感應(yīng)型過電流繼電器。1908年提出了比較被保護(hù)元件兩端的電流差動(dòng)保護(hù)原理。1910年方向性電流保護(hù)開始得到應(yīng)用，在此時(shí)期也出現(xiàn)了將電流與電壓比較的保護(hù)原理，并導(dǎo)致了本世紀(jì)29年代初距離保護(hù)的出現(xiàn)。隨著電力系統(tǒng)載波通訊的發(fā)展，在1927年前后，出現(xiàn)了利用高壓輸電線上高頻載波電流傳送和比較輸電線兩端功率或相位的高頻保護(hù)裝置。在50年代，微波中繼通訊開始應(yīng)用與電力系統(tǒng)，從而出現(xiàn)了利用微波傳送和比較輸電線兩端故障電氣量的微波保護(hù)。早在50年代就出現(xiàn)了利用故障點(diǎn)產(chǎn)生的行波實(shí)現(xiàn)快速繼電保護(hù)的設(shè)想。經(jīng)過20余年的研究，終于誕生了行波保護(hù)裝置。顯然，隨著光纖通訊將在電力系統(tǒng)中的大量采用，利用光纖通道的繼電保護(hù)必將得到廣泛的應(yīng)用。以上是繼電保護(hù)原理的發(fā)展過程。與此同時(shí)，構(gòu)成繼電保護(hù)裝置的元件、材料、保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)型式和制造工藝也發(fā)生了巨大的變革.50年代以前的繼電保護(hù)裝置都是由電磁型感應(yīng)型或電動(dòng)型繼電器組成的這些繼電器統(tǒng)稱為機(jī)電式繼電器.本世紀(jì)50年代初由于半導(dǎo)體晶體管的發(fā)展開始出現(xiàn)了晶體管式繼電保護(hù)裝置稱之為電子式靜態(tài)保護(hù)裝置.70年代是晶體管繼電保護(hù)裝置在我國大量采用的時(shí)期滿足了當(dāng)時(shí)電力系統(tǒng)向超高壓大容量方向發(fā)展的需要.80年代后期標(biāo)志著靜態(tài)繼電保護(hù)從第一代(晶體管式)向第二代(集成電路式)的過渡.目前后者已成為靜態(tài)繼電保護(hù)裝置的主要形式.在60年代末有人提出用小型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的設(shè)想由此開始了對(duì)繼電保護(hù)計(jì)算機(jī)算法的大量研究對(duì)后來微型計(jì)算機(jī)式繼電保護(hù)(簡稱微機(jī)保護(hù))的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ).70年代后半期比較完善的微機(jī)保護(hù)樣機(jī)開始投入到電力系統(tǒng)中試運(yùn)行.80年代微機(jī)保護(hù)在硬件結(jié)構(gòu)和軟件技術(shù)方面已趨于成熟并已在一些國家推廣應(yīng)用這就是第三代的靜態(tài)繼電保護(hù)裝置.微機(jī)保護(hù)裝置具有巨大的優(yōu)越性和潛力因而受到運(yùn)行人員的歡迎.進(jìn)入90年代以來它在我國得到了大量的應(yīng)用將成為繼電保護(hù)裝置的主要型式.可以說微機(jī)保護(hù)代表著電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的未來將成為未來電力系統(tǒng)保護(hù)控制運(yùn)行調(diào)度與事故處理的統(tǒng)一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成部分.2.35KV線路故障分析2.1常見故障分析2.1.1相間短路這里的“相”指三相對(duì)稱制交流電源，是由三個(gè)單相交流電源所組成的電源系統(tǒng)——簡稱三相交流電源。我國所采用的供電方式稱為三相四線制交流電源，三相發(fā)電機(jī)的繞組作星形連接。各繞組的首端稱端線，端線與端線之間的電壓稱為線電壓。各繞組的末端連接在一起稱中線，與端線之間的電壓稱為相電壓。相間短路是指端線與端線之間未經(jīng)過負(fù)載（即用電器）而相連接所造成的電源短路。2.1.2接地短路在接地系統(tǒng)中，一相接地較大，可能構(gòu)成系統(tǒng)短路。這時(shí)的接地電流叫做接地短路電流。在高壓接地系統(tǒng)中，接地短路電流可能很大。接地短路電流在500A與500A以下者稱為小接地短路電流系統(tǒng)；接地短路電流500A以上者均為大接地短路電流系統(tǒng)。3、35KV線路繼電保護(hù)的配置相間短路保護(hù)采用兩相兩繼電流保護(hù)，它是一種階段式電流保護(hù)。以第Ⅰ段、第Ⅱ段電流速斷保護(hù)作為主保護(hù)，以第Ⅲ段過電流保護(hù)作為后備保護(hù)。2、單相接地故障的保護(hù)方式之一：4.電網(wǎng)相間短路的電流保護(hù)在電網(wǎng)中35kv與以下的較低電壓的網(wǎng)絡(luò)中主要采用三段式電流保護(hù)，最主要的優(yōu)點(diǎn)就是簡單、可靠，并且在一般情況下也能夠滿足快速切除故障的要求。三段式過流保護(hù)包括：

