輸電線路的相間短路的電流保護(hù)

1、第二章：輸電線路的相間短路的電流保護(hù)GB50062-92電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：對(duì)363kV線路的下列故障或異常運(yùn)行，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：(1)相間短路。(2)單相接地。(3)過(guò)負(fù)荷。1. 310kV線路裝設(shè)相間短路保護(hù)裝置的配置原則(1)在310kV線路裝設(shè)的相間短路保護(hù)裝置，應(yīng)符合下列要求：1)由電流繼電器構(gòu)成的保護(hù)裝置，應(yīng)接于兩相電流互感器上，同一網(wǎng)絡(luò)的所有線路均應(yīng)裝在相同的兩相上。2)后備保護(hù)應(yīng)采用遠(yuǎn)后備方式。3)當(dāng)線路短路使發(fā)電廠廠用母線或重要用戶電壓低于額定電壓的60%時(shí),以及線路導(dǎo)線截面過(guò)小，不允許帶時(shí)限切除短路時(shí)，應(yīng)快速切除故障。4)當(dāng)過(guò)電流保護(hù)的時(shí)限不大于

2、0.50.7s時(shí)，且沒(méi)有第3)款所列的情況，或沒(méi)有配合上的要求時(shí)，可不裝設(shè)瞬動(dòng)的電流速斷保護(hù)。(2)在310kV線路裝設(shè)的相間短路保護(hù)裝置，應(yīng)符合下列規(guī)定：1)單側(cè)電源線路?？裳b設(shè)兩段過(guò)電流保護(hù)：第一段為不帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)；第二段為帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)?？刹捎枚〞r(shí)限或反時(shí)限特性的繼電器。對(duì)單側(cè)電源帶電抗器的線路，當(dāng)其斷路器不能切斷電抗器前的短路時(shí)，不應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)，此時(shí)，應(yīng)由母線保護(hù)或其他保護(hù)切除電抗器前的故障。保護(hù)裝置僅在線路的電源側(cè)裝設(shè)。2)雙側(cè)電源線路?？裳b設(shè)帶方向或不帶方向的電流速斷和過(guò)電流保護(hù)。對(duì)12km雙側(cè)電源的短線路，當(dāng)采用上述保護(hù)不能滿足選擇性、靈敏性或速動(dòng)性的要求時(shí)，可

3、采用帶輔助導(dǎo)線的縱差保護(hù)作主保護(hù)，并裝設(shè)帶方向或不帶方向的電流保護(hù)作后備保護(hù)。3)并列運(yùn)行的平行線路。宜裝設(shè)橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，并應(yīng)以接于兩回線電流之和的電流保護(hù)，作為兩回線同時(shí)運(yùn)行的后備保護(hù)及一回線斷開(kāi)后的主保護(hù)及后備保護(hù)。4)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的線路。為簡(jiǎn)化保護(hù)，可采用故障時(shí)先將網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)解列而后恢復(fù)的辦法，對(duì)不宜解列的線路，可參照對(duì)并列平行線路的辦法。2. 3563kV線路相間短路保護(hù)裝置配置原則(1) 3563kV線路裝設(shè)的相間短路保護(hù)裝置，應(yīng)符合下列要求1)對(duì)單側(cè)電源線路可采用一段或兩段電流速斷或電流閉鎖電壓速斷作主保護(hù)并應(yīng)以帶時(shí)限過(guò)電流保護(hù)作后備保護(hù)。當(dāng)線路發(fā)生短路，使發(fā)電廠廠用母線電壓

4、或重要用戶母線電壓低于額定電壓的60%時(shí)，應(yīng)能快速切除故障。2)雙側(cè)電源線路?？裳b設(shè)帶方向或不帶方向的電流保護(hù)。當(dāng)采用電流、電壓保護(hù)不能滿足選擇性、靈敏性和速動(dòng)性時(shí)，可采用距離保護(hù)裝置。雙側(cè)電源或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，不超過(guò)34km的短線路，當(dāng)采用電流電壓保護(hù)不能滿足要求時(shí)，可采用帶輔助導(dǎo)線的縱差保護(hù)作主保護(hù)，并應(yīng)以帶方向或不帶方向的電流電壓保護(hù)作保護(hù)。3)并列運(yùn)行的平行線路?？裳b設(shè)橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作主保護(hù)，并應(yīng)以接于兩回線電流之和的階段式保護(hù)或距離保護(hù)作為兩回線同時(shí)運(yùn)行的后備保護(hù)及一回線斷開(kāi)后的主保護(hù)及后備保護(hù)。、保護(hù)裝置的起動(dòng)電流第一節(jié)電流保護(hù)概述保護(hù)裝置中的繼電器都具有繼電特性。繼電特性就是指當(dāng)輸入量

