第二章

電網(wǎng)的電流保護

OvercurrentProtection

第一節(jié)單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護

一、繼電器繼電器是一種能自動執(zhí)行通斷操作的部件。當(dāng)輸入量達到一定數(shù)值時，能使其輸出的被控制量（如觸點、電平）發(fā)生預(yù)計的狀態(tài)變化。

電磁型電流繼電器啟動繼電器欠量型繼電器感應(yīng)型電壓繼電器度量繼電器過量型繼電器整流型功率方向繼電器時間繼電器數(shù)字型阻抗繼電器信號繼電器瓦斯繼電器中間繼電器1.繼電器的分類和表示方法Mdc＝k(I2)動作：Mdc≥Mth+Mm

返回：Mdc

≤Mth－Mm

Φδ1δ2I2.過電流繼電器IopIre0IJ動作狀態(tài)“

繼電特性”閉合斷開0.85～0.9二、三段式電流保護的整定與校驗1.單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路時電流量特征ABCDzkzs（1）正常運行狀態(tài)（Eф）流過保護2的短路電流和哪些因素有關(guān)呢？最大方式三相短路最小方式兩相短路IAB_maxIBC_maxICD_maxIL（3）運行方式（ZS）（2）短路點位置（ZK）（4）短路類型ABCDzkzs最大運行方式:最小運行方式:ZS.minZS.max系統(tǒng)最大運行方式：在相同地點發(fā)生相同類型的短路時流過保護安裝處的電流最大，與此對應(yīng)的系統(tǒng)運行方式。系統(tǒng)最小運行方式：在相同地點發(fā)生相同類型的短路時流過保護安裝處的電流最小，與此對應(yīng)的系統(tǒng)運行方式。1.電流速斷保護（電流Ⅰ段）反應(yīng)于短路電流的幅值增大而瞬時動作的電流保護。

整定計算的三要素整定值動作時限靈敏性校驗ABCD21k1k2k3k4按照選擇性的要求，希望能保護本線路全長。以保護2為例：按IKB.min整定：能保護線路AB全長,∴按躲過相鄰下一條線路出口短路(k2)時可能出現(xiàn)的最大短路電流來整定,可保證BC線路故障時保護2不誤動。k2點短路保護2會誤動。ABCD21k1k2k3k4ABCD21k1k2k3k4二次動作電流：一次動作電流：t

2I=0s動作時限：->理想情況電流互感器變比電流互感器接線方式保護范圍隨運行方式、故障類型的變化而變化。

靈敏性校驗：計算最小保護范圍

lmin%(>15%)最大方式三相短路最小方式兩相短路ILABCD21lmax.2lmax.1lmin.2校驗條件：

最小方式兩相相間短路

解析法求最小（最大）保護范圍：保護2保護1ABCD21k1k2k3k4電流速斷保護單相原理接線：缺點:電流速斷保護優(yōu)缺點：優(yōu)點:簡單可靠,動作迅速不能保護本線路全長；失去保護范圍：運行方式變化較大、短線路。個別情況下（線路－變壓器組連接），可以保護線路的全長，并能夠保護變壓器的一部分。2.限時電流速斷保護（電流Ⅱ段）靈敏度：保護范圍必然延伸。選擇性：帶時限,比下一線路電流速斷保護高t?！?/p>

保護線路的全長，足夠的靈敏度；·

具有最小的動作時限。ABCD21k1k2k3k4一次起動電流計算:ABCD21k1k2k3k4ILM動作時限:Lt靈敏性校驗：計算KsenII校驗條件：最小方式、本線末端兩相相間短路ABCD21k1k2k3k4若不滿足,考慮與保護1的限時電流速斷配合:缺點:限時電流速斷保護優(yōu)缺點：優(yōu)點:靈敏度好，能保護線路全長。帶0.5～1秒延時，速動性較差；不能做下一段線路的遠后備電流Ⅰ、Ⅱ段聯(lián)合工作就可以保證全線路的故障在0.5秒內(nèi)予以切除，一般情況下能夠滿足速動性的要求，可以作為“主保護”。依靠動作電流值和動作時間共同保證其選擇性限時電流速斷保護單相原理接線：3.定時限過電流保護（電流III段）動作電流整定：后備保護：（1）近后備－-保護本線路全長（2）遠后備－-保護相鄰線路全長·