1、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（簡稱電流速斷保護(hù)或電流ⅰ段）

2、限時(shí)電流速斷保護(hù)（電流ⅱ段）

3、過電流保護(hù)（電流ⅲ段）。電流速斷、限時(shí)電流速斷和過電流保護(hù)都是反應(yīng)電流增大而動(dòng)作的保護(hù)，它們相互配合構(gòu)成一整套保護(hù)，稱做三段式電流保護(hù)，它們的不同是保護(hù)范圍不同。三段的區(qū)別主要在于起動(dòng)電流的選擇原則不同。其中速斷和限時(shí)速斷保護(hù)是按照躲開某一點(diǎn)的最大短路電流來整定的，而過電流保護(hù)是按照躲開最大負(fù)荷電流來整定的。

1、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)：保護(hù)范圍小于被保護(hù)線路的全長一般設(shè)定為被保護(hù)線路的全長的85%

2、限時(shí)電流速斷保護(hù)：保護(hù)范圍是被保護(hù)線路的全長或下一回線路的15%

3、過電流保護(hù)：保護(hù)范圍為被保護(hù)線路的全長至下一回線路的全長

4.1瞬時(shí)電流速斷保護(hù)輸電線路發(fā)生短路時(shí)，電流突然增大，電壓降低。利用電流突然增大使保護(hù)動(dòng)作而構(gòu)成的保護(hù)裝置，稱為電流保護(hù)。通常輸電線路電流保護(hù)采用階段式電流保護(hù)，采用三套電流保護(hù)共同構(gòu)成三段式電流保護(hù)。可以根據(jù)具體的情況，只采用速斷加過流保護(hù)或限時(shí)速斷加過流保護(hù)，也可以三段同時(shí)采用。4.1.1瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的工作原理瞬時(shí)電流速斷保護(hù)又稱Ⅰ段電流保護(hù)，它是反應(yīng)電流增大而能瞬時(shí)動(dòng)作切除故障的電流保護(hù)。圖形符號(hào)：Ｉ＞當(dāng)系統(tǒng)電源電勢(shì)一定，線路上任一點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流的大小與短路點(diǎn)至電源之間的電抗（忽略電阻）與短路類型有關(guān)，三相短路和兩相短路時(shí)，流過保護(hù)安裝地點(diǎn)的短路電流可用下式表示 2-1 2-2式中——系統(tǒng)等電源相電勢(shì)；——系統(tǒng)等效電源到保護(hù)安裝處之間的電抗；——線路千米長度的正序電抗；——短路點(diǎn)至保護(hù)安裝處距離。由式（2.1-1）、式（2.1-2）可見，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式一定時(shí)，和是常數(shù)，流過保護(hù)安裝處的短路電流，是短路點(diǎn)至保護(hù)安裝處距離的函數(shù)。短路點(diǎn)距離電源越遠(yuǎn)（越大），短路電流值越小。4.1.2原理接線圖2.1——1瞬時(shí)電流速斷保護(hù)原理接線圖瞬時(shí)電流速斷保護(hù)單相原理接線，如圖（2.1—1）所示，它是由電流繼電器KA（測量元件）、中間繼電器KM、信號(hào)繼電器KS組成。正常運(yùn)行時(shí)，流過線路的電流是負(fù)荷電流，其值小于其動(dòng)作電流，保護(hù)不動(dòng)作。當(dāng)在被保護(hù)線路的速斷保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流大于保護(hù)的動(dòng)作值，KA常開觸電閉合，啟動(dòng)中間繼電器KM，KM觸電閉合，啟動(dòng)信號(hào)繼電器KS，并通過斷路器的常開輔助觸電，接到跳閘線圈YT構(gòu)成通路，斷路器跳閘切除故障線路。因電流繼電器的觸電容量比較小，若直接接通跳閘回路，會(huì)被破壞，而KM的觸點(diǎn)容量較大，可直接接通跳閘回路。另外，考慮當(dāng)線路上裝有管型避雷器時(shí)，當(dāng)雷擊線路使避雷器放電時(shí)，而避雷器放電的時(shí)間約為0.01s，相當(dāng)于線路發(fā)生順勢(shì)短路，避雷器放電完畢，線路即恢復(fù)正常工作。在這個(gè)過程中，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)不應(yīng)誤動(dòng)作，因此可利用帶延時(shí)0.06～0.08s中間繼電器來增大保護(hù)裝置固有動(dòng)作時(shí)間，以防止管型避雷器放電引起瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的誤動(dòng)作。