5、（如通過(guò)的電流）變化到某一數(shù)值時(shí)，其觸點(diǎn)的狀態(tài)發(fā)生突變（反應(yīng)在節(jié)點(diǎn)的輸出），繼電器具有明確而快速的動(dòng)作特性，即繼電特性,如圖2-2所示。保護(hù)裝置中使保護(hù)動(dòng)作的最小電流叫保護(hù)的動(dòng)作電流，用Iact表示；使保護(hù)返回的最大電流叫返回電流，用Ire表示；返回電流與動(dòng)作電流的比值叫返回系數(shù)，用Kre表示。1reKreIact二、電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式在電源電動(dòng)勢(shì)一定的情況下，線路上任一點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，短路電流的大小與短路點(diǎn)至電源之間的總電抗及短路類型有關(guān)，三相短路電流大小可按下式計(jì)算圖2-2繼電特性(3)KEsXsXiIk(2-1)式中Es系統(tǒng)等效電源的相電動(dòng)勢(shì)；Xs歸算至保護(hù)安裝處至電源的等效電抗；Xi線路

6、單位長(zhǎng)度的正序電抗；lk短路點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離。所謂最大運(yùn)行方式是指：歸算到保護(hù)安裝處系統(tǒng)的等值阻抗最小，即Xs=Xs。min,通過(guò)保護(hù)的短路電流最大的運(yùn)行方式；最小運(yùn)行方式是指：歸算到保護(hù)安裝處的系統(tǒng)等值阻抗最大，即Xs=X&max,通過(guò)保護(hù)的短路電流最小的運(yùn)行方式。最大和最小運(yùn)行方式的選取，對(duì)不同安裝地點(diǎn)的保護(hù)，應(yīng)視網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況而定。同一運(yùn)行方式下，同一故障點(diǎn)的I第二節(jié)無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)一、無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)圖2-3單側(cè)電源線路的無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)工作原理說(shuō)明圖無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)（又叫瞬時(shí)電流速斷保護(hù)簡(jiǎn)稱為電流速斷保護(hù)），1電力系統(tǒng)的相間短路故障發(fā)生在靠近電源側(cè)時(shí)，非常大的短路

7、電流不僅對(duì)系統(tǒng)電力設(shè)備構(gòu)成很大的損壞，還可能危及電力系統(tǒng)的安全，甚至造成電網(wǎng)的崩潰，這就要求能快速的切除故障來(lái)維護(hù)電網(wǎng)的安全。無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的是反應(yīng)電流的增大而瞬時(shí)動(dòng)作的一種保護(hù)。它廣泛地應(yīng)用于輸電線路及電氣設(shè)備保護(hù)中。二、無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流的整定根據(jù)繼電保護(hù)速動(dòng)性的要求，保護(hù)裝置動(dòng)作切除故障的時(shí)間，必須滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性和保證重要用戶供電的可靠性。在簡(jiǎn)單、可靠和保證選擇性的前提下，原則上保護(hù)動(dòng)作越快越好。為了保護(hù)選擇性，無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)(電流I段)的動(dòng)作電流應(yīng)大于本線路末端的最大短路電流IK.B.max0即I1>|(3)set.1>k.B.max(2-5)1=K1set

