第七章 發(fā)電廠和變電所二次系統(tǒng)

第七章發(fā)電廠和變電所二次系統(tǒng)第一頁，共六十八頁，2022年，8月28日第一節(jié)二次系統(tǒng)概述

一、二次回路的功用、分類

二次設(shè)備——凡對一次電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、測量、操縱、控制及起保護(hù)作用的輔助性電氣設(shè)備。

二次回路——由二次設(shè)備連接成的回路稱為二次回路或二次系統(tǒng)。按二次設(shè)備各種不同的用途可分為：

繼電保護(hù)二次回路、自動(dòng)裝置二次回路、控制系統(tǒng)二次回路、測量儀表二次回路、信號裝置二次回路等。

第二頁，共六十八頁，2022年，8月28日自動(dòng)重合閘裝置斷路器的控制回路變電所的信號裝置回路位置信號：指示斷路器的跳合閘位置和隔離開關(guān)的分、合閘位置。中央信號裝置。事故信號:在斷路器事故跳閘時(shí)，發(fā)出音響信號

預(yù)告信號:設(shè)備發(fā)生異?，F(xiàn)象發(fā)出音響信號例：電氣設(shè)備的控制、信號回路第三頁，共六十八頁，2022年，8月28日變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)

指變電站的二次設(shè)備（包括控制、信號、測量、保護(hù)、自動(dòng)裝置、運(yùn)動(dòng)裝置），利用微機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，經(jīng)過功能的重新組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，對變電站執(zhí)行自動(dòng)監(jiān)控、測量、運(yùn)行操作及其協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。第四頁，共六十八頁，2022年，8月28日第五頁，共六十八頁，2022年，8月28日二、二次接線圖中常用的圖形符號（部分）第六頁，共六十八頁，2022年，8月28日三、二次回路原理圖、展開圖及安裝接線圖1、原理圖在圖上所有儀表和繼電器都是以整體形式的設(shè)備圖形符號表示，不畫出內(nèi)部拉線，而只畫出接點(diǎn)的連接。并將二次部分的電流回路、電壓回路、直流回路和一次回路圖繪制在一起。特點(diǎn)：能使看圖人對整個(gè)裝置的構(gòu)成有一個(gè)整體概念，可清楚了解二次回路各設(shè)備間的電氣聯(lián)系和動(dòng)作原理。第七頁，共六十八頁，2022年，8月28日原理圖第八頁，共六十八頁，2022年，8月28日2、展開圖實(shí)際應(yīng)用中，大多采用展開圖。展開圖中，電流回路、電壓回路、直流回路是分開的。彌補(bǔ)了原理圖沒有元件內(nèi)部接線、沒有元件端子號碼和回路標(biāo)號等缺陷。

。第九頁，共六十八頁，2022年，8月28日由于二次設(shè)備布置分散，需要用控制電纜將它們互相連接起來，因此單憑原理圖和展開圖來安裝是困難的。為此在二次接線安裝時(shí)，須繪制安裝接線圖。包括：屏面布置圖、屏背面接線圖和端于排圖。安裝接線圖是制造廠加工制造屏（屏盤）和現(xiàn)場施工安裝所必不可少的圖，也是運(yùn)行試驗(yàn)、檢修和事故處理等的主要參考圖。3、安裝接線圖第十頁，共六十八頁，2022年，8月28日屏面布置圖：說明屏上各個(gè)元件及設(shè)備的排列位置和其相互間距離尺寸的圖，要求按照一定的比例尺繪制。屏背面接線圖：在屏上配線所必需的圖，其中應(yīng)標(biāo)明屏上各設(shè)備在屏背面的引出端子之間的連接情況，以及屏上設(shè)備與端子排的連接情況。端子排圖：表示屏上需要裝設(shè)的端子數(shù)目、類型及排列次序以及它與屏外設(shè)備連接情況的圖。3、安裝接線圖第十一頁，共六十八頁，2022年，8月28日屏背面接線圖和端子排圖必須說明導(dǎo)線從何處來，到何處去，以防接錯(cuò)導(dǎo)線。我國廣泛采用“相對編號法”，例如甲、乙兩個(gè)端子需用導(dǎo)線連接起來，則在甲端子旁邊標(biāo)上乙端子的編號，而在乙端子旁邊標(biāo)上甲端子的編號；如果一個(gè)端子需引出兩根導(dǎo)線，那么，在它旁邊就標(biāo)出所要連接的兩個(gè)端子編號。第十二頁，共六十八頁，2022年，8月28日第二節(jié)繼電保護(hù)的基本知識故障:包括各種短路和斷線不正常運(yùn)行狀態(tài):電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞，但沒有發(fā)生故障的運(yùn)行狀態(tài)。如：過負(fù)荷、頻率降低、過電壓、電力系統(tǒng)振蕩等。

