電流保護-輸電線路階段式電流保護（繼電保護運行檢修課件）

電網(wǎng)的電流保護電流速斷保護第一章限時電流流速斷保護第二章過電流保護第三章三段式電流保護第四章電流保護的接線方式第五章方向電流保護第六章限時電流速斷保護限時電流速斷保護1、含義限時電流速斷保護是指帶較短動作時限，動作電流按躲開下一段線路電流速斷保護的動作電流整定的電流保護。2、保護范圍能保護線路全長，但不能保護下一段線路全長，因此不能作為下一段線路全長的后備保護。限時電流速斷保護限時電流速斷保護短路點保護2電流速斷保護保護2限時電流速斷保護保護1電流速斷保護k1主保護近后備不動作k2不動作主保護不動作k3不動作遠后備主保護k4不動作不動作主保護限時電流速斷保護限時電流速斷保護限時電流速斷保護的單相原理接線圖限時電流速斷保護限時電流速斷保護

3、動作時限限時電流速斷保護限時電流速斷保護△t的大小要保證在重疊保護區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時保護動作的選擇性，若過大則速動性差，過小則不能保證選擇性。在工程上考慮各種因素，數(shù)值一般取0.35～0.6s，通常取0.5s。

4、整定原則保護范圍必須延伸到下一條線路中去；動作帶有一定的時限（選擇性）；保護范圍不超出下一條線路無時限電流速斷保護的范圍（速動性）。

5、整定計算動作電流按躲開下一條線路流速斷保護的動作電流進行整定。可靠系數(shù)，一般取1.1～1.2

下一條線路電流速斷保護的動作值限時電流速斷保護限時電流速斷保護

6、靈敏度校驗靈敏系數(shù)以本線路末端的最小兩相短路電流來校驗。7、對限時電流速斷保護的評價（1）優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠；能保護本條線路全長。（2）缺點不能作為相鄰元件（下一條線路）的后備保護，只能對相鄰元件的一部分起后備保護作用。被護線路末端兩相短路時流過限時電流速斷保護的最小短路電流

繼電保護基本知識電流速斷保護第一章限時電流流速斷保護第二章過電流保護第三章三段式電流保護第四章電流保護的接線方式第五章方向電流保護第六章過電流保護（定時限）過電流保護(電流Ⅲ段)過電流保護過電流保護

1、定義（定時限）過電流保護是指其動作電流按躲開最大負荷電流整定，用適當?shù)难訒r保證動作選擇性的電流保護裝置。2、保護范圍不僅能夠保護本線路的全長，而且也能保護相鄰線路的全長，以起到后備保護的作用。3、整定原則動作電流按躲開被保護線路的最大負荷電流，且在自起動電流下繼電器能可靠返回進行整定。在正常運行情況下過電流保護不應(yīng)動作，保護裝置的動作電流IACT必須大于最大負荷電流IL·max。外部短路故障被切除后，保護裝置應(yīng)能返回。因此，返回電流IR大于自啟動電流ISS。保護范圍內(nèi)發(fā)生短路時，保護裝置應(yīng)靈敏動作。過電流保護（定時限）過電流保護(電流Ⅲ段)過電流保護過電流保護4、整定計算KR越小時，保護裝置的動作電流越大，因而其靈敏性就越差，這是不利的。這就是為什么要求過電流繼電器應(yīng)有較高的返回系數(shù)的原因。自起動系數(shù)，取1～3

可靠系數(shù)，一般取1.1～1.2過電流保護裝置的返回系數(shù)

過電流保護（定時限）過電流保護(電流Ⅲ段)過電流保護過電流保護5、動作時限過電流保護（定時限）過電流保護(電流Ⅲ段)過電流保護過電流保護按照選擇性的要求，越靠近電源端，過電流保護的動作時限越長；越靠近負荷側(cè)，過電流保護動作時限越短。過電流保護的動作時限是從系統(tǒng)的末端（負荷側(cè)）向電源端逐級遞增的，每一級遞增一個時限級差Δt，即，一般把這個整定原則稱為階梯形原則。時限級差一般取0.3～0.5s。過電流保護的時限特性在整定好之后是固定的，因此它又被稱為定時限過電流保護。任一線路過電流保護的動作時限必須與該線路末端變電所母線所有出線保護中的動作時限最長者配合。6、靈敏度校驗①作本條線路主保護或后備保護（近后備）②作為下一條線路后備保護（遠后備）過電流保護（定時限）過電流保護(電流Ⅲ段)過電流保護過電流保護7、對過電流保護的評價（1）優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。不僅能作為本線路的近后備（有時作為主保護），而且能作為下一條線路的遠后備。在放射型電網(wǎng)中獲得廣泛應(yīng)用，一般在35kV及以下網(wǎng)絡(luò)中作為主保護。（2）缺點越靠近電源端其動作時限越大，對靠近電源端的故障不能快速切除。過電流保護（定時限）過電流保護(電流Ⅲ段)過電流保護過電流保護問：為什么過電流保護在整定計算時需要考慮返回系數(shù)和自起動系數(shù)?而電流速斷的整定計算中不需要考慮?