8、.1-relk.B.max式中l(wèi)Set.1為保護(hù)裝置1的整定電流，線路中的一次電流達(dá)到保護(hù)裝置整定電流時(shí)保護(hù)起動(dòng);K；el為可靠系數(shù)，考慮到繼電器的誤差、短路電流計(jì)算誤差和非周期量影響等，取1.21.3；I*max為最大運(yùn)行方式下，被保護(hù)線路末端變電所B母IX.線上三相短路時(shí)的短路電流，一般，取短路最初瞬間，即t=0時(shí)的短路電流周期分量有效值。無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)是靠動(dòng)作電流獲得選擇性。即使本線路以外發(fā)生短路故障也能保證選擇性。三、動(dòng)作特性分析ISet1一經(jīng)整定不再改變，與線路短路點(diǎn)的位置無(wú)關(guān)，圖2-4中ISet.1可用直線3表示。它與曲線1、2分別交a、b兩點(diǎn)，在交點(diǎn)a、b之前對(duì)應(yīng)的線路上短路

9、時(shí)，由于短路電流大于ISet1,保護(hù)1圖2-6線路長(zhǎng)度對(duì)速斷保護(hù)的影響(a)長(zhǎng)線路；(b)短線路能動(dòng)作；當(dāng)故障點(diǎn)發(fā)生到a、b兩交點(diǎn)之后對(duì)應(yīng)的線路上時(shí)，其短路電流將小于整定電流，保護(hù)1不動(dòng)作。所以，從線路首圖2-5系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時(shí)對(duì)速斷保護(hù)的影響端至a點(diǎn)之間的范圍為最大運(yùn)行方式下的保護(hù)區(qū)lmax,也叫最大保護(hù)區(qū)；從線路首端至b點(diǎn)之間的范圍是最小運(yùn)行方式下保護(hù)區(qū)lmin,即最小保護(hù)區(qū)。電流速斷保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠，動(dòng)作迅速，因而獲得了廣泛的應(yīng)用。它的缺點(diǎn)是不可能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，并且保護(hù)范圍直接受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響。當(dāng)電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式變化很大，或者被保護(hù)線路的長(zhǎng)度很短時(shí)，速斷保護(hù)就可能沒(méi)

10、有保護(hù)范圍，因而不能采用。例如：1 .如圖2-5所示，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化很大的情況,的條件整定以后，在最小運(yùn)行方式下就沒(méi)有保護(hù)范圍；2 .如圖2-6所示，當(dāng)被保護(hù)線路長(zhǎng)短不同的情況，因而短路電流變化曲線比較陡，保護(hù)范圍比較大，如圖保護(hù)1電流速斷按最大遠(yuǎn)行方式下保護(hù)選擇性線路較長(zhǎng)時(shí)，其始端和末端短路電流的差別較大,2-6（a）所示。而當(dāng)線路較短時(shí)，由于短路電流曲線變化平緩，速斷保護(hù)的整定值在考慮了可靠系數(shù)以后。其保護(hù)范圍將很小甚至等于零，如圖所示。2-6(b)在個(gè)別情況下，電流速斷保護(hù)也可以保護(hù)線路的全長(zhǎng)。如圖壓器組的接線方式時(shí)，由于線路和變壓器可以看成是一個(gè)元件，這樣電流速斷保護(hù)就可以按照躲開(kāi)

11、變壓器低壓側(cè)線路出口處Ki點(diǎn)的短路來(lái)整定，由于變壓器的阻抗一般較大，所以Ki點(diǎn)的短路電流就大為減小，這樣整定之2-7所示，當(dāng)電網(wǎng)的終端采用線路一變后，電流速斷就可以保護(hù)線路A-B的全長(zhǎng)，并能保護(hù)變壓器的一部分。需要說(shuō)明的是電流速斷保護(hù)的選擇性在此處沒(méi)有得到滿足，即保護(hù)失去選擇性，為了減少停電范圍，應(yīng)與自動(dòng)重合閘進(jìn)行配合。當(dāng)變壓器故障時(shí)，線路首端的速斷保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)斷路器，變壓器速斷保護(hù)也動(dòng)作跳變壓器，而線路首端的自動(dòng)重合閘將線路斷路器重合，恢復(fù)線路供電。四、靈敏度校驗(yàn)無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的靈敏度通常是用保護(hù)范圍的大小來(lái)衡量，保護(hù)范圍越大，說(shuō)明保護(hù)越靈敏。圖2-3所示，在不同的運(yùn)行方式下，保護(hù)范圍可

