電網(wǎng)的電流保護(hù)1

1、第二章第二章 電網(wǎng)的電流保護(hù)電網(wǎng)的電流保護(hù) 第二節(jié) 電網(wǎng)相間短路的方向性電流保護(hù)第三節(jié) 中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中接地短路的零序電流及方向保護(hù)第四節(jié) 中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中單相接地短路的零序電壓、電流及方向保護(hù)第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù) 基本要求基本要求 學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)內(nèi)容 習(xí)題與思考題習(xí)題與思考題第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)基本要求1、掌握常用繼電器的構(gòu)成原理、基本動(dòng)作電流、返回電流、返回系數(shù)等基本概念及其內(nèi)在聯(lián)系。 2、掌握三段式電流保護(hù)的基本工作原理和基本組成元件。 3、熟悉三種典型的電流保護(hù)的特點(diǎn)、整定原則、整定計(jì)算方法及其評價(jià)。 4、掌握相間短路保護(hù)電流回路的基本接線方

2、式及其特點(diǎn)與應(yīng)用范圍。 5、通過三段式電流保護(hù)原理接線圖，了解并分析二次回路的原理圖和展開圖。第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)一、電磁型繼電器一、電磁型繼電器 二、晶體管型繼電器 三、電流互感器 四、電壓互感器五、電流速斷保護(hù) 六、限時(shí)電流速斷保護(hù)七、定時(shí)限過電流保護(hù) 九、電流保護(hù)的接線方式 八、電流三段保護(hù)小結(jié) 十、反時(shí)限過電流保護(hù)繼電器的分類繼電器的分類按動(dòng)作原理：按動(dòng)作原理：電磁型、感應(yīng)型、整流型、晶體電磁型、感應(yīng)型、整流型、晶體管型、集成電路型、微機(jī)型等繼電器。管型、集成電路型、微機(jī)型等繼電器。按反應(yīng)的物理量：按反應(yīng)的物理量：電流繼電器、電壓繼電器、電流繼電器、電壓繼電器、功率方

3、向繼電器、阻抗繼電器和頻率繼電器等。功率方向繼電器、阻抗繼電器和頻率繼電器等。按作用：按作用：起動(dòng)繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電起動(dòng)繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電器、信號繼電器和出口繼電器等。器、信號繼電器和出口繼電器等。 繼電器繼電器是一種能自動(dòng)斷續(xù)的控制器件，當(dāng)其是一種能自動(dòng)斷續(xù)的控制器件，當(dāng)其輸入量達(dá)到一定值時(shí)，能使輸出回路的被控電量輸入量達(dá)到一定值時(shí)，能使輸出回路的被控電量發(fā)生預(yù)計(jì)的變化，是具有對被控電路實(shí)現(xiàn)發(fā)生預(yù)計(jì)的變化，是具有對被控電路實(shí)現(xiàn)“通通”、“斷斷”控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)?？刂频膱?zhí)行機(jī)構(gòu)。對繼電器的要求對繼電器的要求工作可靠。工作可靠。動(dòng)作值誤差小。動(dòng)作值誤差小。接點(diǎn)可靠。接點(diǎn)可靠。消

4、耗的功率要小。消耗的功率要小。動(dòng)作迅速。動(dòng)作迅速。熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定要好。熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定要好。安裝調(diào)試容易、運(yùn)行維護(hù)方便、價(jià)格便宜。安裝調(diào)試容易、運(yùn)行維護(hù)方便、價(jià)格便宜。一、電磁型繼電器一、電磁型繼電器(Electromagnetic Relays)電磁型繼電器基本結(jié)構(gòu)型式有螺管線圈式，吸引銜鐵式和轉(zhuǎn)動(dòng)舌片式三種，如下圖所示。 電流繼電器在電流保護(hù)中用作測量和起動(dòng)元件，它是反應(yīng)電流超過某一整定值而動(dòng)作的繼電器。電磁型繼電器是利用電磁原理工作的，現(xiàn)以吸引銜鐵式繼電器為例進(jìn)行分析，如下圖所示。 首先分析使繼電器觸點(diǎn)接通的力矩（即動(dòng)作力首先分析使繼電器觸點(diǎn)接通的力矩（即動(dòng)作力矩）。在線圈矩）。在線圈1

5、1中通以電流中通以電流I Ij j，則產(chǎn)生與其成正比則產(chǎn)生與其成正比的磁通的磁通，即，即 ，通過由鐵心，空氣隙和可，通過由鐵心，空氣隙和可動(dòng)舌片而成的磁路，使舌片磁化與鐵心的磁極產(chǎn)生動(dòng)舌片而成的磁路，使舌片磁化與鐵心的磁極產(chǎn)生電磁吸力，其大小與電磁吸力，其大小與2 2成正比，這樣由電磁吸引成正比，這樣由電磁吸引力作用到舌片上的電磁轉(zhuǎn)矩力作用到舌片上的電磁轉(zhuǎn)矩M Mdcdc可表示為可表示為 Mdc=K12=K2 jI2j2I 其次分析使繼電器觸點(diǎn)閉合的阻力矩。 正常情況下，繼電器不工作，彈簧對應(yīng)于空氣隙長度1產(chǎn)生一初始力矩Mth1。由于彈簧的張力與伸長量成正比，因此，彈簧產(chǎn)生的反抗力矩為Mth=

6、Mth1+K3（ 1 2 ） 另外，在可動(dòng)舌片另外，在可動(dòng)舌片轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，還必須轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，還必須克服摩擦力矩克服摩擦力矩M Mm m。 因此，阻礙繼電器因此，阻礙繼電器動(dòng)作的全部機(jī)械反抗力動(dòng)作的全部機(jī)械反抗力矩為：矩為： M Mthth+M+Mm m 1、繼電器動(dòng)作的條件：為使繼電器動(dòng)作，必須增大電流Ij，以增大電流Ij，以增大電磁轉(zhuǎn)矩Mdc，使其滿足關(guān)系式： Mdc Mth+Mm222dzjdcIkM 2、動(dòng)作電流：能夠滿足上述條件，使繼電器動(dòng)作的最小電流值Ij，稱為繼電器的動(dòng)作電流，記作IdzJ。對應(yīng)此時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩為 3、繼電器的返回條件 繼電器動(dòng)作后，當(dāng)IJ減小時(shí)，彈簧的作用力矩M

7、th必須大于電磁力矩Mdc及摩擦力矩Mm之和，才能使繼電器返回，即 Mth Mdc+Mm或 MdcMth-Mm總結(jié)：當(dāng)Ij Idzj時(shí)，繼電器不動(dòng)作， 當(dāng) IjIdzjJ時(shí)，則繼電器動(dòng)作，觸點(diǎn)閉合； 當(dāng)減小Ij 使IjIhjJ時(shí)，繼電器又立即返回原位，觸點(diǎn)打開。 4、返回電流： 滿足上述條件，使繼電器返回原位的最大電流值稱為繼電器的返回電流，記為Ih.j. 5、返回系數(shù) 返回電流與起動(dòng)電流的比值稱為繼電器的返回系數(shù)，可表示為 Kh= dzjhjII 在實(shí)際應(yīng)用中，要求有較高的返回系數(shù)，如0.850.9。返回系數(shù)越大則保護(hù)裝置的靈敏度越高，但過大的返回系數(shù)會(huì)使繼電器觸點(diǎn)閉合不夠可靠。6、動(dòng)作電流