事故：系統(tǒng)或其中一部分的正常工作遭到破壞，并造成對用戶少送電或電能質(zhì)量變壞到不能容許的地步，甚至造成人身傷亡和電氣設(shè)備的損壞。一、繼電保護(hù)的作用電力系統(tǒng)的經(jīng)常出現(xiàn)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。第十三頁，共六十八頁，2022年，8月28日繼電保護(hù)裝置：是指能反映電力系統(tǒng)中電器元件發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的自動(dòng)裝置的任務(wù)：

為了保證系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，一旦發(fā)生故障后必須迅速地、有選擇地將故障原件切除，以縮小故障范圍。因此每個(gè)原件必須配備保護(hù)裝置。第十四頁，共六十八頁，2022年，8月28日(1)自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。(2)反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件(例如有無經(jīng)常值班人員)，而動(dòng)作于發(fā)出信號、減負(fù)荷或跳閘。繼電保護(hù)裝置的任務(wù)：

第十五頁，共六十八頁，2022年，8月28日

1、選擇性；2、快速性；3、靈敏性；4、可靠性。對繼電保護(hù)的要求第十六頁，共六十八頁，2022年，8月28日繼電保護(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，使停電的范圍盡量小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)工作。

1、選擇性當(dāng)k1短路時(shí)，保護(hù)1、2動(dòng)→跳1QF、2QF，有選擇性；

當(dāng)k2短路時(shí)，保護(hù)5、6動(dòng)→跳5QF、6QF，有選擇性；

當(dāng)k3短路時(shí)，保護(hù)7、8動(dòng)→跳7QF、8QF，有選擇性；

第十七頁，共六十八頁，2022年，8月28日快速地切除故障可以提高電力系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少用戶在電壓降低的情況下工作的時(shí)間，以及縮小故障元件的損壞程度。2、速動(dòng)性故障切除的總時(shí)間等于保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間和斷路器動(dòng)作時(shí)間之和。一般的快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0.04～0.08s，最快的可達(dá)0.01～0.02s；一般的斷路器的動(dòng)作時(shí)間為0.06～0.15s，最快的可達(dá)0.02～0.06s。第十八頁，共六十八頁，2022年，8月28日繼電保護(hù)的靈敏性，是指對于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置和短路的類型如何，都能靈敏地正確反應(yīng)。3、靈敏性第十九頁，共六十八頁，2022年，8月28日通過用靈敏系數(shù)Klm來衡量。1、對于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量增加的保護(hù)裝置：靈敏系數(shù)=2、對于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量降低的保護(hù)裝置：靈敏系數(shù)=

其中故障參數(shù)的最小、最大計(jì)算值是根據(jù)實(shí)際可能的最不利運(yùn)行方式、故障類型和短路點(diǎn)來計(jì)算的.3、靈敏性第二十頁，共六十八頁，2022年，8月28日

4、可靠性保護(hù)裝置的可靠性是指在該保護(hù)裝置規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)，它不應(yīng)該拒絕動(dòng)作(拒動(dòng)），而在任何其他該保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作的情況下，則不應(yīng)該錯(cuò)誤動(dòng)作（誤動(dòng)）。影響可靠性的因素：

內(nèi)在的：裝置本身的質(zhì)量，包括元件好壞、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、制造工藝水平、內(nèi)外接線簡明，；

外在的：運(yùn)行維護(hù)水平、調(diào)試是否正確、正確安裝。第二十一頁，共六十八頁，2022年，8月28日二、繼電保護(hù)的基本原理及分類：原理：電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，通常伴有電流增大、電壓降低以及電流與電壓間相位角改變等特征。利用這些基本參數(shù)在故障與正常運(yùn)行時(shí)的差別，就可以構(gòu)成各種不同原理的繼電保護(hù)裝置。例如：反應(yīng)電流增大構(gòu)成的過電流保護(hù)；反應(yīng)電壓降低構(gòu)成的低電壓保護(hù)；反應(yīng)電壓與電流的比值變化構(gòu)成的距離保護(hù)；同時(shí)反應(yīng)被保護(hù)元件兩端電氣量的差動(dòng)保護(hù)，反應(yīng)非電氣量的保護(hù)，如瓦斯保護(hù)第二十二頁，共六十八頁，2022年，8月28日繼電保護(hù)的分類