答：過電流不一定是事故，所以不一定需要馬上跳閘；如果由于某種原因造成負荷瞬時上升，使電流達到或超過整定值，但時間很短，數(shù)值很快就下來了，這時不需要跳閘，所以需要有一個返回系數(shù)，這樣就不會引起保護誤動。例如：當大設(shè)備啟動時，就會引起負荷的瞬時上升，當設(shè)備啟動后正常運行時，負荷就會很快回落，所以加一個自起動系數(shù)，也可以防止誤動。電流速斷整定值很高，遠超過設(shè)備自啟動電流，是事故，故不需要“躲”過去，必須馬上跳閘，也不考慮返回系數(shù)和自起動系數(shù)。電網(wǎng)的電流保護電流速斷保護第一章限時電流流速斷保護第二章過電流保護第三章三段式電流保護第四章電流保護的接線方式第五章方向電流保護第六章保護的配合概念三段式電流保護原理接線圖對三段式電流保護的評級01三段式電流保護概念由電流速斷保護、限時電流速斷保護及過電流保護相配合共同構(gòu)成的保護，叫做三段電流保護。主保護：Ⅰ段：瞬時電流速斷保護Ⅱ段：限時電流速斷保護后備保護：Ⅲ段：定時限過電流保護三段電流保護中，無時限電流速斷保護是靠選擇動作電流來保證選擇性；限時電流速斷保護是靠選擇動作電流和動作時限來保證選擇性；定時限過電流保護是靠選擇動作時限來保證選擇性。三段式電流保護保護的配合三段式電流保護保護的配合每套保護都有預(yù)先劃分的保護范圍，保護范圍劃分的基本原則是任一個元件的故障都能可靠的被切除并且造成的停電范圍最小。保護范圍相互重疊，保證任意點的故障都置于保護區(qū)內(nèi)。（1）保護裝置的靈敏度配合就是保護范圍的配合。也就是在各種可能出現(xiàn)的運行方式下，某設(shè)備的帶時限動作的保護裝置的保護范圍末端，應(yīng)在下一級相鄰設(shè)備的要求同它相配合的保護裝置的保護范圍末端以內(nèi)。這樣，當供電系統(tǒng)任意一點發(fā)生故障時，離故障點最近的保護裝置靈敏度最高；離故障點越遠的保護裝置靈敏度最低。（2）保護裝置的動作時限配合是指某設(shè)備的保護裝置的動作時限，應(yīng)大于下一級相鄰設(shè)備的要求同它相配合的保護裝置的動作時限。這樣，當供電系統(tǒng)任意一點發(fā)生故障時，離故障點最近的保護裝置動作時限最短；離故障點越遠的保護裝置動作時限越長。保護的配合概念三段式電流保護原理接線圖對三段式電流保護的評級01三段式電流保護原理接線圖原理接線圖三段式電流保護原理接線圖展開式原理接線圖三段式電流保護原理接線圖展開圖的畫法：同一回路內(nèi)的不同設(shè)備，按照電流通過的順序從左至右、從上到下繪制；同一設(shè)備的不同組成部分（線圈、觸點）用相同的文字符號表示；交流回路、直流回路、信號回路分開畫；原理圖的右側(cè)加以簡短文字說明。展開圖表示的優(yōu)點：條理清晰、層次分明，讀圖、查線簡便，實用性強。三段式電流保護對三段式電流保護的評級（1）優(yōu)點簡單、可靠，并且一般情況下都能較快切除故障。一般應(yīng)用于35kV及以下電壓等級的單側(cè)電源電網(wǎng)中。（2）缺點靈敏度和保護范圍直接受系統(tǒng)運行方式和短路類型的影響。只在單側(cè)電源電網(wǎng)中才有選擇性。電網(wǎng)的電流保護電流速斷保護第一章限時電流流速斷保護第二章過電流保護第三章三段式電流保護第四章電流保護的接線方式第五章方向電流保護第六章電流保護的接線方式電流互感器的變換誤差電流保護的接線方式01電流保護的接線方式電流互感器的變換誤差1、比差當I1增大或電流互感器負載電阻較大時，I2≠I1/ni，從而產(chǎn)生電流誤差，稱為比差。2、角差2與I1/ni相位也不相同，從而產(chǎn)生角度誤差，稱為角差。《規(guī)范》要求，在繼電保護中電流互感器電流誤差不超過10％，角度誤差不超過7°。為保證電流誤差不超過10％，必須減小二次側(cè)的負載電阻R。減小電流互感器二次側(cè)負載Z2的措施有：增大連接導(dǎo)線的截面；改變電流保護的接線方式；采用兩個電流比相同的電流互感器二次線圈串聯(lián)使用。電流保護的接線方式電流互感器的變換誤差3、電流互感器的10%誤差曲線電流互感器的電流誤差是指測出的電流kTAI2對實際電流I1的相對誤差百分值，即：所謂電流互感器的10%誤差曲線，是指互感器的電流誤差為10%時一次電流對其額定電流的倍數(shù)k=I1/I1.TA