信號(hào)繼電器繼電器KS的作用以指示保護(hù)動(dòng)作，以便運(yùn)行人員處理和分析故障。4.1.3瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算在繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算中，一般考慮兩種極端的運(yùn)行方式，即最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式。流過保護(hù)安裝處的短路電流最大時(shí)的運(yùn)行方式稱為系統(tǒng)最大運(yùn)行方式，此時(shí)系統(tǒng)阻抗為最??；反之，當(dāng)流過保護(hù)安裝處的短路電流最小的運(yùn)行方式稱為系統(tǒng)最小運(yùn)行方式，此時(shí)系統(tǒng)阻抗為最大。圖2.2—1中曲線表示最大運(yùn)行方式下三相短路電流隨的變化曲線，曲線表示最小運(yùn)行方式下兩相短路電流隨的變化曲線。設(shè)保護(hù)1、2分別為線路曲線和的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)。在線路AB瞬時(shí)電流速斷保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)1應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作；在線路BC瞬時(shí)保護(hù)的保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)2應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作。圖表2.2——1曲線表示最大運(yùn)行方式曲線表示最小運(yùn)行方式為保證選擇性，對(duì)保護(hù)1而言，本線路末端短路時(shí)應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作切除故障；在相鄰線路首端點(diǎn)短路時(shí)，不應(yīng)動(dòng)作，而應(yīng)由保護(hù)2動(dòng)作跳開斷路器切除故障但由于被保護(hù)線路末端短路與相鄰線路出口處短路的短路電流幾乎相等，保護(hù)1無法區(qū)別被保護(hù)線路末端短路故障和點(diǎn)的短路故障。因此，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)1的動(dòng)作電流應(yīng)按大于本線路末端短路時(shí)流過保護(hù)安裝處的最大短路電流來整定，即（2—3）式中—保護(hù)1無時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流，又稱一次動(dòng)作電流；—可靠系數(shù)，考慮到繼電器的整定誤差、短路電流計(jì)算誤差和非周期分量的影響等而引入的大于1的系數(shù)，一般取1.2～1.3。—被保護(hù)線路末端末端B母線上三相短路時(shí)保護(hù)安裝測量到的最大短路電流，一般取次暫態(tài)短路電流周期分量的有效值。瞬時(shí)電流速斷保護(hù)按式（2.2—1）確定整定值時(shí)，保證了在相鄰線路上發(fā)生短路故障保護(hù)1不會(huì)誤動(dòng)作。當(dāng)然這樣選擇保護(hù)動(dòng)作電流之后，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)必然不能保護(hù)線路全長。同時(shí)從圖（2.2—1）還可以看出，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)范圍隨系統(tǒng)運(yùn)行方式和短路類型而變。在最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)，保護(hù)范圍最大為；在最小運(yùn)行方式下兩相短路時(shí)，保護(hù)范圍最小為。對(duì)于短線路，由于線路首末端短路時(shí)，短路電流數(shù)值相差不大，在最小運(yùn)行方式下保護(hù)范圍可能為零。瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的選擇性是依靠保護(hù)整定值保證的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)，是用其最小保護(hù)范圍來衡量的，規(guī)程規(guī)定，最小保護(hù)范圍不應(yīng)小于線路全長的。