（1）按被保護(hù)的對象分類：輸電線路保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、變壓器保護(hù)、電動(dòng)機(jī)保護(hù)、母線保護(hù)等；（2）按保護(hù)原理分類：電流保護(hù)、電壓保護(hù)、距離保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、方向保護(hù)、零序保護(hù)等；第二十三頁，共六十八頁，2022年，8月28日（3）按保護(hù)所反應(yīng)故障類型分類：（4）按繼電保護(hù)裝置的實(shí)現(xiàn)技術(shù)分類：（5）按保護(hù)所起的作用分類：主保護(hù)、后備保護(hù)等；

主保護(hù)——滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù)。

后備保護(hù)——主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)用來切除故障的保護(hù)第二十四頁，共六十八頁，2022年，8月28日三、繼電保護(hù)裝置的組成一般由測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分組成。

（1）測量部分測量部分是測量從被保護(hù)對象輸入的有關(guān)電氣量，并與已給定的整定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，從而判斷保護(hù)是否應(yīng)該起動(dòng)。第二十五頁，共六十八頁，2022年，8月28日（2）邏輯部分邏輯部分是根據(jù)測量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘或發(fā)出信號，將有關(guān)命令傳給執(zhí)行部分。繼電保護(hù)中常用的邏輯回路有“或”、“與”、“否”、“延時(shí)起動(dòng)”、“延時(shí)返回”以及“記憶”等回路。（3）執(zhí)行部分執(zhí)行部分是根據(jù)邏輯部分輸出的信號，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。如故障時(shí)，動(dòng)作于跳閘；不正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)出信號；正常運(yùn)行時(shí)，不動(dòng)作等。第二十六頁，共六十八頁，2022年，8月28日四、繼電器的作用、分類1、作用：繼電器是組成繼電保護(hù)裝置的基本元件，當(dāng)其輸入達(dá)到或低于一定值時(shí)它便動(dòng)作，并通過執(zhí)行元件發(fā)出信號或動(dòng)作于跳閘。2、分類：按結(jié)構(gòu)原理可分為按用途可分為

電磁型晶體管型整流型電流繼電器時(shí)間繼電器信號繼電器中間繼電器第二十七頁，共六十八頁，2022年，8月28日3.常用繼電器的作用⑴、電流繼電器

它反應(yīng)電流的增加而動(dòng)作，當(dāng)通過繼電器的電流增加到一定數(shù)值時(shí)，繼電器動(dòng)作。其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合（舊稱常開接點(diǎn)）、動(dòng)斷觸點(diǎn)（常閉接點(diǎn)）斷開。第二十八頁，共六十八頁，2022年，8月28日例：電磁型電流繼電器1）動(dòng)作電流：能使電流繼電器動(dòng)作的最小電流，以Iact表示；2）返回電流：能使電流繼電器返回的最大電流，以Ire表示。3）返回系數(shù)：繼電器返回電流與動(dòng)作電流之比叫返回系數(shù)。返回系數(shù)一般不小于0.85。3.電流繼電器特性：

當(dāng)輸入電流IK>Iact時(shí)，繼電器動(dòng)作，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合；若IK<Ire，繼電器返回，觸點(diǎn)又?jǐn)嚅_。第二十九頁，共六十八頁，2022年，8月28日（2）、時(shí)間繼電器

