3.1.2 限时电流速断保护修改
微机电流保护装置的设计
摘要在电力系统中，输电线路是最重要的部分，因此，输电线路的保护对于整个电力系统的稳定运行有非常重要的意义。
电力系统继电保护装置是反映电力系统故障和不正常运行状态、并且作用于断路器跳闸和发出告警信号的设备。
随着电力工业的发展和电压等级的不断升高，对微机保护装置的要求也越来越高，因此，研制出一种高性能的继电保护装置对于电力系统有重要的理论和现实意义。
论文论述了微机保护装置在国内外的发展历史和研究现状，详细的分析了短路故障的形成，原理及产生的危害，对线路设备造成的影响，以及三段式保护的相关设计原理和整定方法。
并为此设计了一套由电压、电流采集电路；A/DMAX197转换电路；数据采集电路和发光二极管显示电路组成的微机保护装置。
关键词：微机保护；三段式保护；短路故障；A/D转换；ABSTRACTIn the power system, the transmission lines is the most important part, therefore, the transmission line protection for the whole of the stable operation of the power system has a very important significance. And the safe and stable operation of the power system to the national economy and people's life and social stability has a very significant influence. Power system protection device is a reflection of the electric power system fault and not normal working conditions, and has an effect on circuit breaker tripped and issued a warning signal equipment. Along with the development of the electric power industry and the voltage level upwards, to the requirements of the microcomputer protection device more and more is also high, therefore, to develop a kind of high performance relay protection device for electric power system is of great theoretical and practical significance.This paper discusses the microcomputer protection device in the domestic and foreign development history and status, and detailed analysis of the formation of the short circuit faults, principle and dangers, the impact of the line equipment, and the protection of three design principle and relevant setting method. And for this design by a set of voltage, current acquisition circuit; A/DMAX197 transform circuit; Data acquisition circuit and leds display circuit composed of microcomputer protection device.Keywords：Microcomputer protection; Tasting protection; Short circuit fault; A/D conversion目录1 绪论 (1)1.1 微机保护的意义 (1)1.2 微机继电保护系统的发展历史及国内外研究现状 (1)1.3 微机保护装置的特点 (2)2 故障分析与保护 (4)2.1 电力系统故障分析的目的与内容 (4)2.2 短路的种类 (5)2.3 短路的危害 (6)2.4 谐波概述 (6)2.5 继电保护的分类 (7)2.5.1 线路保护 (7)2.5.2 变压器保护 (7)2.5.3 发电机保护 (8)2.5.4 母线保护 (8)3 保护原理及整定方法 (8)3.1 电流速断保护 (8)3.2 瞬时电流速断保护 ( I 段) (9)3.3 限时电流速断保护（II 段） (12)3.4 定时限过电流保护（III 段） (15)3.5 三段式电流保护的特点 (18)3.6 零序电流保护 (18)4 微机式保护设计 (19)4.1 保护装置实现的功能 (19)4.2 结构框图 (19)4.3 数据采集电路硬件设计 (20)4.3.1电压、电流采集电路 (20)4.3.2数据采集电路 (21)4.3.3硬件电路器件的介绍 (22)4.3.4 数据采集系统完成的功能 (27)4.4 按键和显示电路设计 (27)4.5 装置实现的功能 (29)4.6 装置的硬件抗干扰措施 (30)4.7 本章总结 (31)结论 (32)参考文献 (33)附录一 (35)附录二 (36)附录三 (37)附录四 (38)翻译部分英文原文 (39)中文译文 (50)致谢 (58)1 绪论1.1 微机保护的意义电力在国民经济和人民生活中处于非常重要的位置。
PMC-651T 配电变压器保护测控装置使用说明书_V2.1_20130326 (2)
2.1 工作环境条件 ......................................................................2 2.2 额定参数 ..........................................................................2 2.3 准确度 ............................................................................3 2.4 遥信分辨率 ........................................................................3 2.5 过载能力 ..........................................................................3 2.6 继电器输出 ........................................................................3 2.7 开关量输入 ........................................................................4 2.8 电气绝缘性能 ......................................................................4 2.9 机械性能 ..........................................................................4 2.10 电磁兼容性能 .....................................................................4
电力系统继电保护课后习题答案
电力系统继电保护课后习题答案1 绪论1.5依据电力元件两端电气量在正常工作和短路状态下的差异，可以构成哪些原理的保护？ 答：利用电力元件两端电流的差别，可以构成电流差动保护；利用电力元件两端电流相位的差别可以构成电流相位差动保护；利两侧功率方向的差别，可以构成纵联方向比较式保护；利用两侧测量阻抗的大小和方向的差别，可以构成纵联距离保护。
1.6 如图1-1所示，线路上装设两组电流互感器，线路保护和母线保护应各接哪组互感器？ 答：线路保护应接TA1，母线保护应接TA2。
因为母线保护和线路保护的保护区必须重叠，使得任意点的故障都处于保护区内。
线路TA1TA2母线图1-1 电流互感器选用示意图1.8后备保护的作用是什么？阐述远后备保护和近后备保护的优缺点。
答：后备保护的作用是在主保护因保护装置拒动、保护回路中的其他环节损坏、断路器拒动等原因不能快速切除故障的情况下，迅速启动来切除故障。
远后备保护的优点是：保护范围覆盖所有下级电力元件的主保护范围，它能解决远后备保护范围内所有故障元件由任何原因造成的不能切除问题。
远后备保护的缺点是：（1）当多个电源向该电力元件供电时，需要在所有的电源侧的上级元件处配置远后备保护；（2）动作将切除所有上级电源测的断路器，造成事故扩大；（3）在高压电网中难以满足灵敏度的要求。
近后备保护的优点是：（1）与主保护安装在同一断路器处，在主保护拒动时近后备保护动作；（2）动作时只能切除主保护要跳开的断路器，不造成事故的扩大；（3）在高压电网中能满足灵敏度的要求。
近后备保护的缺点是：变电所直流系统故障时可能与主保护同时失去作用，无法起到“后备”的作用；断路器失灵时无法切除故障，不能起到保护作用。
2 电网的电流保护2.3 解释“动作电流”和“返回系数”，过电流继电器的返回系数过低或高各有何缺点？ 答：在过电流继电器中，为使继电器启动并闭合其触点，就必须增大通过继电器线圈的电流k I ，以增大电磁转矩，能使继电器动作的最小电流称之为动作电流op I 。
10kV配电线路保护的整定计算.