圖（2.2—1）中在最小保護(hù)區(qū)末端（交點(diǎn)N）發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流等于由式（2.2—1）所決定的保護(hù)的動(dòng)作電流，即（2—4）解得最小保護(hù)長度（2—5）式中—系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，最大等值電抗；—輸電線路千米正序電抗。同理，最大保護(hù)區(qū)末端短路時(shí)，即（2—6）解得最大保護(hù)長度（2—7）式中—系統(tǒng)最大行方式下，最小等值電抗。通常規(guī)定，最大保護(hù)范圍不應(yīng)小于被保護(hù)線路的，最小保護(hù)范圍不應(yīng)小于被保護(hù)線路全長。整定計(jì)算：、動(dòng)作電流I'op.1=K'rel*Ikl.max=K'rel*==3.052KA二次側(cè)電流、最大保護(hù)范圍為滿足要求。最小保護(hù)范圍為滿足要求。3)、動(dòng)作時(shí)限：T'1=04.2限時(shí)電流速斷電流保護(hù)由于瞬時(shí)電流速斷保護(hù)不能保護(hù)線路全長，當(dāng)被保護(hù)線路末端附近短路時(shí)，必須由其他的保護(hù)來切除。為了滿足速動(dòng)的要求，保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)盡可能的短。為此，可增加一套帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)，用以切除瞬時(shí)電流速斷保護(hù)范圍以外的短路故障，這種帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)范圍以外的短路故障，稱為限時(shí)電流速斷保護(hù)。要求限時(shí)電流速斷保護(hù)被保護(hù)線路的全長。4.2.1限時(shí)電流速斷保護(hù)的工作原理限時(shí)電流速斷保護(hù)的工作原理，可用圖3.1—1說明。線路L1和L2上分別裝有瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，其動(dòng)作電流分別為、，保護(hù)范圍如圖3.1—1所示。設(shè)在線路L1和L2的保護(hù)裝置還裝有限時(shí)電路速斷保護(hù)，以保護(hù)1的限時(shí)電路速斷保護(hù)為例，要使其能保護(hù)L1的全長，即線路L1末端短路時(shí)應(yīng)該可靠地動(dòng)作，則其動(dòng)作電流必須小于線路末端的短路電流最小短路電流。圖3.1—1限時(shí)電流速斷保護(hù)的工作原理由以上分析可知，若要是限時(shí)電路速斷保護(hù)能夠保護(hù)線路全長，其保護(hù)范圍必然要延伸到相鄰線路以部分。為滿足選擇性必須給限時(shí)電流速斷保護(hù)增加一定的時(shí)限，此時(shí)限既能保證選擇性又能滿足速動(dòng)性的要求，即盡可能短。鑒于此，可首先考慮使它的保護(hù)范圍不超出相鄰線路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍，而動(dòng)作時(shí)限則比相鄰線路的無時(shí)限電速斷保護(hù)長一個(gè)時(shí)限級(jí)差，用表示?？梢娤迺r(shí)電流速斷保護(hù)是通過動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)限來保證選擇性的。4.2.2限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算為了滿足選擇性，保護(hù)1限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)大于保護(hù)2的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流，圖2.2—2寫成等式（3—1）（3—2）式中—變壓器低壓母線D點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)，流過保護(hù)安裝最大短路電流。為了保證選擇性，保護(hù)1的限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，還要與保護(hù)2的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)、保護(hù)3的差動(dòng)（或瞬時(shí)電流速斷保護(hù)）動(dòng)作時(shí)限、相配合，即（3--5）式中—時(shí)限級(jí)差。