時(shí)間繼電器在保護(hù)裝置中作為時(shí)間元件，用來建立必要的動(dòng)作延時(shí)。時(shí)間繼電器除了延時(shí)觸點(diǎn)外，有的還有一對瞬時(shí)切換觸點(diǎn)，或一對滑動(dòng)延時(shí)觸點(diǎn)。時(shí)間繼電器斷電時(shí)，繼電器瞬時(shí)返回，觸點(diǎn)全部恢復(fù)原始態(tài)。（3）、中間繼電器中間繼電器是保護(hù)裝置不可缺少的，它的作用是：①增加觸點(diǎn)數(shù)量，以便控制不同的回路；②增加觸點(diǎn)容量，以便斷開或接通較大電流的回路；③提供必要的延時(shí),以便滿足保護(hù)及自動(dòng)裝置的要求。第三十頁，共六十八頁，2022年，8月28日（4）、信號繼電器信號繼電器在繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置中作為動(dòng)作指示器。信號繼電器動(dòng)作時(shí)，一方面有掉牌指示或燈光指示，另一方面又閉合其機(jī)械自保持觸點(diǎn)，接通燈光或音響回路，這些信號均由運(yùn)行人員手動(dòng)加以復(fù)歸。第三十一頁，共六十八頁，2022年，8月28日五、繼電保護(hù)的發(fā)展

繼電保護(hù)的原理和結(jié)構(gòu)形式發(fā)展如下第三十二頁，共六十八頁，2022年，8月28日

第三節(jié)單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)電流保護(hù)電流速斷保護(hù)（I段保護(hù)）限時(shí)電流速斷保護(hù)（II段保護(hù)）過電流保護(hù)（III段保護(hù)）第三十三頁，共六十八頁，2022年，8月28日一、定時(shí)限過流保護(hù)（又稱電流III段保護(hù)）整定原則：過電流保護(hù)通常是指其動(dòng)作電流按躲開此線路最大負(fù)荷電流來整定的一種保護(hù)。它在正常運(yùn)行時(shí)不應(yīng)起動(dòng)，而在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，由于電流的增大而動(dòng)作，在一般情況下，它不僅能保護(hù)本線路的全長，而且也能保護(hù)相鄰線路的全長，以起到后備保護(hù)的作用。第三十四頁，共六十八頁，2022年，8月28日原理圖第三十五頁，共六十八頁，2022年，8月28日第三十六頁，共六十八頁，2022年，8月28日1、工作原理如圖所示。在每一線路的電源端均裝設(shè)斷路器和保護(hù)裝置，在正常運(yùn)行全線路最大負(fù)荷電流情況下，此電流小于保護(hù)的動(dòng)作電流，定時(shí)限過電流保護(hù)不動(dòng)作。當(dāng)線路L3上D1點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流ID由電源經(jīng)線路L1、L2至L3短路點(diǎn)。由于短路電流ID經(jīng)過保護(hù)裝置1、2、3，且ID大于各保護(hù)電流繼電器的動(dòng)作電流，所以上述各保護(hù)裝置的電流繼電器均起動(dòng)。第三十七頁，共六十八頁，2022年，8月28日

但按選擇性的要求，此時(shí)只應(yīng)由保護(hù)裝置3動(dòng)作，使斷路器3DL跳閘。3DL跳開后，短路電流消失，于是保護(hù)裝置1和2的電流繼電器還來不及使斷路器1DL和2DL跳閘，就都返回到原來位置。過電流保護(hù)的選擇性是由各保護(hù)裝置具有不同的動(dòng)作時(shí)間來保證的。

為此，必須保證：tl>t2>t3或tl=t2+△t=t3+2△t、t2=t3+△t式中的t1、t2、t3分別為保護(hù)裝置1、2、3的動(dòng)作時(shí)間，△t稱為時(shí)間級差，一般取0.5s；第三十八頁，共六十八頁，2022年，8月28日第三十九頁，共六十八頁，2022年，8月28日