8、的調(diào)整方法（1） 改善繼電器線圈的匝數(shù)；（2）改變彈簧的張力；（3）改變初始空氣隙長度。 吸引銜鐵式結(jié)構(gòu)的繼電器一般被用作中間繼電器，如DZ-10系列。螺管線圈式結(jié)構(gòu)繼電器多被用作時(shí)間繼電器，如DS-100系列。 二、晶體管型繼電器二、晶體管型繼電器晶體管型繼電器的功能是由晶體管開關(guān)電路完成的。 1、晶體管型電流繼電器 （1）正常工作時(shí)：電流變換器的輸入電流小于繼電器的動(dòng)作電流，UR30，晶體管VT1因正向偏置而導(dǎo)通，VT2完全截止。輸出電壓Usc接近于+E1，對應(yīng)于繼電器不動(dòng)作狀態(tài)。 （2）起動(dòng)時(shí)：當(dāng)輸入繼電器的電流大于繼電器的動(dòng)作電流時(shí)，UR3增大，a點(diǎn)電位降低，致使VD5導(dǎo)通，VT1截止

9、，其集電極電位升高，使晶體管VT2導(dǎo)通，繼電器處于動(dòng)作狀態(tài)。 當(dāng)繼電器的輸入電流減小至返回電流時(shí)，UR3減小，a點(diǎn)電位增高使VD5截止，VT1重新導(dǎo)通，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，繼電器返回，繼電器的返回電流小于繼電器的動(dòng)作電流，其返回系數(shù)小于1。 2、晶體管型時(shí)間繼電器 在正常情況下，VT3飽和導(dǎo)通，電容器C被短接，電容器C上的電壓為VT3集電極與發(fā)射極之間的飽和壓降Uces1和二級管D8的正向壓降UD之和： UCD=UD+Uces10.6+0.2=0.8V其值小于穩(wěn)壓管D9的方向擊穿電壓，VT4截止，輸出電壓USC近于0V，表示繼電器延時(shí)輸出.三、電流互感器三、電流互感器(Current Transfor

10、mer) 電流互感器的作用是將高壓設(shè)備中的額定大電流變換成5A或1A的小電流，以便繼電保護(hù)裝置或儀表用于測量電流。電流互感器由鐵心及繞組組成。一、二次繞組磁勢有以下平衡關(guān)系：I1W1-I22=0 1 1221IIWW 在圖2-（a）中，一、二次繞組中感應(yīng)電勢 及 同時(shí)為高電位點(diǎn)，稱同極性或?qū)?yīng)端。一般用L、K表示或以“*”標(biāo)注。1. 電流互感器的極性電流互感器的極性.1E.2E2.2.電流互感器的等值電路及相量圖電流互感器的等值電路及相量圖 電流互感器與普通變壓器的等值電路有著相同的形式。其等值電路如圖2-7（a）所示，圖中原邊的參數(shù)都已歸算到二次繞組。fZIU22.222XIjUULC.lc

11、lcLCjXUI lcIII212I1IILCLCIULC22IjX2UU1jX I11(1)電流誤差電流誤差 ：歸算到二次繞組的一次電流歸算到二次繞組的一次電流與二次繞與二次繞組電流組電流數(shù)量差數(shù)量差,一般用百分?jǐn)?shù)表示，即一般用百分?jǐn)?shù)表示，即I%=當(dāng)當(dāng)角比較小時(shí)角比較小時(shí)I%=而而結(jié)論：結(jié)論：電流互感器在正常運(yùn)行時(shí)，電流誤差決定于勵(lì)電流互感器在正常運(yùn)行時(shí)，電流誤差決定于勵(lì)磁電流磁電流的大小，而勵(lì)磁電流與電流互感器的負(fù)載阻抗的大小，而勵(lì)磁電流與電流互感器的負(fù)載阻抗Zf成正比，與勵(lì)磁阻抗成正比，與勵(lì)磁阻抗成反比。一般誤差小于成反比。一般誤差小于1%。3. 誤差分析.2I%100121III%10

12、0ICOSI1lc)XZ(fjX)ZjX(IIlcflcf22.lc.LCILCX.1IU12U2I1IjXI1122IjXILCLCIULC （2）穩(wěn)態(tài)短路電流引起的誤差）穩(wěn)態(tài)短路電流引起的誤差 當(dāng)電流互感器原邊流過大當(dāng)電流互感器原邊流過大的短路電流時(shí)，鐵心飽和，磁的短路電流時(shí)，鐵心飽和，磁阻增加，勵(lì)磁阻抗下降，勵(lì)磁阻增加，勵(lì)磁阻抗下降，勵(lì)磁電流增加，二次側(cè)電流將減小電流增加，二次側(cè)電流將減小且波形發(fā)生變化。且波形發(fā)生變化。 在鐵心未飽和時(shí)，二次側(cè)在鐵心未飽和時(shí)，二次側(cè)電流與原邊電流成正比增加，電流與原邊電流成正比增加，若電流互感器二次負(fù)載阻抗若電流互感器二次負(fù)載阻抗Zf較較大，鐵芯飽和更快

13、。大，鐵芯飽和更快。 圖中圖中m為短路電流倍數(shù)，為短路電流倍數(shù)， 1edIIm 按規(guī)定用于繼電保護(hù)按規(guī)定用于繼電保護(hù)的電流互感器，其穩(wěn)態(tài)電的電流互感器，其穩(wěn)態(tài)電流誤差不允許大于流誤差不允許大于10%，角誤差角誤差 不得大于不得大于7 。 電流互感器穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的電流誤差實(shí)際是二次負(fù)載電流互感器穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的電流誤差實(shí)際是二次負(fù)載阻抗阻抗Zf與短路電流倍數(shù)與短路電流倍數(shù)m的函數(shù)，可表示為的函數(shù)，可表示為 I%=f(Zf ,m) 在滿足在滿足10%誤差的條誤差的條件下，件下， 的關(guān)系的關(guān)系曲線叫電流互感器的曲線叫電流互感器的10%誤誤差曲線，它由廠家提供。差曲線，它由廠家提供。)(fZfm （3）暫態(tài)

14、短路電流引起的誤差。）暫態(tài)短路電流引起的誤差。 當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，電流互當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，電流互感器的原邊流有短路電流的感器的原邊流有短路電流的周期分量周期分量Id z和非周期分量和非周期分量Id .f。 Id z IlcI1f Izf。非周期分量的誤差非周期分量的誤差ifl?？傉`差電流總誤差電流ifc。 從誤差曲線可以看出，從誤差曲線可以看出，最大誤差發(fā)生在短路后最大誤差發(fā)生在短路后35個(gè)個(gè)周波，短路回路非周期電流周波，短路回路非周期電流衰減以后，其值比穩(wěn)態(tài)短路衰減以后，其值比穩(wěn)態(tài)短路誤差大許多倍，且含有很大誤差大許多倍，且含有很大的直流成分。的直流成分。（4）減小電流互感器誤差的措施。）減小電流互

15、感器誤差的措施。v注意！注意！ 電流互感器為恒流源，其副邊不應(yīng)開路，電流互感器為恒流源，其副邊不應(yīng)開路，在副邊不接負(fù)載時(shí)應(yīng)將它短路。其副邊必須接地，以在副邊不接負(fù)載時(shí)應(yīng)將它短路。其副邊必須接地，以免高電壓危及人身及設(shè)備的安全。免高電壓危及人身及設(shè)備的安全。減小電流互感器的勵(lì)磁電流。減小電流互感器的勵(lì)磁電流。 盡量加大電流互感器的勵(lì)磁電抗盡量加大電流互感器的勵(lì)磁電抗XLC，增大鐵心截面或用高，增大鐵心截面或用高導(dǎo)磁率的鈹莫合金做鐵芯。導(dǎo)磁率的鈹莫合金做鐵芯。 盡量減小電流互感器的二次側(cè)負(fù)載阻抗盡量減小電流互感器的二次側(cè)負(fù)載阻抗Zf，降低勵(lì)磁電壓。，降低勵(lì)磁電壓。 選擇同型號的電流互感器串聯(lián)使用，