12、能變化很大，所以無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的靈敏度用最大保護(hù)范圍和最小保護(hù)范圍來(lái)衡量。根據(jù)式（2-1）,可求得最大運(yùn)行方式下的最大保護(hù)范圍|J1maxX1J'-Xsmn)Iset(2-6)式中：Ket動(dòng)作電流。由于兩相短路電流為三相短路電流的3倍，因此可求得最小運(yùn)行方式下的兩相短路的最小保護(hù)范21、3Esimin=(7T-Xs.max)X12Iset(2-7)規(guī)程規(guī)定：最小保護(hù)范圍不小于被保護(hù)線路全長(zhǎng)的則保護(hù)將不被采用。15%;最大范圍大于被保護(hù)線路全長(zhǎng)50%,否第三節(jié)限時(shí)電流速斷保護(hù)一、限時(shí)電流速斷保護(hù)的作用無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍只是線路的一部分，為了保護(hù)線路的其余部分，又能較快的切除

13、故障，往往需要再裝設(shè)一套具有延時(shí)的電流速斷保護(hù)（又稱延時(shí)電流速斷保護(hù)）。EsXsABki_VLiL2vi-i23圖2-8限時(shí)電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)就是在速斷保護(hù)的基礎(chǔ)上加一定的延時(shí)構(gòu)成的。如圖2-8所示，本線路末端Ki點(diǎn)短路與相鄰線路首端K2點(diǎn)短路時(shí)，其短路電流基本相同。為了保護(hù)線路全長(zhǎng)，本線路限時(shí)電流速保護(hù)的保護(hù)范圍必須延伸到相鄰線路內(nèi)。考慮到選擇性，限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限和動(dòng)作電流都必須與相鄰元件無(wú)時(shí)限速斷保護(hù)相配合。二、動(dòng)作時(shí)限的整定在圖2-9所示的電路中，如果線路L2和變壓器Bi都裝有無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)，那么，線路Li上的限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限tAII,應(yīng)該選擇得比無(wú)時(shí)限

14、電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限（約0.1s）大力t,即tAILtBI+Nt（2-8）而它的保護(hù)范圍允許延伸到L2和Bi的無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍內(nèi)。因?yàn)樵谶@段范圍內(nèi)發(fā)生短路時(shí)，L2和Bi的無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)立即動(dòng)作于跳閘。在跳閘前，Li的限時(shí)電流速斷保護(hù)雖然會(huì)起動(dòng)，但由于它的動(dòng)作時(shí)限比無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)大力t,所以它不會(huì)無(wú)選擇性動(dòng)作于Li的斷路器跳閘。三、動(dòng)作電流的整定如果限時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍末端與相鄰元件的無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的范圍末端在同一地點(diǎn)，那么兩者的動(dòng)作電流（IsetII.i與IIset.2）是相等的。但考慮到電流互感器和電流繼電器誤差等因素的影響，Li線路的限時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范

15、圍應(yīng)縮小一些，也就是IIIsetJ應(yīng)大于I1et.2,即I"set.i=Krel"Ilet.2（2-9）式中KreiII可靠系數(shù)，考慮保護(hù)帶有延時(shí)，短路電流中的非周期分量已衰減，可以選得小些，通常取i.ii.2。在圖2-9所示的例子中，Li的限時(shí)電流速斷保護(hù)既要與L2的無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)相配合，又要與Bi的電流速斷保護(hù)相配合。因此，在按式（2-9）計(jì)算時(shí)，IIIset.i應(yīng)為L(zhǎng)2和Bi無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)中動(dòng)作電流較大的一個(gè)數(shù)值。否則，限時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍會(huì)超過(guò)動(dòng)作電流較大的那個(gè)元件的無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍，而造成無(wú)選擇性動(dòng)作。在上例中，如果變壓器裝有差動(dòng)保護(hù)，那

16、么整個(gè)變壓器將處在差動(dòng)保護(hù)的范圍內(nèi)。這時(shí)Li的限時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍就允許延伸到整個(gè)變壓器。它的動(dòng)作電流就是根據(jù)在最大運(yùn)行方式下低壓側(cè)三相短路時(shí)的短路電流Ik3max來(lái)選擇，即(2-10)1H=K11|(3)set.1relk.max式中K：可靠系數(shù)。考慮到電流互感器和電流繼電器的誤差以及由于變壓器分接頭改變而影響短路電流的大小等因素，它的數(shù)值取1.31.4。為了保證選擇性，應(yīng)取式（2-9）、式（2-10）的較大值作為保護(hù)的動(dòng)作電流。四、靈敏度校驗(yàn)Iin與動(dòng)作電流sen(2-11)k.minT1set.1規(guī)程要求：Ksen>1.25o當(dāng)靈敏度不能滿足規(guī)程要求時(shí)，可與相鄰下線路的限時(shí)電