圖還給出了各保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間特性圖。由圖可見，各保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間大小是從用戶到電源逐級增加的，越靠近電源側(cè)，過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間越長，好似一個(gè)階梯，故稱選擇時(shí)間的階梯時(shí)限特性，由于各保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間都是分別固定的，而與短路電流的大小無關(guān)，所以這樣的電流保護(hù)裝置稱為定時(shí)限過電流保護(hù)。第四十頁，共六十八頁，2022年，8月28日2、電流保護(hù)的接線形式1)兩相不完全星形接線用于35kV及以下電壓等級小電流接地系統(tǒng)?？梢垣@得A、C相電流。第四十一頁，共六十八頁，2022年，8月28日2、電流保護(hù)的接線形式2)三相完全星形接線用于110kV及以上電壓等級大電流接地系統(tǒng)，可以獲得三相相電流。第四十二頁，共六十八頁，2022年，8月28日3、過電流保護(hù)的動(dòng)作電流整定為保證在正常運(yùn)行情況下過電流保護(hù)不動(dòng)作，保護(hù)裝置的起動(dòng)電流IQD必須大于該線路上可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流Imax。2)外部短路時(shí)如電流繼電器已起動(dòng)，則在外部切除后電流降到最大負(fù)荷電流時(shí)應(yīng)能可靠返回。其返回電流應(yīng)大于外部短路故障切除后流過保護(hù)的最大自起動(dòng)電流.第四十三頁，共六十八頁，2022年，8月28日第四十四頁，共六十八頁，2022年，8月28日圖中線路L2上K點(diǎn)短路，保護(hù)1、2都將起動(dòng)，由于保護(hù)2的時(shí)限短，所以保護(hù)2先動(dòng)作，使斷路器2QF跳閘。這時(shí)短路電流消失，但在變電所B母線上仍接有負(fù)荷，并且由于故障切除后電壓恢復(fù)，負(fù)荷中的電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)，可能出現(xiàn)最大負(fù)荷電流，為使保護(hù)1的電流繼電器返回，它的返回電流應(yīng)大于故障切除后的最大負(fù)荷電流。確定最大負(fù)荷電流時(shí)，必須考慮到實(shí)際可能的最嚴(yán)重情況，例如平行線供電、雙回線備自投等情況。第四十五頁，共六十八頁，2022年，8月28日3)過電流保護(hù)靈敏系數(shù)校驗(yàn)

在整定保護(hù)1的動(dòng)作電流時(shí)，還要考慮與保護(hù)2靈敏度的配合問題。如圖所示，當(dāng)D2點(diǎn)短路時(shí)，流過保護(hù)2的短路電流可能接近于它的動(dòng)作電流，而流過保護(hù)1的電流為短路電流與變電站Ⅱ的負(fù)荷電流之和，比保護(hù)2中流過的電流還大，可能越級動(dòng)作，故必須考慮增加一個(gè)配合系數(shù)?？赡軙?huì)使保護(hù)1的保護(hù)范圍縮小。第四十六頁，共六十八頁，2022年，8月28日第四十七頁，共六十八頁，2022年，8月28日

3、定時(shí)過電流保護(hù)特點(diǎn)由于過流保護(hù)的動(dòng)作電流是按最大負(fù)荷電流整定的，它的保護(hù)范圍總是伸長到相鄰的下一段線路。為了獲得選擇性，保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間必須按階梯原則來整定。這樣，如果線路段較多，則越靠近電源的保護(hù)，動(dòng)作時(shí)間越長，這是過流保護(hù)在原理上存在的缺點(diǎn)，為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，可采用電流速斷保護(hù)。第四十八頁，共六十八頁，2022年，8月28日

二、無時(shí)限電流速斷保護(hù)（又稱電流I段保護(hù)）整定原則：

將動(dòng)作電流按躲過被保護(hù)線路外部短路時(shí)最大可能的短路電流來整定，使保護(hù)范圍預(yù)先限制在線路的一定區(qū)域上，也就是保護(hù)范圍不超過被保護(hù)線路之外，因而在時(shí)間上就不需要與下一段線路相配合，這樣就可以作成瞬動(dòng)保護(hù)。這種按躲過被保護(hù)線路外部短路的最大短路電流來整定，以保證保護(hù)有選擇的動(dòng)作，就叫做電流速斷保護(hù)。第四十九頁，共六十八頁，2022年，8月28日無時(shí)限電流速斷保護(hù)特點(diǎn)（1）保護(hù)區(qū)受運(yùn)行方式、故障類型影響，短路電流大小由以下因素決定：a.系統(tǒng)運(yùn)行方式（簡稱運(yùn)方）：系統(tǒng)電源等效阻抗與電源投入數(shù)量、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化有關(guān)，最大時(shí)短路電流最小，稱為最小運(yùn)行方式；最小時(shí)短路電流最大，稱為最大運(yùn)行方式。b.故障點(diǎn)遠(yuǎn)近：故障點(diǎn)越近越小，短路電流越大。c.短路類型：三相短路電流大于兩相短路電路第五十頁，共六十八頁，2022年，8月28日無時(shí)限電流速斷保護(hù)特點(diǎn)（2）電流速斷保護(hù)不能保護(hù)本線全長，在線路末端發(fā)生短路時(shí)，短路電流小于整定值，保護(hù)不動(dòng)作，所以線路上只配有電流Ⅰ段不能切除所有故障。第五十一頁，共六十八頁，2022年，8月28日第五十二頁，共六十八頁，2022年，8月28日