16、使每個(gè)電流互感器的選擇同型號的電流互感器串聯(lián)使用，使每個(gè)電流互感器的勵(lì)磁電壓僅為負(fù)載壓降的一半。勵(lì)磁電壓僅為負(fù)載壓降的一半。 選擇大變比的電流互感器，以降低短路電流倍數(shù)。選擇大變比的電流互感器，以降低短路電流倍數(shù)。四、電壓互感器四、電壓互感器 電壓互感器的任務(wù)是將很高的電壓準(zhǔn)確地變換至二電壓互感器的任務(wù)是將很高的電壓準(zhǔn)確地變換至二次保護(hù)及二次儀表的允許電壓，使繼電器和儀表既能在次保護(hù)及二次儀表的允許電壓，使繼電器和儀表既能在低電壓情況下工作，又能準(zhǔn)確地反映電力系統(tǒng)中高壓設(shè)低電壓情況下工作，又能準(zhǔn)確地反映電力系統(tǒng)中高壓設(shè)備的運(yùn)行情況。電壓互感器分為電磁式和電容式兩種。備的運(yùn)行情況。電壓互感器分為

17、電磁式和電容式兩種。 （一）電磁式電壓互感器（一）電磁式電壓互感器 （二）電容式電壓互感器（二）電容式電壓互感器1. 工作原理工作原理 電磁式電壓互感器的工作原理與一般電力變壓器相電磁式電壓互感器的工作原理與一般電力變壓器相似。似。其等值電路與相量圖如下圖所示。以副邊電壓為參考其等值電路與相量圖如下圖所示。以副邊電壓為參考相量，依次畫出各支路的電流及各節(jié)點(diǎn)電壓的相量如下相量，依次畫出各支路的電流及各節(jié)點(diǎn)電壓的相量如下圖所示。圖所示。oU1LCU2UILC1I2II1Z12Z2I當(dāng)原副邊電壓的相角差較小時(shí)，其電壓誤差可近似為： %100UZIZI%U11122=%100UZIZIZI11lc12

18、22 電 壓 互 感 器 的 電 壓 誤 差 是 指 歸 算 到 副 邊 的原 邊 電 壓.1U與 副 邊 實(shí) 際 電 壓.2U的 數(shù) 量 差 ， 用百 分 數(shù) 表 示 ： %100UUU%U121 2.電壓誤差分析電壓誤差分析 (二二)電容式電壓互感器電容式電壓互感器 電容式電壓互感器是利用電容分壓原理實(shí)現(xiàn)電壓變換電容式電壓互感器是利用電容分壓原理實(shí)現(xiàn)電壓變換的。最簡單的電容式電壓互感器如圖的。最簡單的電容式電壓互感器如圖2-12所示。所示。C1、C2為為分壓電容，分壓電容，T為隔離變壓器。二次開路時(shí)的電壓為為隔離變壓器。二次開路時(shí)的電壓為 由圖由圖2-12 （b） 等值電路并根據(jù)戴維南定理

19、可知，有等值電路并根據(jù)戴維南定理可知，有載時(shí)的輸出電壓為載時(shí)的輸出電壓為 = 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)X1，使，使j X1= , 則則 利用可調(diào)電感利用可調(diào)電感L補(bǔ)償分壓器容性電抗，大大降低電壓補(bǔ)償分壓器容性電抗，大大降低電壓互感器總電抗，使電壓互感器更接近理想恒壓源。提高了互感器總電抗，使電壓互感器更接近理想恒壓源。提高了電壓互感器的精確度。電壓互感器的精確度。1211.20UCCCU)(21.20.2CCjIXIjUUflf)(121.20.CCjjXIUlf)(121CCj20.2UU 五、電流速斷保護(hù)五、電流速斷保護(hù)(電流電流I段段)(Instantaneously Over-current Prot

20、ection)1、幾個(gè)基本概念、幾個(gè)基本概念系統(tǒng)最大運(yùn)行方式系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：就是在被保護(hù)線路末端發(fā)生短路時(shí)，：就是在被保護(hù)線路末端發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)等值阻抗最小，而通過保護(hù)裝置的短路電流為最大系統(tǒng)等值阻抗最小，而通過保護(hù)裝置的短路電流為最大的運(yùn)行方式。的運(yùn)行方式。系統(tǒng)最小運(yùn)行方式：系統(tǒng)最小運(yùn)行方式：就是被保護(hù)線路末端發(fā)生短路時(shí)，就是被保護(hù)線路末端發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)等值阻抗最大，而通過保護(hù)裝置的短路電流為最小系統(tǒng)等值阻抗最大，而通過保護(hù)裝置的短路電流為最小的運(yùn)行方式。的運(yùn)行方式。電流速斷保護(hù)：反應(yīng)電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù)。電流速斷保護(hù)：反應(yīng)電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù)。最大短路電流：最大短路電

21、流：在最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)，通過在最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)，通過保護(hù)裝置的短路電流為最大。保護(hù)裝置的短路電流為最大。最小短路電流：最小短路電流：在最小運(yùn)行方式下兩相短路時(shí)，通過在最小運(yùn)行方式下兩相短路時(shí)，通過保護(hù)裝置的短路電流為最小。保護(hù)裝置的短路電流為最小。保護(hù)裝置的起動(dòng)值：保護(hù)裝置的起動(dòng)值：對應(yīng)于電流升高而動(dòng)作的電流對應(yīng)于電流升高而動(dòng)作的電流保護(hù)，使保護(hù)裝置起動(dòng)的最小電流值稱為保護(hù)裝置的保護(hù)，使保護(hù)裝置起動(dòng)的最小電流值稱為保護(hù)裝置的起動(dòng)電流，記作起動(dòng)電流，記作Idz.Bh。保護(hù)裝置整定：保護(hù)裝置整定：就是根據(jù)對繼電保護(hù)的基本要求，就是根據(jù)對繼電保護(hù)的基本要求，確定保護(hù)裝置起動(dòng)值，靈敏系

22、數(shù)，動(dòng)作時(shí)限等過程。確定保護(hù)裝置起動(dòng)值，靈敏系數(shù)，動(dòng)作時(shí)限等過程。2、工作原理工作原理 如右圖所示，如右圖所示，在輸電線路上發(fā)生在輸電線路上發(fā)生短路時(shí)，流過保護(hù)短路時(shí)，流過保護(hù)安裝地點(diǎn)的短路電安裝地點(diǎn)的短路電流可用下式計(jì)算：流可用下式計(jì)算： lXXEIsxd13min.)(max.lXXEIsxd1223max.)(min. 結(jié)論：結(jié)論：流過保護(hù)安裝地點(diǎn)的短路電流值隨短路點(diǎn)的位置流過保護(hù)安裝地點(diǎn)的短路電流值隨短路點(diǎn)的位置變化，變化， 且與系統(tǒng)的運(yùn)行方式和短路類型有關(guān)。且與系統(tǒng)的運(yùn)行方式和短路類型有關(guān)。 3. 整定計(jì)算整定計(jì)算 動(dòng)作電流動(dòng)作電流 為保證選擇性，保護(hù)裝置的起動(dòng)電流應(yīng)按躲開下一條為保

23、證選擇性，保護(hù)裝置的起動(dòng)電流應(yīng)按躲開下一條線路出口處短路時(shí)，通過保護(hù)的最大短路電流來整定。即線路出口處短路時(shí)，通過保護(hù)的最大短路電流來整定。即 IdzId.d2max=KK Id.Bmax 結(jié)論結(jié)論:電流速斷保護(hù)只能保護(hù)本條線路的一部分，而不能電流速斷保護(hù)只能保護(hù)本條線路的一部分，而不能保護(hù)全線路，其最大和最小保護(hù)范圍保護(hù)全線路，其最大和最小保護(hù)范圍Lmax和和Lmin。繼電器動(dòng)作電流：繼電器動(dòng)作電流：jxTAdzjdzKnIIKjx電流互感器的接線系數(shù)電流互感器的接線系數(shù) 保護(hù)范圍（靈敏度保護(hù)范圍（靈敏度KLm）計(jì)算（校驗(yàn)）計(jì)算（校驗(yàn)） 規(guī)程規(guī)程規(guī)定，在最小運(yùn)行方式下，速斷保護(hù)范圍的規(guī)定，在

