3.1單側(cè)電源配電線路相間短路電流保護(hù)第3章35kV及以下電壓等級(jí)線路保護(hù)所在配電系統(tǒng)屬于中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)。35kV及以下單側(cè)電源配電線路主要有特點(diǎn)：由于是單側(cè)電源線路，因此負(fù)荷功率、短路功率的流動(dòng)方向單向的；1處于較低的電壓等級(jí)，傳輸距離短，傳輸容量小，因此在電力系統(tǒng)中的重要性相對(duì)較低；2線路上一般存在多個(gè)分段、分支斷路器，并與多臺(tái)配電變壓器相連接，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜；34電流保護(hù)一種反應(yīng)故障時(shí)電流的增加而動(dòng)作的一種保護(hù)原理。當(dāng)故障電流超過預(yù)先設(shè)定值（即整定值）時(shí)，保護(hù)動(dòng)作。電流保護(hù)裝置按斷路器位置配置，采用階段式原理，保護(hù)間在動(dòng)作值與動(dòng)作時(shí)間上相互配合，以滿足“四性”要求。其特點(diǎn)是快速，目的是使得故障點(diǎn)與電源之間快速被隔離。

K1、K2點(diǎn)為故障點(diǎn)，線路發(fā)生相間短路故障時(shí)，三相短路電流與兩相短路電流的通用計(jì)算公式為結(jié)合公式并觀察曲線可知：1）故障點(diǎn)越近（即l值越?。搪伏c(diǎn)到保護(hù)安裝處的阻抗越小，短路電流將越大；2）短路類型與運(yùn)行方式也決定故障電流的大小，對(duì)于同一個(gè)故障點(diǎn)，最大運(yùn)行方式下的三相短路電流最大，最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流最小。K1處故障時(shí)，保護(hù)P1應(yīng)動(dòng)作，保護(hù)P2未流過故障電流，無法反應(yīng)；K2

處故障時(shí)，保護(hù)P1、P2流過同一電流，此時(shí)，根據(jù)“選擇性”要求，保護(hù)P2應(yīng)先于保護(hù)P1動(dòng)作，跳開QF2

，保障MN線路正常供電；如P2由于各種原因未能動(dòng)作，保護(hù)P1應(yīng)經(jīng)延時(shí)動(dòng)作跳開，此時(shí)故障范圍擴(kuò)大，但M母線上級(jí)系統(tǒng)仍能保障供電。3.1.1無時(shí)限電流速斷保護(hù)無時(shí)限電流速斷保護(hù)

無時(shí)限電流速斷保護(hù)，動(dòng)作原理是當(dāng)測量電流高于整定值時(shí)，不經(jīng)延時(shí)而動(dòng)作，工程中常被稱為“電流I段保護(hù)”特點(diǎn)：動(dòng)作速度最快目的：使故障設(shè)備能夠快速地被隔離3.1.1無時(shí)限電流速斷保護(hù)繼電保護(hù)的定義無時(shí)限電流速斷保護(hù)（I段）整定

保護(hù)P1的Ⅰ段動(dòng)作電流按躲過本線路（MN線路）末端最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路時(shí)流過保護(hù)安裝處的最大短路電流，即

動(dòng)作時(shí)限

Ⅰ段靈敏度要求最大運(yùn)行方式下出口三相短路電流值不低于保護(hù)的動(dòng)作電流。以保護(hù)P1為例，Ⅰ段靈敏度即滿足要求。注意：電流I段的保護(hù)范圍（即保護(hù)區(qū)）不能超過本線路全長3.1.1無時(shí)限電流速斷保護(hù)【例3-1】

【解】

1）動(dòng)作電流一次值。保護(hù)P1的I段動(dòng)作電流一次值保護(hù)P2的I段動(dòng)作電流一次值3.1.1無時(shí)限電流速斷保護(hù)【例3-1】