曲線1表示當(dāng)短路點(diǎn)沿線路移動(dòng)時(shí)，在系統(tǒng)最大運(yùn)行下三相短路電流的變化曲線；將電流速斷動(dòng)作電流的整定值IDZ畫在圖中如直線3所示，可以看出，曲線1與直線3交與一點(diǎn)M，在交點(diǎn)至保護(hù)安裝處的一段線路上斷路時(shí)，ID≥IDZ，保護(hù)能夠動(dòng)作；在交點(diǎn)以后的線路上斷路時(shí)，短路電流小于動(dòng)作電流，保護(hù)不動(dòng)作，因而，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分，而不能保護(hù)線路全長。當(dāng)運(yùn)行方式改變時(shí)，如最小運(yùn)行方式（或兩相斷路）時(shí)，在線路同一點(diǎn)上發(fā)生，短路流必然比三相短路電流小，見上圖可知，保護(hù)范圍進(jìn)一步縮小，電流速斷保護(hù)范圍一般不用保護(hù)線路的長度來表示，而是用保護(hù)線路長度與被保護(hù)線路全長的百分比來表示。即：最大運(yùn)行方式下為50%—60%最小運(yùn)行方式下15%—20%即可。第五十三頁，共六十八頁，2022年，8月28日三、限時(shí)電流速斷（又稱電流II段保護(hù)）

⑴、由于無時(shí)限電流速斷不能保護(hù)線路的全長，其保護(hù)范圍以外的故障必須由另外保護(hù)來切除。為此，考慮增設(shè)第二套電流速斷保護(hù)，它的動(dòng)作范圍應(yīng)包括線路全長，而且必須伸長到下一段線路。（2）為獲得動(dòng)作的選擇性，第二套速斷必須帶有一定的時(shí)限，以便和下一段線路保護(hù)相配合。時(shí)間的大小與保護(hù)范圍延伸的程度有關(guān)。為使這一時(shí)間盡量縮短，通常是使它的保護(hù)范圍不超越下一段無時(shí)限電流速斷的保護(hù)范圍，這樣，它的整定時(shí)間只要取得比無時(shí)限速斷大一個(gè)時(shí)間級差△t（一般取0.5秒），所以叫做限時(shí)電流速斷。第五十四頁，共六十八頁，2022年，8月28日（3）限時(shí)電流速斷的保護(hù)范圍，包括本線路的全部和下段線路的一部分。要求在最小運(yùn)行方式下本線路末端發(fā)生兩相短路時(shí)，必須具有一定的靈敏度，必要時(shí)可適當(dāng)降低動(dòng)作電流，時(shí)間大1.5△t個(gè)差。限時(shí)電流速斷特點(diǎn)