24、最小運(yùn)行方式下，速斷保護(hù)范圍的相對值相對值 Lb%（15%20%）時(shí)，為合乎要求，即）時(shí)，為合乎要求，即 100%（1520）%由下圖可知由下圖可知 其中其中Xd=X1Lmin代入上式整理得代入上式整理得 = ABblllmin% dsxdzXXEImax.23)23(1max.1minsdzxXIEXl)2(1max.1sdzeXIUX 動(dòng)作時(shí)限動(dòng)作時(shí)限 無時(shí)限電流速斷保護(hù)沒有人為延時(shí)，只考慮無時(shí)限電流速斷保護(hù)沒有人為延時(shí)，只考慮繼電保護(hù)固有動(dòng)作時(shí)間，由于動(dòng)作時(shí)間較小可認(rèn)繼電保護(hù)固有動(dòng)作時(shí)間，由于動(dòng)作時(shí)間較小可認(rèn)為為t=0s。 4.電流速斷保護(hù)的接線圖電流速斷保護(hù)的接線圖 單相原理接線圖單相

25、原理接線圖 原理圖以整體形式表示原理圖以整體形式表示各二次設(shè)備之間的電氣聯(lián)接。各二次設(shè)備之間的電氣聯(lián)接。正常狀態(tài)：正常狀態(tài)：一次設(shè)備通過的電流為負(fù)載電流一次設(shè)備通過的電流為負(fù)載電流流過流過KA的電流小于動(dòng)作值的電流小于動(dòng)作值不發(fā)斷路器跳閘脈沖不發(fā)斷路器跳閘脈沖。KA不動(dòng)作，其觸點(diǎn)不閉合不動(dòng)作，其觸點(diǎn)不閉合短路故障時(shí)：短路故障時(shí)：流過流過KA的二次電流大于的二次電流大于KA動(dòng)動(dòng)作值作值KA觸點(diǎn)閉合觸點(diǎn)閉合KOM線圈得電線圈得電,其觸點(diǎn)閉合其觸點(diǎn)閉合KS起動(dòng)，發(fā)出信號。起動(dòng)，發(fā)出信號。QF跳閘，切除故障。跳閘，切除故障。4.電流速斷保護(hù)的接線圖電流速斷保護(hù)的接線圖 單相原理接線圖單相原理接線圖 展

26、開圖展開圖 展開圖以分散形式表示二次設(shè)備之間的電氣連接。展開圖以分散形式表示二次設(shè)備之間的電氣連接。分為交流回路和直流回路。分為交流回路和直流回路。 看二次回路方法：看二次回路方法：先交流后直流；交流看電源，先交流后直流；交流看電源，直流找線圈，抓住觸點(diǎn)不放松，一個(gè)一個(gè)全查清。直流找線圈，抓住觸點(diǎn)不放松，一個(gè)一個(gè)全查清。線路中管型避雷器放電時(shí)間為線路中管型避雷器放電時(shí)間為0.040.06S，在避雷器放電時(shí)速斷保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作，為此在速在避雷器放電時(shí)速斷保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作，為此在速斷保護(hù)裝置中加裝一個(gè)保護(hù)斷保護(hù)裝置中加裝一個(gè)保護(hù)出口中間繼電器出口中間繼電器。一。一方面擴(kuò)大接點(diǎn)的容量和數(shù)量，另一方面躲過

27、管型方面擴(kuò)大接點(diǎn)的容量和數(shù)量，另一方面躲過管型避雷器的放電時(shí)間，防止誤動(dòng)作。避雷器的放電時(shí)間，防止誤動(dòng)作。電流速斷保護(hù)裝置為什么要加電流速斷保護(hù)裝置為什么要加中間繼電器？中間繼電器？5、對電流速斷保護(hù)的評價(jià)、對電流速斷保護(hù)的評價(jià) n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：簡單可靠，動(dòng)作迅速。簡單可靠，動(dòng)作迅速。n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：（1）不能保護(hù)線路全長；）不能保護(hù)線路全長；（2）運(yùn)行方式變化較大時(shí)，可能無保護(hù)范圍。）運(yùn)行方式變化較大時(shí)，可能無保護(hù)范圍。（3）在線路較短時(shí)，可能無保護(hù)范圍。）在線路較短時(shí)，可能無保護(hù)范圍。AB212AB1IdLIdL圖 2 16系 統(tǒng) 運(yùn) 行 方 式 變 化 較 大 情 況 圖 2 17短 路 時(shí)

28、 保 護(hù) 范 圍 較 小 的 情 況 AB21IdLAB212AB1IdLIdL圖 2 16系 統(tǒng) 運(yùn) 行 方 式 變 化 較 大 情 況 圖 2 17短 路 時(shí) 保 護(hù) 范 圍 較 小 的 情 況 特殊情況特殊情況 電流速斷可以保電流速斷可以保護(hù)線路全長。在采用護(hù)線路全長。在采用線路線路變壓器組的接變壓器組的接線方式的電網(wǎng)中，把線方式的電網(wǎng)中，把線路和變壓器可以看線路和變壓器可以看成是一個(gè)元件。速斷成是一個(gè)元件。速斷保護(hù)按躲開變壓器低保護(hù)按躲開變壓器低壓側(cè)短路出口處壓側(cè)短路出口處d1點(diǎn)點(diǎn)短路來整定，可以保短路來整定，可以保護(hù)線路的全長。護(hù)線路的全長。六、限時(shí)電流速斷保護(hù)六、限時(shí)電流速斷保護(hù)

29、(電流電流II段段) 電流速斷保護(hù)在許多情況下均能保證選擇性，且電流速斷保護(hù)在許多情況下均能保證選擇性，且接線簡單，動(dòng)作迅速可靠。但是電流速斷保護(hù)不能保接線簡單，動(dòng)作迅速可靠。但是電流速斷保護(hù)不能保護(hù)本線路的全長，怎么辦？護(hù)本線路的全長，怎么辦？ 解決辦法：解決辦法：增設(shè)一套新的保增設(shè)一套新的保護(hù)護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)。限時(shí)電流速斷保護(hù)。 限時(shí)電流速斷保護(hù)：限時(shí)電流速斷保護(hù)： 按與相鄰線路電流速斷保護(hù)按與相鄰線路電流速斷保護(hù)相配合且以較短時(shí)限獲得選擇性相配合且以較短時(shí)限獲得選擇性的電流保護(hù)。的電流保護(hù)。1. 工作原理工作原理 （1）限時(shí)電流）限時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范速斷保護(hù)的保護(hù)范圍必須延伸到下一

30、圍必須延伸到下一條線路中去。條線路中去。（2）限時(shí)電流）限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作帶速斷保護(hù)的動(dòng)作帶有一定的時(shí)限。有一定的時(shí)限。（3）為了保證速）為了保證速動(dòng)性，時(shí)限應(yīng)盡量動(dòng)性，時(shí)限應(yīng)盡量縮短。縮短。 2. 整定計(jì)算整定計(jì)算 （1）動(dòng)作電流動(dòng)作電流動(dòng)作電流按躲開下一條線路無時(shí)限電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流按躲開下一條線路無時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流進(jìn)行整定：的動(dòng)作電流進(jìn)行整定： 下一線dzKdzIKI繼電器動(dòng)作電流：繼電器動(dòng)作電流：jxTAdzjdzKnII (2) 動(dòng)作時(shí)限動(dòng)作時(shí)限 為了保證選擇性，限時(shí)電流速斷保護(hù)比下一條線路為了保證選擇性，限時(shí)電流速斷保護(hù)比下一條線路無時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限高出一