【解】

2）動(dòng)作電流二次值。保護(hù)P1的I段動(dòng)作電流二次值保護(hù)P2的I段動(dòng)作電流二次值3.1.1無時(shí)限電流速斷保護(hù)無時(shí)限電流速斷保護(hù)單相原理接線圖中TA為電流互感器，KA為I段電流繼電器。本線路故障電流大于KA定值KA觸點(diǎn)閉合KM中間繼電器動(dòng)作相應(yīng)觸點(diǎn)接通線路QF跳閘回路跳閘線圈YR勵(lì)磁斷路器QF實(shí)現(xiàn)跳閘信號(hào)繼電器KS動(dòng)作，發(fā)出保護(hù)跳閘信號(hào)無延時(shí)跳閘命令無時(shí)限電流速斷保護(hù)原理接線3.1.1無時(shí)限電流速斷保護(hù)+無時(shí)限電流速斷保護(hù)原理接線3.1.1無時(shí)限電流速斷保護(hù)無時(shí)限電流速斷保護(hù)原理接線3.1.2限時(shí)電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)由于電流保護(hù)Ⅰ段通常不能保護(hù)線路全長，考慮增加限時(shí)電流速斷保護(hù)，目的是保護(hù)本線路全長，該保護(hù)又稱為“電流Ⅱ段保護(hù)”。3.1.2限時(shí)電流速斷保護(hù)圖中可以看出，設(shè)置電流Ⅱ段保護(hù)的目的是保護(hù)本線路全長，Ⅱ段保護(hù)的保護(hù)范圍必然會(huì)伸入下一級(jí)線路（相鄰線路），在圖中陰影區(qū)域發(fā)生故障時(shí)，P1的Ⅱ段保護(hù)存在與下線保護(hù)（P2）I段“搶動(dòng)”的問題。3.1.2限時(shí)電流速斷保護(hù)若P1的Ⅱ段保護(hù)區(qū)伸出相鄰線路Ⅰ段保護(hù)區(qū)注意：P1的Ⅱ段保護(hù)區(qū)不應(yīng)伸出相鄰線路P2的Ⅰ段保護(hù)區(qū)!!圖中陰影區(qū)發(fā)生故障時(shí)，P2的Ⅰ段不動(dòng)，P1的Ⅱ段與P2的Ⅱ段啟動(dòng)，同時(shí)動(dòng)作，跳開QF1、QF2，這種保護(hù)動(dòng)作行為稱為“失去選擇性”，是一種錯(cuò)誤行為。3.1.2限時(shí)電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)（Ⅱ段）整定電流Ⅱ段保護(hù)的整定原則是保護(hù)本線路全長，但保護(hù)區(qū)不超過相鄰線路保護(hù)I段保護(hù)區(qū)，即與相鄰線路保護(hù)I段配合，其動(dòng)作電流為

動(dòng)作時(shí)間靈敏度校驗(yàn)公式為大于1.5即滿足靈敏性要求。3.1.2限時(shí)電流速斷保護(hù)

當(dāng)靈敏系數(shù)不能滿足要求時(shí)，電流Ⅱ段保護(hù)定值可與相鄰線路限時(shí)電流速斷保護(hù)配合整定，即

動(dòng)作時(shí)間

如果這樣做，靈敏系數(shù)還是不能滿足要求。則電流Ⅱ段保護(hù)必須按保證本線路末端故障時(shí)達(dá)到規(guī)定的靈敏度來整定，即

按靈敏度整定：3.1.2限時(shí)電流速斷保護(hù)【例3-2】

【解】

1）動(dòng)作電流一次值。保護(hù)P1的Ⅱ段動(dòng)作電流一次值保護(hù)P1的Ⅱ段動(dòng)作電流二次值2）動(dòng)作電流二次值。3.1.2限時(shí)電流速斷保護(hù)【例3-2】

【解】

3）動(dòng)作時(shí)限。4）靈敏度校驗(yàn)。靈敏度滿足要求。3.1.2限時(shí)電流速斷保護(hù)Ⅱ段保護(hù)的單相原理接線延時(shí)本線路故障電流大于KA定值KA觸點(diǎn)閉合KT勵(lì)磁接通線路QF跳閘回路跳閘線圈YR勵(lì)磁斷路器QF實(shí)現(xiàn)跳閘信號(hào)繼電器KS動(dòng)作，發(fā)出保護(hù)跳閘信號(hào)相應(yīng)觸點(diǎn)在整定時(shí)間后閉合3.1.3定時(shí)限過電流保護(hù)定時(shí)限過電流保護(hù)除了主保護(hù)，線路上還應(yīng)配有后備保護(hù)，所謂后備保護(hù)是主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用以切除故障的保護(hù)。一旦主保護(hù)設(shè)備或斷路器發(fā)生故障拒動(dòng)，可以依賴后備保護(hù)切除故障。定時(shí)限過電流保護(hù)（電流Ⅲ段保護(hù)）就是一種后備保護(hù)。3.1.3定時(shí)限過電流保護(hù)如K1處故障，P1的主保護(hù)或QF1拒動(dòng)，由P1的Ⅲ段跳開QF1，此時(shí)P1的Ⅲ段是線路MN的近后備保護(hù)。如K2處故障，P2的主保護(hù)或QF2拒動(dòng)，由P1的Ⅲ段跳開QF1，此時(shí)P1的Ⅲ段是線路NP的遠(yuǎn)后備保護(hù)。拒動(dòng)近后備拒動(dòng)遠(yuǎn)后備3.1.3定時(shí)限過電流保護(hù)對(duì)于圖中K3處故障，若P2的主保護(hù)或QF2拒動(dòng)，故障將不能被切除，這是不允許的。因此，必須設(shè)立電流Ⅲ段保護(hù)提供完整的遠(yuǎn)后備作用。顯然，電流Ⅲ段應(yīng)能保護(hù)相鄰線路全長。拒動(dòng)主保護(hù)后備保護(hù)3.1.3定時(shí)限過電流保護(hù)繼電保護(hù)的定義定時(shí)限過電流保護(hù)（Ⅲ段）整定電流Ⅲ段保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)按以下兩個(gè)條件整定：1）保證Ⅲ段過電流保護(hù)在外部故障切除后可靠返回，其返回電流應(yīng)不小于外部短路故障切除后流過保護(hù)的最大自起動(dòng)電流。即