17、流速斷保護(hù)相配合，即動(dòng)作電流相配合和動(dòng)作時(shí)限相配合。限時(shí)電流速斷保護(hù)裝置的靈敏度用起動(dòng)元件（即電流元件）的靈敏系數(shù)Ksen的數(shù)值大小來(lái)衡量。它是指在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，被保護(hù)線路末端發(fā)生兩相短路時(shí)，通過(guò)電流元件的電流圖2-11相鄰元件短路過(guò)程電流的變化情況2的動(dòng)作時(shí)限，保第四節(jié)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)一、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)作用定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)簡(jiǎn)稱過(guò)電流保護(hù)，通常是指其動(dòng)作電流按躲過(guò)線路最大負(fù)荷電流整定的一種保護(hù)。正常運(yùn)行時(shí)，它不會(huì)動(dòng)作；電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，一般情況下故障電流比最大負(fù)荷電流大得多，所以過(guò)流保護(hù)具有較高的靈敏性。因此，過(guò)流保護(hù)不僅能保護(hù)本線路全長(zhǎng)，而且還能保護(hù)相鄰線路全長(zhǎng)甚至更遠(yuǎn)。二、動(dòng)作電流的

18、整定在圖2-10所示的電網(wǎng)中，對(duì)線路L1來(lái)講，電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)和相鄰元件（線路L2）短路時(shí)，它的電流變化情況如圖2-11中曲線部分。正常運(yùn)行時(shí)，L1可能通過(guò)的最大電流稱為最大負(fù)荷電流（max,這時(shí)過(guò)電流保護(hù)裝置1的起動(dòng)元件不應(yīng)該起動(dòng)，即動(dòng)作電流is1應(yīng)大于最大負(fù)荷電流，即Iset.1>|L.max（2-12）L2上發(fā)生短路時(shí)，L1通過(guò)短路電流Ik,過(guò)電流保護(hù)裝置1的起動(dòng)元件雖然會(huì)起動(dòng)，但是由于它的動(dòng)作時(shí)限大于保護(hù)裝置護(hù)裝置2首先動(dòng)作于2QF跳閘，切除短路故障，保護(hù)裝置1不會(huì)動(dòng)作于跳閘。故障線路L2被切除后，保護(hù)裝置1的起動(dòng)元件應(yīng)立即返回，否則保護(hù)裝置1會(huì)使1QF跳閘，造成無(wú)選擇性動(dòng)作。故障

19、線路L2被切除后，線路L1繼續(xù)向變電所B供電，由于變電所B的負(fù)荷中電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)的原因，L1中通過(guò)的電流為：KmsIL.max（KMS為自起動(dòng)系數(shù)。它大于1,其數(shù)值根據(jù)變電所供電負(fù)荷的具體情況而定）。因此，起動(dòng)元件的返回電流Ire>KmsIL.max由于電流元件（即過(guò)電流保護(hù)裝置的起動(dòng)元件Ire應(yīng)大于這一電流，即（2-13）的返回電流小于起動(dòng)電流。所以從圖2-11可見(jiàn)，只要Ire>KMslL.max的條件能得到滿足。1adi>IL.max的條件也必然能得到滿足。不等式（2-12）可以改寫(xiě)成為以下的等式IreKrelKmsIL.max(2-14)在式（2-14）中，是K/i為可靠