31、個(gè)時(shí)間階段無時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限高出一個(gè)時(shí)間階段t，即即ttt2 1 影響影響 t的因素有：的因素有： 2QF的跳閘時(shí)間的跳閘時(shí)間tQF, 約為約為0.2s。 時(shí)間繼電器提前動(dòng)作誤差時(shí)間繼電器提前動(dòng)作誤差tt，電磁型的約為，電磁型的約為0.05s。 限時(shí)速斷保護(hù)的測量元件在外部故障切除后，限時(shí)速斷保護(hù)的測量元件在外部故障切除后，由于慣性而不能立即返回的慣性延時(shí)由于慣性而不能立即返回的慣性延時(shí)tg，電磁型的約，電磁型的約為為0.1s。 裕度時(shí)間裕度時(shí)間ty，取，取0.1s。故。故stttttygtQF50.(3)靈敏度校驗(yàn)靈敏度校驗(yàn) Klm1.5，是因?yàn)榭紤]了以下不利于保護(hù)動(dòng)作的因素。，是

32、因?yàn)榭紤]了以下不利于保護(hù)動(dòng)作的因素。（a）可能存在非金屬性短路，使短路電流）可能存在非金屬性短路，使短路電流Id較?。惠^??；（b）實(shí)際的短路電流小于計(jì)算值；）實(shí)際的短路電流小于計(jì)算值；（c）電流互感器有負(fù)誤差，使短路時(shí)流入保護(hù)起動(dòng)元件）電流互感器有負(fù)誤差，使短路時(shí)流入保護(hù)起動(dòng)元件中的電流變??；中的電流變??；（d）繼電器的實(shí)際起動(dòng)值可能有正誤差，使）繼電器的實(shí)際起動(dòng)值可能有正誤差，使IdzJ變大；變大； (e) 考慮一定裕度?？紤]一定裕度。 512. )(mindzdlmIIK思考問題：靈敏性不滿足要求，怎么辦？思考問題：靈敏性不滿足要求，怎么辦？ （1 1）與下一條線路的限時(shí)電流速斷相配合）與

33、下一條線路的限時(shí)電流速斷相配合 下一線dzKdzIKI (2) 動(dòng)作時(shí)限比動(dòng)作時(shí)限比下一條線路時(shí)限電流下一條線路時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限高出一個(gè)時(shí)間階段高出一個(gè)時(shí)間階段t，即即ttt 下一線本3、限時(shí)電流速斷保護(hù)的接線圖、限時(shí)電流速斷保護(hù)的接線圖 （）單相原理接線（）單相原理接線展開圖展開圖 4、對限時(shí)電流速斷保護(hù)的評價(jià)、對限時(shí)電流速斷保護(hù)的評價(jià) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：限時(shí)電流速斷保護(hù)結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作可靠，限時(shí)電流速斷保護(hù)結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作可靠，能保護(hù)本條線路全長。能保護(hù)本條線路全長。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：不能作為相鄰元件（下一條線路）的后備不能作為相鄰元件（下一條線路）的后備保護(hù)保護(hù),受系統(tǒng)運(yùn)行方

34、式變化較大。受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化較大。七七. 定時(shí)限過電流保護(hù)（電流定時(shí)限過電流保護(hù)（電流III段）段） 定時(shí)限過電流保護(hù)定時(shí)限過電流保護(hù)定義：定義：其動(dòng)作電流按躲過被保護(hù)線路的最其動(dòng)作電流按躲過被保護(hù)線路的最大負(fù)荷電流整定，其動(dòng)作時(shí)間一般按階梯原則大負(fù)荷電流整定，其動(dòng)作時(shí)間一般按階梯原則進(jìn)行整定以實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)的動(dòng)作選擇性，并進(jìn)行整定以實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)的動(dòng)作選擇性，并且其動(dòng)作時(shí)間與短路電流的大小無關(guān)。且其動(dòng)作時(shí)間與短路電流的大小無關(guān)。思考問題：思考問題：無時(shí)限電流速斷保護(hù)只能保護(hù)本線路一部無時(shí)限電流速斷保護(hù)只能保護(hù)本線路一部分，限時(shí)電流速斷能保護(hù)本線路全長，但不能做為相分，限時(shí)電流速斷能保護(hù)本線

35、路全長，但不能做為相鄰線路的后備保護(hù)。要想實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)后備保護(hù)，怎么辦？鄰線路的后備保護(hù)。要想實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)后備保護(hù)，怎么辦？1、 工作原理工作原理反應(yīng)電流增大而動(dòng)作反應(yīng)電流增大而動(dòng)作,它要求能保護(hù)本條線路的全它要求能保護(hù)本條線路的全長和下一條線路的全長。作為近后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)，長和下一條線路的全長。作為近后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)，其保護(hù)范圍應(yīng)包括下條線路或設(shè)備的末端。其保護(hù)范圍應(yīng)包括下條線路或設(shè)備的末端。過電流保護(hù)過電流保護(hù)在最大負(fù)荷時(shí)，保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作。在最大負(fù)荷時(shí)，保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作。 2、整定計(jì)算、整定計(jì)算（1）動(dòng)作電流）動(dòng)作電流按躲開被保護(hù)線路的最大負(fù)荷電流，且在自起動(dòng)電按躲開被保護(hù)線路的最大負(fù)荷電流，

36、且在自起動(dòng)電流下繼電器能可靠返回進(jìn)行整定：流下繼電器能可靠返回進(jìn)行整定： max. fhzqKdzIKKKImaxmaxfzqzqIkImaxzqhIImax maxfzqkzqkhIKKIKI dzhhIIk 繼電器的動(dòng)作電流：繼電器的動(dòng)作電流：max. fTAhjxzqKdzInKKKKI（）靈敏度校驗(yàn)（）靈敏度校驗(yàn)近后備近后備512. .min.)(dzdlmIIK本末近）212. .min.)(dzdlmIIK下一末遠(yuǎn)）遠(yuǎn)后備遠(yuǎn)后備 低電壓繼電器正常時(shí)（得電）常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)低電壓繼電器正常時(shí)（得電）常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。斷開。 當(dāng)電壓低于整定值時(shí)，常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉

37、合。當(dāng)電壓低于整定值時(shí)，常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合。正常運(yùn)行時(shí)，正常運(yùn)行時(shí)，KV觸點(diǎn)打開，觸點(diǎn)打開，KA觸點(diǎn)打開。觸點(diǎn)打開。最大負(fù)荷電流：最大負(fù)荷電流：KV觸點(diǎn)打開，觸點(diǎn)打開，KA觸點(diǎn)閉合。觸點(diǎn)閉合。短路時(shí)：短路時(shí)：KV觸點(diǎn)閉合，觸點(diǎn)閉合，KA觸點(diǎn)閉合。觸點(diǎn)閉合。思考：思考：當(dāng)靈敏度不滿足要求時(shí)，怎么辦？當(dāng)靈敏度不滿足要求時(shí)，怎么辦？ 可以采可以采 用低電壓閉鎖的過電流保護(hù)。用低電壓閉鎖的過電流保護(hù)。ttt 21（3） 時(shí)間整定時(shí)間整定 ttt max 下本 為保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性，過電流保護(hù)動(dòng)作延時(shí)是按為保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性，過電流保護(hù)動(dòng)作延時(shí)是按階梯原則階梯原則整定的，即本線路的過電流保護(hù)

38、動(dòng)作延時(shí)應(yīng)比下整定的，即本線路的過電流保護(hù)動(dòng)作延時(shí)應(yīng)比下一條線路的電流一條線路的電流段的動(dòng)作時(shí)間長一個(gè)時(shí)限階段段的動(dòng)作時(shí)間長一個(gè)時(shí)限階段t: 3 3、接線圖、接線圖 電流電流段保護(hù)的原理接線、展開圖與電流段保護(hù)的原理接線、展開圖與電流段保段保護(hù)相同。護(hù)相同。 4、對定時(shí)限過電流保護(hù)的評價(jià)、對定時(shí)限過電流保護(hù)的評價(jià) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，對單側(cè)電源的放射型結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，對單側(cè)電源的放射型電網(wǎng)能保證有選擇性的動(dòng)作。不僅能作本線路的近后備電網(wǎng)能保證有選擇性的動(dòng)作。不僅能作本線路的近后備（有時(shí)作為主保護(hù)），而且能作為下一條線路的遠(yuǎn)后備。（有時(shí)作為主保護(hù)），而且能作為下一條線路的遠(yuǎn)后備。