①限時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍大于本線路全長②依靠動(dòng)作電流值和動(dòng)作時(shí)間共同保證其選擇性③與第Ⅰ段共同構(gòu)成被保護(hù)線路的主保護(hù)。第五十五頁，共六十八頁，2022年，8月28日四、三段式電流保護(hù)原理1）電流速斷、限時(shí)電流速斷和過電流保護(hù)都是反應(yīng)于電流升高而動(dòng)作的保護(hù)裝置。它們之間的區(qū)別主要在于按照不同的原則來選擇起動(dòng)電流。速斷是按照躲開某一點(diǎn)的最大短路電流來整定；限時(shí)速斷是按照躲開前方各相鄰元件電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流而整定過電流保護(hù)則是按照躲開最大負(fù)荷電流來整定。第五十六頁，共六十八頁，2022年，8月28日2)由于電流速斷不能保護(hù)線路全長，限時(shí)電流速斷又不能作為相鄰元件的后備保護(hù)，因此，為保證迅速而有選擇性地切除故障，常常將電流速斷、限時(shí)電流速斷和過電流保護(hù)組合在一起，構(gòu)成三段式電流保護(hù)。具體應(yīng)用時(shí)，可以只采用速斷加過電流保護(hù)，或限時(shí)速斷加過電流保護(hù)，也可以三者同時(shí)采用。三段式電流保護(hù)原理3)三段保護(hù)構(gòu)成“或”邏輯出口跳閘。電流Ⅰ段、電流Ⅱ段為線路的主保護(hù)，本線路故障時(shí)切除時(shí)間為數(shù)十毫秒（電流Ⅰ段固有動(dòng)作時(shí)間）至0.5秒。電流Ⅲ段保護(hù)為后備保護(hù)，為本線路提供近后備作用，同時(shí)也為相鄰線路提供后備作用。第五十七頁，共六十八頁，2022年，8月28日五、對三段式電流保護(hù)的評價(jià)⑴、選擇性無時(shí)限速斷保護(hù)是依靠選擇動(dòng)作電流的方法來獲得選擇性的,而限時(shí)速斷保護(hù)則同時(shí)依靠選擇動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間來獲得選擇性。所以，在原理上它們用于多電源和較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)上都能保證動(dòng)作的選擇性。這是速斷保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。過電流保護(hù)完全依靠選擇動(dòng)作時(shí)間來獲得選擇性，所以它用在單電源輻射形線路上，能保證動(dòng)作的選擇性。但在兩端電源的線路上，在有些情況下則不能保證動(dòng)作的選擇性，必須考慮采用方向元件。第五十八頁，共六十八頁，2022年，8月28日⑵、快速性無時(shí)限速斷保護(hù)沒有限時(shí)元件，只有包括本身繼電器固有的動(dòng)作時(shí)間〈0.06-0.1秒〉,所以動(dòng)作是迅速的。限時(shí)速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間一般為0.5-0.6秒〈有時(shí)為1秒〉。它的動(dòng)作范圍通常是被保護(hù)線路靠近末端的一部分。當(dāng)這部分短路時(shí)，保護(hù)安裝處母線上的殘余電壓還有相當(dāng)?shù)臄?shù)值，對無故障部分設(shè)備的運(yùn)行影響較小，所以一般以0.5秒切除還是允許的。這是速斷保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)。過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間一般比較長，特別是靠近電源的保護(hù),有時(shí)可長達(dá)幾秒,這是它的主要缺點(diǎn)。第五十九頁，共六十八頁，2022年，8月28日⑶、靈敏度速斷保護(hù)的靈敏度〈保護(hù)范圍〉受系統(tǒng)運(yùn)行方式改變的影響較大，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化很大時(shí)，它的保護(hù)范圍往往不能滿足要求。對無時(shí)限電流速斷保護(hù)，當(dāng)被保護(hù)線路的阻抗與保護(hù)安裝處至電源之間的系統(tǒng)綜合阻抗相比很小時(shí)，例如短線路，它的保護(hù)范圍有時(shí)能降到零。對限時(shí)電流速斷保護(hù)，當(dāng)相鄰線路阻抗很小時(shí)，它的靈敏度往往也達(dá)不到要求。過電流保護(hù)的靈敏度一般都能夠滿足要求，但用在長距離重負(fù)荷的線路上，則往往不能滿足要求。當(dāng)相鄰線路的阻抗很大時(shí)（如長線路、帶電抗器或變壓器的線路等）,過電流保護(hù)作為下一元件的后備保護(hù)，靈敏度也往往不夠。第六十頁，共六十八頁，2022年，8月28日⑷、可靠性速斷和過電流保護(hù)，都是采用最簡單的繼電器，且數(shù)量不多，接線圖、整定計(jì)算和調(diào)整試驗(yàn)也較簡單，不易出錯(cuò)誤。因此，是繼電保護(hù)中最簡單可靠的保護(hù)。根據(jù)以上的分析，電流電壓保護(hù)在35千伏及其以下的電網(wǎng)中可以廣泛采用。第六十一頁，共六十八頁，2022年，8月28日1、定時(shí)限過流保護(hù)整定原則：按照避開被保護(hù)線路的最大工作電流來整定。過流保護(hù)在動(dòng)作時(shí)間整定上采用階梯原則。2、電流速斷保護(hù)整定原則：按躲過被保護(hù)設(shè)備（線路）末端的最大短路電流來整定。因此，被保護(hù)設(shè)備末端有一段保護(hù)不到的死區(qū)，這就必須依靠過電流保護(hù)作為后備。3、限時(shí)電流速斷保護(hù)用來彌補(bǔ)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍小和過流保護(hù)的時(shí)限長的不足。整定原則：其動(dòng)作電流大于下一段線路瞬時(shí)速斷保護(hù)可動(dòng)作電流，動(dòng)作是限比下一線路瞬時(shí)速斷保