20、系數(shù)，考慮到電流繼電器誤差和計(jì)算誤差等因素，它的數(shù)值取1.151.25。由于返回電流與動(dòng)作電流的比值稱為返回系數(shù)，即llreKre=或者：Iset=lactKre(2-15)將式（2-15）代入（2-14）,得到計(jì)算過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的公式:|_KreiKms11set.1=1L.maxKre(2-16)根據(jù)上式（2-16）所求得的是一次動(dòng)作電流。如果要計(jì)算保護(hù)裝置的二次電流，還需要計(jì)及電流互感器的變比nTA和接線系數(shù)Kc,保護(hù)裝置中動(dòng)作電流的計(jì)算公式為|=<YiKms1set.1Kcom1L.maxKrenTA(217)式中：Is1.一一為保護(hù)裝置的二次電流。三、靈敏度校驗(yàn)過(guò)電流保護(hù)裝

21、置的靈敏度用電流元件的靈敏系數(shù)Ksen的數(shù)值大小來(lái)衡量。過(guò)電流保護(hù)作為本線路的近后備保護(hù)，以被保護(hù)線路末端作為校驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行校驗(yàn)，其靈敏度為：產(chǎn)Ksen=產(chǎn)1.5（218）1set.1過(guò)電流保護(hù)作為相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)，以相鄰線路末端作為校驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行校驗(yàn)，其靈敏度為：|Ksen國(guó)='產(chǎn)1.2（219）Iset.1四、動(dòng)作時(shí)限的確定前面所講的保護(hù)原理中已說(shuō)明，為了保證選擇性，電網(wǎng)中各個(gè)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置必須具有適當(dāng)?shù)膭?dòng)作時(shí)限。離電源最遠(yuǎn)的元件的保護(hù)動(dòng)作時(shí)限最小，以后的各個(gè)元件的保護(hù)動(dòng)作時(shí)限逐級(jí)遞增，相鄰兩個(gè)元件的保護(hù)動(dòng)作時(shí)限相差一個(gè)時(shí)間級(jí)差to這種選擇動(dòng)作時(shí)限的原則稱為階梯時(shí)限原則。即：t1

22、=t2十力t圖2-12所示的電網(wǎng)中，所有線路都裝有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。3和5的動(dòng)作時(shí)限最小、如果t3取13與t5中大者，t2應(yīng)該等于t3十/tot2既要比t3大t,又要比t5大t。如果12Vt4,那么ti應(yīng)該等于t4十t。如果t2>t4,那么ti應(yīng)該等于t2十力t。也就是說(shuō)，階梯原則在配合過(guò)程中，不僅要與線路中的保護(hù)時(shí)限進(jìn)行配合，還要與母線上的出線進(jìn)行配合。即本線路上定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限與線路末端母線上所有出線中時(shí)限最長(zhǎng)的一條線路相配合。從迅速切除短路故障來(lái)看，希望時(shí)限級(jí)差t愈小愈好；但是為了保證選擇性t應(yīng)該符合以下條件2t=ta+tb+tc+td（2-20）ta前面一個(gè)元件斷路器的

23、跳閘時(shí)間（從保護(hù)發(fā)出跳閘脈沖到切除短路電流為止）；tb前面一個(gè)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的正誤差（實(shí)際動(dòng)作時(shí)間比整定時(shí)間大）；tc一后面一個(gè)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的負(fù)誤差（實(shí)際動(dòng)作時(shí)間比整定時(shí)間?。?；td時(shí)間裕度。根據(jù)式（2-20）來(lái)確定t,它的意思就是：如果前后兩個(gè)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間都有誤差，也能保證在線路負(fù)荷側(cè)一個(gè)元件的斷路器切除短路電流以前，電源側(cè)保護(hù)不會(huì)發(fā)跳閘脈沖，而且還有一些時(shí)間裕度。由式（2-20）可見(jiàn)，/t的大小決定于斷路器和保護(hù)裝置的性能。目前在定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定時(shí)，一般t取0.30.5s。第五節(jié)階段式電流保護(hù)一、階段式電流的構(gòu)成Bk1set.2lIIttFiiiiksI"set.1圖2-13