39、在放射型電網(wǎng)中獲得廣泛應(yīng)用，一般在在放射型電網(wǎng)中獲得廣泛應(yīng)用，一般在35千伏及以下網(wǎng)千伏及以下網(wǎng)絡(luò)中作為主保護(hù)。絡(luò)中作為主保護(hù)。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：動(dòng)作時(shí)間長，而且越靠近電源端其動(dòng)作動(dòng)作時(shí)間長，而且越靠近電源端其動(dòng)作時(shí)限越大，對靠電源端的故障不能快速切除。時(shí)限越大，對靠電源端的故障不能快速切除。 八、電流三段保護(hù)小結(jié)八、電流三段保護(hù)小結(jié) 電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分，限時(shí)電流速斷電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分，限時(shí)電流速斷保護(hù)能保護(hù)線路全長，但卻不能作為下一相鄰線路的后備保護(hù)能保護(hù)線路全長，但卻不能作為下一相鄰線路的后備保護(hù)，因此，必須采用定時(shí)限過電流保護(hù)作為本條線路和保護(hù)，因此，必須采用定時(shí)

40、限過電流保護(hù)作為本條線路和下一段相鄰線路的后備保護(hù)。下一段相鄰線路的后備保護(hù)。1、三段式電流保護(hù)：、三段式電流保護(hù)： 由電流速斷保護(hù)，限時(shí)電流速斷保護(hù)及定時(shí)限過電由電流速斷保護(hù)，限時(shí)電流速斷保護(hù)及定時(shí)限過電流保護(hù)相配合構(gòu)成的一整套保護(hù)。流保護(hù)相配合構(gòu)成的一整套保護(hù)。 思考：思考：是不是所有的線路都要裝設(shè)三段式電流保護(hù)？是不是所有的線路都要裝設(shè)三段式電流保護(hù)？ 什么情況下過電流保護(hù)作為主保護(hù)？什么情況下過電流保護(hù)作為主保護(hù)？ 什么情況下可采用兩段組成一套保護(hù)？什么情況下可采用兩段組成一套保護(hù)？2、電流三段式保護(hù)的保護(hù)特性及時(shí)限特性、電流三段式保護(hù)的保護(hù)特性及時(shí)限特性 保護(hù)方式無時(shí)限電流速斷 限時(shí)

41、電流速斷 過 電 流 保 護(hù) 一般過流低電壓閉鎖過流 單相原理接線圖單相原理接線圖 起動(dòng)電流起動(dòng)電流 動(dòng)作時(shí)限動(dòng)作時(shí)限 保護(hù)范圍保護(hù)范圍 靈敏度靈敏度)(max.minsdzeXIUXL211 下一線dzKdzIKImax. fhzqKdzIKKKIehKdzIKKI edzUU70.ttt2 1ttt 21ttt 21ttt 21512. )(min dzdlmIIK 下一線dzKdzIKI51. .min.(dzdlmIIK本末近）2 . 1 .min.(dzdlmIIK下一末遠(yuǎn)）本線路全長及本線路全長及下一條相鄰線下一條相鄰線路無時(shí)限速斷路無時(shí)限速斷保護(hù)范圍的一保護(hù)范圍的一部分部分.I

42、dz =KK Id.Bmaxt=0s 0.5s線 路 的 一 部線 路 的 一 部分分本線路全長及本線路全長及下一條相鄰線下一條相鄰線路全長路全長.不滿足要求不滿足要求:3、電流三段式保護(hù)接線圖、電流三段式保護(hù)接線圖 （1）單相原理接線圖）單相原理接線圖（2）展開圖。）展開圖。QFTA(a)7KA1KA(b)YT2KM4KA1KA4KA5KT7KA8KTKS3KS6KS92KM5KT8KT圖 2 25保 護(hù) 裝 置 接 線 展 開 圖（ a） 交 流 回 路 （ b） 直 流 回 路 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：簡單，可靠，并且一般情況下都能較快切除故簡單，可靠，并且一般情況下都能較快切除故障。一般用于障。一

43、般用于35千伏及以下電壓等級的單側(cè)電源電網(wǎng)中。千伏及以下電壓等級的單側(cè)電源電網(wǎng)中。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：靈敏度和保護(hù)范圍直接受系統(tǒng)運(yùn)行方式和短路靈敏度和保護(hù)范圍直接受系統(tǒng)運(yùn)行方式和短路類型的影響，此外，它只在單側(cè)電源的網(wǎng)絡(luò)中才有選擇性。類型的影響，此外，它只在單側(cè)電源的網(wǎng)絡(luò)中才有選擇性。 4、三段式電流保護(hù)的評價(jià)、三段式電流保護(hù)的評價(jià)例例2-1如下圖所示網(wǎng)絡(luò)，試對保護(hù)如下圖所示網(wǎng)絡(luò)，試對保護(hù)1進(jìn)行電流速斷，進(jìn)行電流速斷，限時(shí)電流速斷和定時(shí)限過電流保護(hù)整定計(jì)算（起動(dòng)限時(shí)電流速斷和定時(shí)限過電流保護(hù)整定計(jì)算（起動(dòng)電流，動(dòng)作時(shí)限和靈敏系數(shù)），并畫出時(shí)限特性曲電流，動(dòng)作時(shí)限和靈敏系數(shù)），并畫出時(shí)限特性曲線。（計(jì)算

44、電壓取線。（計(jì)算電壓取115KV）。）。解：解： 1、對保護(hù)、對保護(hù)1進(jìn)行電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算進(jìn)行電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算 （1）起動(dòng)電流）起動(dòng)電流 )3(maxdbKdzIKI =1.3 3780=4914 (A) 取取1.3 （2）靈敏度校驗(yàn)：）靈敏度校驗(yàn)： ABsedBXXUImax.)3(min3ABdBesXIUX)(minmax.3376430035503101153.=12.5 ( km)minL)(max.sdzeXIUX2110%100%minABblll=41.67%15% 符合要求符合要求（3）動(dòng)作時(shí)限：）動(dòng)作時(shí)限：電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限近似為零，即電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限近似

45、為零，即 t=0s2、限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算、限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算 （1 1）起動(dòng)電流：）起動(dòng)電流： . 下一線dzKdzIKI)3(max.dCKdzIKI下一線)3(max dCKKdzIKKI=1.2 1.3 1250=1950(A) （2 2）靈敏度校驗(yàn)：）靈敏度校驗(yàn)： =1.581.5符合要求符合要求 )2(mindzdBlmIIK1950355023 （3）動(dòng)作時(shí)限）動(dòng)作時(shí)限 sttt5021. 3.定時(shí)限電流保護(hù)整定計(jì)算定時(shí)限電流保護(hù)整定計(jì)算（1 1）起動(dòng)電流：）起動(dòng)電流：max. fhzqKdzIKKKI=794.12(A) (2) 靈敏度校驗(yàn)：靈敏度校驗(yàn)： 近后備保

46、護(hù)近后備保護(hù) ： )2(mindzdBlmIIK =3.871.5 符合要求符合要求 遠(yuǎn)后備遠(yuǎn)后備保護(hù)：保護(hù)： )2(mindzdClmIIK =1.261.2 符合要求符合要求 (3) 動(dòng)作時(shí)限：動(dòng)作時(shí)限：stttt241 時(shí)限特性曲線九、電流保護(hù)的接線方式九、電流保護(hù)的接線方式 1.相間短路電流保護(hù)的主要接線形式相間短路電流保護(hù)的主要接線形式 2. 各種接線方式在不同故障時(shí)的性能分析各種接線方式在不同故障時(shí)的性能分析3. 各種接線方式的應(yīng)用范圍各種接線方式的應(yīng)用范圍 電流保護(hù)的接線方式：電流保護(hù)的接線方式：指保護(hù)中電流繼電器與電流互感器二次線圈之間的聯(lián)系方式。 1. 相間短路電流保護(hù)的主要