與二次側(cè)負荷阻抗Z2的關(guān)系曲線。電流保護的接線方式電流互感器的變換誤差4、電流互感器與電流繼電器的接線方式為了表述繼電器電流Ik與電流互感器二次側(cè)電流ITA.2的關(guān)系，特引入一個接線系數(shù)kkx。式中Ik——流入電流互感器的電流；ITA.2——電流互感器二次側(cè)電流。接線系數(shù)kkx的值項目三相三繼電器兩相兩繼電器兩相一繼電器兩相三繼電器三相短路111A、C相短路1121A、B或B、C相短路1111電流保護的接線方式電流互感器的變換誤差引入接線系數(shù)后，電流互感器一次側(cè)電流與流入電流繼電器電流的關(guān)系為：式中KTA——電流互感器的變流比；I1、I2——電流互感器一次側(cè)、二次側(cè)電流；Ik——流入電流繼電器的電流。電流保護的接線方式電流互感器的變換誤差電流保護的接線方式01電流保護的接線方式電流保護的接線方式所謂電流保護接線方式，是指電流保護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。對保護接線方式的要求是能反映各種類型故障，且靈敏度盡量一致。三相三繼電器式完全星形接線兩相三繼電器式完全星形接線兩相兩繼電器式不完全星形接線兩相一繼電器式電流差接線1.三相星形接線（完全星形接線）三相的電流互感器二次線圈接成星形，三相的電流繼電器線圈也接成星形，電流互感器星形中性點與電流繼電器星形中性點連接；每相電流互感器二次線圈的另一端與每相電流繼電器線圈的另一端對應(yīng)連接。三相的電流繼電器觸點并聯(lián)。電流保護的接線方式電流保護的接線方式任何一個電流繼電器動作，都可以使后面的時間繼電器或中間繼電器動作，引起斷路器跳閘，信號繼電器發(fā)出保護動作的信號。當發(fā)生任何形式的相間短路時，最少有兩相流過短路電流，有兩個繼電器同時動作?？梢?，三相星形接線方式作為相間短路保護是可靠的。在中性點直接接地系統(tǒng)中，還可以兼作接地保護。這種接線方式比較復(fù)雜，主要用于重要設(shè)備的保護中。三相星形接線電流保護的接線方式電流保護的接線方式2、兩相星形接線（不完全星形接線）通常電流互感器和電流繼電器都裝在A、C兩相，B相無保護。在兩相或三相短路時，最少有一相流過短路電流，因此最少有一個繼電器動作。兩相星形接線電流保護的接線方式電流保護的接線方式這種接線方式能滿足相間短路保護的要求，接線簡單，在10KV及以下電壓等級的電網(wǎng)中應(yīng)用很廣。但在線路上裝有三相Y,d或D,y接線變壓器情況下應(yīng)作別論。當Y,d或D,y接線降壓變壓器后面發(fā)生某種兩相短路時，如果電源側(cè)的電流保護采用兩相星形接線方式，其靈敏系數(shù)比三相星形接線方式降低一半。這是因為電源側(cè)IA、IC都只有IB的一半，而B相未裝電流繼電器，靈敏系數(shù)只能由A相、C相的電流決定。3、兩相差電流接線繼電器中流過的電流是兩相電流之差，即iK=ia-ic。這種接線方式雖然簡單，但靈敏系數(shù)低，且當Y,d或D,y接線變壓器后面發(fā)生某種兩相短路時，保護裝置不能動作。故只能用于10KV以下的電網(wǎng)中作為饋線和較小功率高壓電動機的保護。電流保護的接線方式電流保護的接線方式兩相差電流接線電流保護的接線方式電流保護的接線方式4.各種接線方式的特點三相星形接線和兩相星形接線的接線系數(shù)為1；兩相差電流接線的接線系數(shù)（指流入電流繼電器的電流與電流互感器二次側(cè)電流的比值）則隨短路類型而變化，性能不好，一般不用于線路保護，僅用于電動機保護；三相星形接線和兩相星形接線中流入電流繼電器的電流均為相電流，兩種接線都能反應(yīng)各種相間短路故障；三相星形接線還可以反應(yīng)各種單相接地短路；兩相星形接線不能反應(yīng)全部的單相接地短路（如B相接地）。5、設(shè)計Y,d或D,y接線降壓變壓器電流保護接線方式時應(yīng)注意以下事項：不能采用兩相差電流接線方式。一般采用三相星形接線方式。如果采用兩相星形接線方式，應(yīng)在中線上再接一個電流繼電器B（即等效B相電流保護）。電網(wǎng)的電流保護電流速斷保護第一章限時電流流速斷保護第二章過電流保護第三章三段式電流保護第四章電流保護的接線方式第五章方向電流保護第六章電流速斷保護電流速斷保護1、含義電流速斷保護是指動作電流按躲開保護范圍末端最大三相短路電流整定，不帶動作時限的電流保護。中間繼電器KM的作用：①增大KA的觸點容量，接通跳閘回路②線路中有管型避