24、單側(cè)電源線路限時(shí)電流速斷保護(hù)的配合整定說(shuō)明set.14無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路首端的一部分，限時(shí)電流速斷保護(hù)能保護(hù)本線路全長(zhǎng)，但不能作相鄰下一線路的后備，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)能保護(hù)本線路及相鄰下一線路全長(zhǎng)，然而動(dòng)作時(shí)限較長(zhǎng)。為了迅速、可靠地切除被保護(hù)線路上的故障，可將上述三種保護(hù)組合在一起構(gòu)成一套保護(hù)，稱為階段式電流保護(hù)。由瞬時(shí)電流速斷保護(hù)構(gòu)成電流I段；限時(shí)電流速斷保護(hù)為第n段；過(guò)電流保護(hù)為第m段，I、n段共同構(gòu)成主保護(hù)，能以最快的速度切除線路首端故障和以較快的速度切除線路全長(zhǎng)范圍內(nèi)的故障；第出段，作為后備保護(hù)。既作為本線路I、n段保護(hù)的近后備保護(hù)，也作下線線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)。階段式電流保護(hù)不

25、一定都用三段，也可以只用兩段，即瞬時(shí)或限時(shí)電流速斷保護(hù)作為第I段、過(guò)電流保護(hù)作為第n段，構(gòu)成兩段式電流保護(hù)。隨著電力網(wǎng)的快速發(fā)展，輸電線路越來(lái)越短，系統(tǒng)阻抗很小，大多數(shù)限時(shí)電流速斷保護(hù)難以達(dá)到保護(hù)線路全長(zhǎng)的目標(biāo)，所以，限時(shí)電流速斷保護(hù)在實(shí)際線路上使用比較少。二、階段式電流保護(hù)的時(shí)限特性如圖2-13所示為階段式電流保護(hù)的時(shí)限特性、三段式電流保護(hù)的動(dòng)作電流、保護(hù)范圍及動(dòng)作時(shí)限的配合情況。由圖可見(jiàn)，在被保護(hù)線路首端故障時(shí)，保護(hù)的第I段將瞬時(shí)動(dòng)作；在被保護(hù)線路末端故障時(shí)，保護(hù)的第H段將帶0.5s時(shí)限切除故障；而第出段只起后備作用。所以，裝有三段式電流保護(hù)的線路，一般情況下，都可以在0.5s時(shí)間內(nèi)切除故

26、障。本線路的第出段應(yīng)與相鄰下一線路的第出段從時(shí)限上進(jìn)行配合，當(dāng)前后兩線路的負(fù)荷變化不大時(shí)，還應(yīng)從靈敏度上進(jìn)行配合。三、三段式電流保護(hù)原理與展開(kāi)圖繼電保護(hù)的接線圖一般分為原理圖，展開(kāi)圖和安裝圖三種形式。微機(jī)型保護(hù)裝置由于其實(shí)現(xiàn)原理比較復(fù)雜，一般畫(huà)出方框圖或邏輯圖，表示出保護(hù)裝置的基本功能及它們之間的聯(lián)系。方框圖是原理圖的設(shè)計(jì)依據(jù)；邏輯圖則表示出各元件或回路之間的邏輯關(guān)系。保護(hù)裝置的原理圖（又稱歸總式原理圖）可以清楚地表示出接線圖中各元件間的電氣聯(lián)系和動(dòng)作原理。在原理接線圖上所有電氣元件都是以整體形式表示，其相互聯(lián)系的電流回路、電壓回路和直流回路都綜合在一起。為了便于閱讀和表明動(dòng)作原理，一般還將一次回路的有關(guān)部分，如斷路器、跳閘線圈、信號(hào)|帕制地惠布石圖2-14三段式電流保護(hù)用電通Hfit電施跳川回路（a）原理圖；（b）展開(kāi)圖輔助接點(diǎn)以及被保護(hù)的設(shè)備等都畫(huà)在一起。這種原理圖能使初學(xué)者對(duì)整套保護(hù)裝置的構(gòu)成和工作原理有一個(gè)明確的整體概念。展開(kāi)圖是原理圖的另一種表示方法。它的特點(diǎn)是按供電給二次回路的每個(gè)獨(dú)立電源來(lái)劃分的，即將裝置的交流電流回路，交流電壓回路和直流回路分開(kāi)來(lái)表示。在原理圖中所包括的繼電器和其它電器的各個(gè)組成部分如線圈、觸點(diǎn)等在展開(kāi)圖中被分開(kāi)畫(huà)在它們所屬的不同回路中，屬于同一個(gè)繼電器的全部元件要注以同一文字符號(hào)，以便在不同回路中查找。二、方向過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限整