47、接線形式相間短路電流保護(hù)的主要接線形式 (1)三相星形三相星形接線 (2)兩相星形接線 三相星形接線方式的保護(hù)對各種故障都能動(dòng)作。三相星形接線方式的保護(hù)對各種故障都能動(dòng)作。兩相星形接線的保護(hù)能反應(yīng)各種相間短路，但兩相星形接線的保護(hù)能反應(yīng)各種相間短路，但B相發(fā)生相發(fā)生單相短路時(shí)，保護(hù)裝置不會(huì)動(dòng)作。單相短路時(shí)，保護(hù)裝置不會(huì)動(dòng)作。（3） 兩相電流差接線兩相電流差接線三相短路時(shí)流過繼電器電流是三相短路時(shí)流過繼電器電流是倍的短路電流；倍的短路電流；ICBAICIBIAIaIcTAaTAc圖 2 28 兩 相 電 流 差 接 線 的 原 理 接 線 圖 3AC兩相短路時(shí)流過繼電器電流是兩相短路時(shí)流過繼電器

48、電流是倍的短路電流；倍的短路電流；AB或或CB兩相短路時(shí)流過繼電器電流是兩相短路時(shí)流過繼電器電流是倍的短路電流。倍的短路電流。21IJIJ=caII三相短路三相短路:IJ= Ia3 故對兩相電流差接線方式，在對稱運(yùn)行或三相短路故對兩相電流差接線方式，在對稱運(yùn)行或三相短路時(shí)時(shí)，Kjx= ； 3 接線系數(shù)接線系數(shù)Kjx ：流過繼電器的電流：流過繼電器的電流IJ與電流互感器與電流互感器二次側(cè)短路電流之比，數(shù)值為二次側(cè)短路電流之比，數(shù)值為2TAjjxIIK 在在AC兩相短路時(shí)，兩相短路時(shí)，Kjx=2； 在在AB或或BC兩相短路時(shí)兩相短路時(shí)，Kjx=1。 對于三相和兩相星形接線方式任何短路型式對于三相和

49、兩相星形接線方式任何短路型式Kjx=1. 2. 各種接線方式在不同故障時(shí)的性能分析各種接線方式在不同故障時(shí)的性能分析 （1）中性點(diǎn)直接接地或非直接接地電網(wǎng)中的各種相間短路）中性點(diǎn)直接接地或非直接接地電網(wǎng)中的各種相間短路前述三種接線方式均能反應(yīng)這些故障。前述三種接線方式均能反應(yīng)這些故障。（2）中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的兩點(diǎn)接地短路）中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的兩點(diǎn)接地短路在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中，某點(diǎn)發(fā)生兩點(diǎn)接地故障，在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中，某點(diǎn)發(fā)生兩點(diǎn)接地故障，希望只切除一個(gè)故障點(diǎn)。希望只切除一個(gè)故障點(diǎn)。 串聯(lián)線路上兩點(diǎn)接地情況串聯(lián)線路上兩點(diǎn)接地情況 放射性線路上兩點(diǎn)接地情況放射性線路上兩點(diǎn)接地情

50、況 串聯(lián)線路上兩點(diǎn)接地情況串聯(lián)線路上兩點(diǎn)接地情況 如下圖所示，在如下圖所示，在dA點(diǎn)和點(diǎn)和dB點(diǎn)發(fā)生接地短路。點(diǎn)發(fā)生接地短路。若保護(hù)若保護(hù)1和保護(hù)和保護(hù)2均采用三相星形接線時(shí)，均采用三相星形接線時(shí)，100%地地只只切除線路故障。切除線路故障。如采用兩相星形接線，只能有如采用兩相星形接線，只能有2/3的機(jī)會(huì)有選擇地切的機(jī)會(huì)有選擇地切除后面的一條線路除后面的一條線路。AB：AC： BA： BC： CA： CB： 放射性線路上兩點(diǎn)接地情況放射性線路上兩點(diǎn)接地情況 如下圖所示，在如下圖所示，在dA、dB點(diǎn)發(fā)生接地短路時(shí)：點(diǎn)發(fā)生接地短路時(shí)：如采用三相星形接線時(shí)，兩套保護(hù)均將起動(dòng)。如采用三相星形接線時(shí)，兩

51、套保護(hù)均將起動(dòng)。如采用兩相星形接線，則保護(hù)有如采用兩相星形接線，則保護(hù)有2/3的機(jī)會(huì)只切除任一線的機(jī)會(huì)只切除任一線路。路。AB： AC： BA： BC： CA： CB： 因此，在放射性的因此，在放射性的線路中，兩相星形比三線路中，兩相星形比三相星形應(yīng)用較廣相星形應(yīng)用較廣。 （3） 對對Y，d11接線變壓器后面的兩相短路接線變壓器后面的兩相短路當(dāng)當(dāng)側(cè)發(fā)生側(cè)發(fā)生AB兩相兩相短路時(shí)，分析該側(cè)電流相短路時(shí)，分析該側(cè)電流相量圖和量圖和Y側(cè)電流相量圖側(cè)電流相量圖。ABCD1DE1E234526178DE143A52B6D2C718E2(a)(b)圖231 Y,d11變壓器后面的兩相短路示意圖 1A32BD

52、ABCII(2)結(jié)論結(jié)論:三相星形接線比兩三相星形接線比兩相星形接線靈敏系數(shù)增相星形接線靈敏系數(shù)增大一倍。大一倍。A2IB1IBIB2IA1IC2IIAIC1C1YIIYAIYCIYC2=IYBIYA2=IYA1IYB2IYB1 過電流保護(hù)接于降壓變壓器的高壓側(cè)（過電流保護(hù)接于降壓變壓器的高壓側(cè)（Y側(cè)）以作側(cè)）以作為低壓側(cè)（為低壓側(cè)（側(cè)）線路故障的后備保護(hù)時(shí)，不同接線形側(cè)）線路故障的后備保護(hù)時(shí)，不同接線形式的保護(hù)有其不同的特點(diǎn)。式的保護(hù)有其不同的特點(diǎn)。 （a）采用三相星形接線時(shí)，則）采用三相星形接線時(shí)，則B相上繼電器中的電相上繼電器中的電流較其它兩相大一倍。因此靈敏系數(shù)增大一倍流較其它兩相大一

53、倍。因此靈敏系數(shù)增大一倍 。 （b）采用兩相星形接線時(shí)，使）采用兩相星形接線時(shí)，使B相的電流遺失，不相的電流遺失，不能使保護(hù)的靈敏度得到充分提高。故在兩相星形接線的能使保護(hù)的靈敏度得到充分提高。故在兩相星形接線的中線上再接入一個(gè)繼電器，從而提高了這個(gè)繼電器的靈中線上再接入一個(gè)繼電器，從而提高了這個(gè)繼電器的靈敏度。敏度。 （c）采用兩相電流差）采用兩相電流差接線時(shí)，流入繼電器的接線時(shí)，流入繼電器的電流為零，保護(hù)不動(dòng)作。電流為零，保護(hù)不動(dòng)作。因此，這種接線方式不因此，這種接線方式不能用來保護(hù)變壓器。能用來保護(hù)變壓器。3. 各種接線方式的應(yīng)用范圍各種接線方式的應(yīng)用范圍 (1)三相星形接線方式三相星形