對(duì)于不同型式的斷路器與保護(hù)裝置，在0.3～0.6范圍內(nèi)。靈敏度（3—4）對(duì)靈敏度的要求：1.3～1.5如果靈敏系數(shù)不能滿足要求時(shí)，一般可用降低保護(hù)動(dòng)作電流的方法來解決，即本線路限時(shí)電流速斷保護(hù)的啟動(dòng)電流與相鄰線路的限時(shí)速斷相配合。即（3—5）整定計(jì)算：、動(dòng)作電流二次側(cè)電流：2）、動(dòng)作時(shí)限：、靈敏度：其中取4.2.3限時(shí)電流速斷保護(hù)的單相原理接線限時(shí)電流速斷保護(hù)的單相原理接線圖3.3—1所示。它與瞬時(shí)電流速斷保護(hù)相似，只是時(shí)間繼電器KT代替了中間繼電器KM。當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)，電流繼電器KA動(dòng)作后，必須經(jīng)時(shí)間繼電器的延時(shí)，啟動(dòng)信號(hào)繼電器，動(dòng)作于斷開斷路器。圖3.3—1限時(shí)電流速斷保護(hù)單相原理接線圖限時(shí)電流速斷保護(hù)靈敏性較高，能保護(hù)線路的全長，并且還可作為本線路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)。這樣，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)與限時(shí)電流速斷保護(hù)配合使用，可以使全線路范圍的短路故障都能在0.5s內(nèi)動(dòng)作于跳閘，切除故障。所以，這兩種保護(hù)可組合構(gòu)成線路的主保護(hù)。4.3定時(shí)限過電流保護(hù)4.3.1定時(shí)限過電流保護(hù)的工作原理定時(shí)限過電流保護(hù)是指按躲過最大負(fù)荷電流整定，并以動(dòng)作時(shí)限保證其選擇性的一種保護(hù)。輸電線路正常運(yùn)行時(shí)它不應(yīng)啟動(dòng)，發(fā)生短路且短路電流大于其動(dòng)作電流時(shí)，保護(hù)啟動(dòng)延時(shí)動(dòng)作于斷路器跳閘。過電流保護(hù)不僅能保護(hù)本線路的全長，也能保護(hù)相鄰線路的全長，是本線路的近后備和相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)。圖4.1—1定時(shí)限過電流保護(hù)的工作原理與時(shí)限特性以圖4.1—1為例分析過電流保護(hù)的工作原理。此圖為單側(cè)電源輻射形電網(wǎng)，圖中線路保護(hù)1、保護(hù)2、保護(hù)3裝有定時(shí)限過電流保護(hù)。當(dāng)線路L3上點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，短路電流將流過保護(hù)1、2、3，一般均大于保護(hù)1、2、3均將同時(shí)啟動(dòng)。但根據(jù)選擇性的要求，應(yīng)該由距離故障點(diǎn)最近的保護(hù)3動(dòng)作，使斷路器QF3跳閘，切除故障，而保護(hù)1、2則在故障切除后立即返回。顯然要滿足故障切除后，保護(hù)1、2立即返回的要求，必須依靠各保護(hù)裝置具有不同的動(dòng)作時(shí)限來保證。用、、分別表示保護(hù)裝置1、2、3的動(dòng)作時(shí)限，則有寫成等式（4—1）從上式可見，保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間是從用戶到電源逐漸增加，越靠近電源，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間越長。特點(diǎn)：形狀象一個(gè)階梯，故稱為梯形時(shí)限特性。由于保護(hù)時(shí)間是固定的，與短路電流大小無關(guān)，故此種保護(hù)稱為定時(shí)限過電流保護(hù)。4.3.2定時(shí)限時(shí)電流保護(hù)的整定計(jì)算圖4.2—1定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作電流需按以下兩個(gè)原則整定：在被保護(hù)線路流過最大負(fù)荷電流時(shí)，保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作。（2）相鄰線路短路故障切除后，保護(hù)應(yīng)可靠返回過電流保護(hù)的動(dòng)作電流為（4—2）4.3.3定時(shí)限過電流保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)和保護(hù)動(dòng)作時(shí)