動作電流應(yīng)大于本線路上最大負荷電流·

相鄰線路短路故障切除后，已動作的定時限過電流保護能夠可靠返回:IopIre0IJMMABC23415kIopIre0IJMMABC23415k動作時限整定：LtABCD21k1k2M345缺點：故障越近電源端，故障電流越大，切除時限反而越長，不滿足速動性要求！階梯型的時限特性：MMABC23415k靈敏性校驗：計算KsenIII校驗條件：ABCD21k1k2k3k4最小運行方式，本線路（相鄰線路）末端相間短路。-靈敏度應(yīng)相互配合：靠近故障點保護靈敏度高ABCD21k1k2M345過電流保護單相原理接線：同電流二段。優(yōu)點：簡單可靠，動作時限與短路電流的大小無關(guān)。缺點：故障靠電源越近，短路電流越大，過電流保護切除故障的時間越長。反時限過電流保護：也是一種過電流保護，其動作時間是電流的函數(shù)。－電流越小，動作時間越長；－電流越大，動作時間越短。ABCD21k1k2M345IJt0IopIIoptb（啟動電流）（瞬時動作電流）三段式電流保護：

由電流速斷保護，限時電流速斷保護及定時限過電流保護相配合構(gòu)成的一整套保護。電流速斷保護只能保護線路的一部分；限時電流速斷保護能保護線路全長，但卻不能作為下一相鄰線路的后備保護；定時限過電流保護能保護本線路及下一相鄰線路全長，但動作時間較長；因此，實際應(yīng)用時，把三者組合在一起，構(gòu)成電流三段保護小結(jié)

思考：是不是所有的線路都要裝設(shè)三段式電流保護？

什么情況下過電流保護作為主保護？

什么情況下可采用兩段組成一套保護？※處于電網(wǎng)終端的保護裝置，其過電流保護的動作時限并不長，這種情況下它可作為主保護兼后備保護，不需裝設(shè)電流速斷保護和限時電流速斷保護。保護C：可只設(shè)定時限過電流保護保護B：只設(shè)電流速斷保護和定時限過電流保護保護A：按一般原則裝設(shè)電流速斷、限時電流速斷和定時限過流保護。

ABCD21k1k2M345LIKLt階段式電流保護的配合例2-1

如下圖所示網(wǎng)絡(luò)，試對保護1進行電流速斷，限時電流速斷和定時限過電流保護整定計算（起動電流，動作時限和靈敏系數(shù)），并畫出時限特性曲線。（計算電壓取115KV）。三、電流保護的接線方式·電流繼電器與電流互感器二次線圈之間的連接方式。（a）三相星形接線方式；（b）兩相星形接線方式①每相上均裝有CT和LJ、Y形接線②LJ的觸點并聯(lián)（或）①一相上不裝設(shè)CT和LJ、Y形接線②LJ的觸點并聯(lián)（或）（接A、C相）比較：①

對各種相間短路，兩種接線方式均能正確反映。②

在小接地電流系統(tǒng)中，在不同線路的不同相上發(fā)生兩點接地時，一般只要求切除一個接地點，而允許帶一個接地點繼續(xù)運行一段時間。串聯(lián)線路1.三相星形接線和兩相星形接線的性能比較（1）相間短路中性點直接接地電網(wǎng)和非直接接地電網(wǎng)，都能夠正確動作，但動作的繼電器數(shù)目不同。（2）單相接地短路兩相星形接線不能反應(yīng)中性點直接接地電網(wǎng)的B

相接地短路（但有專門的接地保護）。（3）Y/△接線變壓器后面的短路當(dāng)過電流保護接于降壓變壓器的高壓側(cè)作為低壓側(cè)線路的后備時:YΔ措施：在中線上接入一個繼電器，以提高靈敏系數(shù)。(1)三相星形接線可使靈敏系數(shù)增大一倍；(2)兩相星形接線的靈敏系數(shù)只能由A,C相決定，較三相星形接線靈敏系數(shù)降低一半。三相星形接線：廣泛應(yīng)用于發(fā)電機、變壓器等大型貴重設(shè)備的保護中，因為它能提高保護動作的可靠性和靈敏性。2.不同接線方式的應(yīng)用※兩相星形接線時，應(yīng)在所有的線路上將保護裝置安裝在相同的兩相上（一般都裝于A、C相上），以保證在不同的線路上發(fā)生兩點及多點接地時，能切除故障。兩相星形接線：由于兩相星形接線較為簡單經(jīng)濟，因此在中性點直接接地和非直接接地電網(wǎng)中（輻射線路較普遍）廣泛使用。四.三段式電流保護接線圖舉例1LJ5LJ9LJ3ZJ4XJLP3ZJ7SJ12SJDLTQ2LJ6LJ10LJ11LJ7SJ8XJLP12SJ13XJLP(c)直流回路展開圖電流速斷保護限時電流速斷保護過電流保護

跳閘及信號回路LHa1LJ5LJ9LJLHc2LJ6LJ10LJ11LJ（b）交流回路展開圖五.三段式電流保護的評價及應(yīng)用選擇性：通過動作電流、動作時間來保證選擇性。單電源輻射網(wǎng)絡(luò)上可保證獲得選擇性；多電源網(wǎng)絡(luò)上在某些特殊情況下才獲得選擇性。速動性：無時限速斷和帶時限速斷保護動作