54、接線方式能反應(yīng)各種類型的故障，能反應(yīng)各種類型的故障，用在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，作為相間短路的保護(hù)，同用在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，作為相間短路的保護(hù)，同時(shí)也可保護(hù)單相接地。時(shí)也可保護(hù)單相接地。(2)兩相星形接線方式兩相星形接線方式較為經(jīng)濟(jì)簡單，能反應(yīng)各較為經(jīng)濟(jì)簡單，能反應(yīng)各種類型的相間短路。主要應(yīng)用在種類型的相間短路。主要應(yīng)用在35千伏及以下電壓等千伏及以下電壓等級的中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)和非直接接地電網(wǎng)中，廣泛地級的中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)和非直接接地電網(wǎng)中，廣泛地采用它作為相間短路的保護(hù)。采用它作為相間短路的保護(hù)。（3）兩相電流差接線方式）兩相電流差接線方式接線簡單，投資少，但接線簡單，投資少，但是靈敏

55、性較差，這種接線主要用在是靈敏性較差，這種接線主要用在610千伏中性點(diǎn)不千伏中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，作為饋電線和較小容量高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。接地系統(tǒng)中，作為饋電線和較小容量高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。十、反時(shí)限特性的過電流保護(hù)十、反時(shí)限特性的過電流保護(hù) 1、感應(yīng)型電流繼電器、感應(yīng)型電流繼電器 2、反限過電流保護(hù)、反限過電流保護(hù) 3、接線圖、接線圖 4、反時(shí)限過電流保護(hù)應(yīng)用范圍、反時(shí)限過電流保護(hù)應(yīng)用范圍 1、感應(yīng)型電流繼電器、感應(yīng)型電流繼電器 （1）繼電器結(jié)構(gòu)）繼電器結(jié)構(gòu)GL-10感應(yīng)式電流繼電器的結(jié)構(gòu)如下感應(yīng)式電流繼電器的結(jié)構(gòu)如下圖所示由感應(yīng)系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)組成，它們分別構(gòu)成反時(shí)限部圖所示由感應(yīng)系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)組

56、成，它們分別構(gòu)成反時(shí)限部和無時(shí)限部分。和無時(shí)限部分。 （2）工作原理）工作原理 當(dāng)線圈通以交流電流當(dāng)線圈通以交流電流I時(shí)，線圈的安時(shí)，線圈的安匝磁勢匝磁勢IW在鐵芯中產(chǎn)生磁通在鐵芯中產(chǎn)生磁通1，在鐵芯的一個(gè)分支上的，在鐵芯的一個(gè)分支上的短路環(huán)中的磁通短路環(huán)中的磁通2不能突變，不能突變，2滯后于滯后于1一個(gè)角度，在一個(gè)角度，在鋁盤產(chǎn)生鋁盤產(chǎn)生Mdc，當(dāng)，當(dāng)Mdc克服了彈簧的反轉(zhuǎn)矩克服了彈簧的反轉(zhuǎn)矩M1時(shí)，整個(gè)框架時(shí)，整個(gè)框架將繞軸將繞軸18順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。蝸輪蝸桿嚙合，這時(shí)稱為繼電順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。蝸輪蝸桿嚙合，這時(shí)稱為繼電器起動(dòng)。所需的安匝數(shù)稱為繼電器的起動(dòng)安匝。繼電器起器起動(dòng)。所需的安匝數(shù)稱為

57、繼電器的起動(dòng)安匝。繼電器起動(dòng)以后，扇形輪隨蝸轉(zhuǎn)動(dòng)而上升，扇形輪升高到一定程度動(dòng)以后，扇形輪隨蝸轉(zhuǎn)動(dòng)而上升，扇形輪升高到一定程度時(shí)，接點(diǎn)閉合。時(shí)，接點(diǎn)閉合。(3) 時(shí)限特性時(shí)限特性 扇形輪在最低位置與最高位置，繼電器動(dòng)作時(shí)間與電扇形輪在最低位置與最高位置，繼電器動(dòng)作時(shí)間與電流的關(guān)系曲線如下圖所示。流的關(guān)系曲線如下圖所示。當(dāng)電流增大時(shí)，動(dòng)作時(shí)限減少，如圖中當(dāng)電流增大時(shí)，動(dòng)作時(shí)限減少，如圖中ab部分部分,具有反具有反時(shí)限特性。時(shí)限特性。 當(dāng)電流大到一定值時(shí)，當(dāng)電流大到一定值時(shí)，鐵芯飽和，在圖上出現(xiàn)曲鐵芯飽和，在圖上出現(xiàn)曲線線1、2的平直部分，具有的平直部分，具有定時(shí)限特性。定時(shí)限特性。 當(dāng)電流繼續(xù)增

58、大時(shí)，當(dāng)電流繼續(xù)增大時(shí)，銜鐵瞬時(shí)被吸下，橫擔(dān)將銜鐵瞬時(shí)被吸下，橫擔(dān)將接點(diǎn)閉合，如圖中接點(diǎn)閉合，如圖中de部分，部分，具有速斷特性。具有速斷特性。 2. 反時(shí)限過電流保護(hù)反時(shí)限過電流保護(hù) （1）工作原理）工作原理 反應(yīng)電流增大而動(dòng)作，其延時(shí)與通入電流的平方成反反應(yīng)電流增大而動(dòng)作，其延時(shí)與通入電流的平方成反比，一般可作比，一般可作610kV線路或電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。線路或電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。 max fhzqKdzIKKKI512. )(min.dzdlmIIK本末 （2）整定計(jì)算）整定計(jì)算 動(dòng)作電流的整定原則與定時(shí)限過電流保護(hù)相同，即動(dòng)作電流的整定原則與定時(shí)限過電流保護(hù)相同，即 靈敏度校驗(yàn)靈敏度校驗(yàn) ：時(shí)間

59、整定時(shí)間整定兩級反時(shí)限過電流保護(hù)的配合兩級反時(shí)限過電流保護(hù)的配合:若已知保護(hù)若已知保護(hù)2反時(shí)限過電流保護(hù)的整定參數(shù)，其反反時(shí)限過電流保護(hù)的整定參數(shù)，其反時(shí)限動(dòng)作曲線時(shí)限動(dòng)作曲線2。在保護(hù)。在保護(hù)1、保護(hù)、保護(hù)2反時(shí)限過電流保護(hù)反時(shí)限過電流保護(hù)重疊保護(hù)區(qū)內(nèi)，只要在重疊保護(hù)區(qū)內(nèi)，只要在d1處用動(dòng)作延時(shí)保證選擇性，處用動(dòng)作延時(shí)保證選擇性，重疊保護(hù)區(qū)的其他部分都能保證選擇性，重疊保護(hù)區(qū)的其他部分都能保證選擇性，d1點(diǎn)叫配合點(diǎn)叫配合點(diǎn)，在配合點(diǎn)的點(diǎn)，在配合點(diǎn)的為已知，則為已知，則tttQFQF21QFt2 反時(shí)限過電流保護(hù)與電源側(cè)的定時(shí)限過電流保護(hù)配合反時(shí)限過電流保護(hù)與電源側(cè)的定時(shí)限過電流保護(hù)配合 已知

60、已知1QF定時(shí)限過電流保護(hù)的整定參數(shù)，定時(shí)限過電流保護(hù)的整定參數(shù)，1QF過電流過電流保護(hù)的保護(hù)范圍到保護(hù)的保護(hù)范圍到d1點(diǎn)，點(diǎn)，2QF反時(shí)限過電流保護(hù)的時(shí)間特反時(shí)限過電流保護(hù)的時(shí)間特性如下圖中的性如下圖中的t2QF所示。重疊保護(hù)區(qū)的末端所示。重疊保護(hù)區(qū)的末端d1叫配合點(diǎn)。叫配合點(diǎn)。在配合點(diǎn)在配合點(diǎn)d1 tttQFQF 1 23. 接線圖接線圖 反時(shí)限過電反時(shí)限過電流保護(hù)多用于流保護(hù)多用于10kV線路及電動(dòng)機(jī)保護(hù)。線路及電動(dòng)機(jī)保護(hù)。電流互感器采用兩電流互感器采用兩相星型接線，如右相星型接線，如右圖所示。圖所示。4、反時(shí)限過電流保護(hù)應(yīng)用范圍、反時(shí)限過電流保護(hù)應(yīng)用范圍 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：在線路靠近電源處短