2）與相鄰線路III段電流保護(hù)配合，即本線路的III段電流保護(hù)整定值應(yīng)大于相鄰線路III段電流保護(hù)整定值。保護(hù)P1的III段動(dòng)作電流取上述兩者較大值。3.1.3定時(shí)限過電流保護(hù)繼電保護(hù)的定義【例3-3】

【解】

1）動(dòng)作電流一次值。根據(jù)過電流保護(hù)其返回電流小于動(dòng)作電流且存在固定比例的特點(diǎn)，可得過電流保護(hù)的整定值為本線路的過電流保護(hù)的整定值應(yīng)大于相鄰線路過電流保護(hù)整定值。兩者取較大值，所以取3.1.3定時(shí)限過電流保護(hù)繼電保護(hù)的定義【例3-3】

【解】

2）保護(hù)P1的III段整定電流二次值。3）動(dòng)作時(shí)限。本例中，保護(hù)P1的III段動(dòng)作時(shí)限為3.1.3定時(shí)限過電流保護(hù)【例3-3】

【解】

4）靈敏度校驗(yàn)。校驗(yàn)近后備靈敏度，指校驗(yàn)點(diǎn)為本線路末端，即N母線處。校驗(yàn)遠(yuǎn)后備靈敏度，指校驗(yàn)點(diǎn)為相鄰線路末端，即P母線處。滿足要求滿足要求電流Ⅰ段的動(dòng)作選擇性由動(dòng)作電流保證，電流Ⅱ段的選擇性由動(dòng)作電流與動(dòng)作時(shí)限共同保證，而電流Ⅲ段是依靠動(dòng)作時(shí)限來保證的。1定時(shí)限過電流保護(hù)要求保護(hù)區(qū)較長，其動(dòng)作電流按躲過最大負(fù)荷電流整定，一般動(dòng)作電流較小，其保護(hù)范圍伸出相鄰線路末端。無時(shí)限電流速斷保護(hù)和限時(shí)電流速斷的保護(hù)動(dòng)作電流，都是按某點(diǎn)的短路電流整定的。23小結(jié)3.1.4電流保護(hù)接線方式所謂電流保護(hù)接線方式，是指電流保護(hù)中電流繼電器線圈與電流互感器二次繞組之間的連接方式。配電線路常用的電流保護(hù)接線方式有三相三繼電器的完全星形聯(lián)結(jié)、兩相兩繼電器的不完全星形聯(lián)結(jié)和兩相三繼電器接線流入電流繼電器的電流與電流互感器二次電流的比值稱為接線系數(shù)，顯然完全星形與不完全星形聯(lián)結(jié)的接線系數(shù)為1。3.1.5階段式電流保護(hù)（1）組成階段式電流保護(hù)由電流Ⅰ段、電流Ⅱ段、電流Ⅲ段組成，三段保護(hù)構(gòu)成“或”邏輯出口跳閘。電流I段保護(hù)由動(dòng)作電流保證選擇性，動(dòng)作電流按躲過本線末端最大運(yùn)行方式下三相短路電流整定，快速性好，但靈敏性差，不能保護(hù)本線全長電流Ⅱ段保護(hù)由動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)限保證選擇性，動(dòng)作電流與下一級(jí)線路電流I段保護(hù)配合整定，快速性較I段保護(hù)差，但靈敏性較好，能保護(hù)本線路全長電流Ⅲ段保護(hù)按階梯特性整定動(dòng)作時(shí)限以保證選擇性，動(dòng)作電流按正常運(yùn)行時(shí)電流保護(hù)不啟動(dòng)、外部故障切除后電流保護(hù)能可靠返回計(jì)算，動(dòng)作慢，但靈敏性好，能保護(hù)下線路全長。3.1.5階段式電流保護(hù)（2）電磁型電流保護(hù)歸總圖與展開圖歸總式原理圖I段保護(hù)測量元件Ⅱ段保護(hù)測量元件Ⅲ段保護(hù)測量元件3.1.5階段式電流保護(hù)展開式原理圖3.1.5階段式電流保護(hù)（3）應(yīng)用實(shí)例3.1.6評(píng)價(jià)與小結(jié)選擇性：電流保護(hù)在單電源線路上具有選擇性；電流I段由動(dòng)作電流保證選擇性；電流Ⅱ段由動(dòng)