10kV线路保护的整定10 kV配电线路结构复杂，有的是用户专线，只接一两个用户，类似于输电线路；有的呈放射状，几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上；有的线路短到几十米，有的线路长到几十千米；有的线路上配电变压器容量很小，最大不超过100 kVA，有的线路上却达几千千伏安的变压器；有的线路上设有开关站或用户变电站，还有多座并网小水电站等。
有的线路属于最末级保护。
陕西省镇安电网中运行的35 kV变电站共有7座，主变压器10台，总容量45.65 MVA；35 kV线路8条，总长度135 km；10 kV线路36条，总长度1240 km；并网的小水电站41座（21条上网线路），总装机容量17020 kW。
1 10 kV线路的具体问题对于输电线路而言，一般无T接负荷，至多T接一、两个集中负荷。
因此，利用规范的保护整定计算方法，各种情况都能够计算，一般均满足要求。
但对于10 kV配电线路，由于以上所述的特点，在设计、整定、运行中会碰到一些具体问题，整定计算时需做一些具体的、特殊的考虑，以满足保护的要求。
2 保护整定应考虑系统运行方式按《城市电力网规划设计导则》，为了取得合理的经济效益，城网各级电压的短路容量应该从网络的设计、电压等级、变压器的容量、阻抗的选择、运行方式等方面进行控制，使各级电压下断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流得到配合，该导则推荐10 kV短路电流I k≤16 kA。
系统最大运行方式，流过保护装置短路电流最大的运行方式（由系统阻抗最小的电源供电）。
系统最小运行方式，流过保护装置短路电流最小的运行方式（由系统阻抗最大的电源供电）。
在无110 kV系统阻抗资料的情况时，由于3～35 kV系统容量与110 kV系统比较，相对较小，其各元件阻抗相对较大，则可近似认为110 kV系统容量为无穷大，对实际计算结果没有多大影响。
选取基准容量Sjz = 100 MVA，10 kV基准电压Ujz = 10.5kV，10 kV基准电流Ijz = 5.5 kA，10 kV基准阻抗Zjz = 1.103Ω。
继电保护作业安全技术实际操作考试标准(2020年版)
继电保护作业安全技术实际操作考试标准1.制定依据《继电保护作业培训大纲及考核标准》。
2.考试方式实际操作、仿真模拟操作、口述。
3.考试要求3.1实操科目及内容3.1.1科目一：安全用具使用（K1）3.1.1.1 继电保护常用仪器仪表使用（K11）3.1.1.2 常用安全用具的检查及使用（K12）3.1.2科目二：安全操作技术（K2）3.1.2.1 分立元件电磁型电流继电器检验（K21）3.1.2.2 电流互感器极性检验 (运行中变电站10kV馈线间隔)（K22）3.1.2.3 电流速断保护检验（线路微机保护装置）（K23）3.1.2.4 线路重合闸自动装置检验（K24）3.1.3科目三：作业现场安全隐患排除（K3）3.1.3.1 断路器合闸回路故障查找（K31）3.1.3.2 备用电源自动投入装置拒动（K32）3.1.3.3 跳闸回路断线故障查找（K33）3.1.4科目四：作业现场应急处置（K4）3.1.4.1 触电事故现场的应急处理（K41）3.1.4.2 单人徒手心肺复苏操作（K42）3.1.4.3 灭火器的选择和使用（K43）3.2组卷方式实操试卷从上述四类考题中，各抽取一道实操题组成。
具体题目由考试系统或考生抽取产生。
3.3考试成绩实操考试成绩总分值为100分，80分（含）以上为考试合格；若考题中设置有否决项，否决项未通过，则实操考试不合格。
科目1、科目2、科目3、科目4的分值权重分别为20%、40%、20%、20%。
3.4考试时间60分钟。
4.考试内容4.1安全用具使用（K1）4.1.1继电保护常用仪器仪表使用（K11）4.1.1.1 考试方式实际操作、口述。
4.1.1.2考试时间10分钟。
4.1.1.3 安全操作步骤（1）按给定的测量任务，选择合适的电工仪表。
（2）对所选的仪器仪表进行检查。
（3）正确使用仪器仪表。
（4）正确读数，并对测量数据进行判断。
4.1.1.4 评分标准4.1.2常用安全用具的检查及使用（K12）4.1.2.1考试方式实际操作、口述。
电力系统继电保护复习题
1绪论1.1填空题1.电力系统继电保护应满足( ) ( ) ( ) ( )四个基本要求。
2.电力系统发生故障后，总伴随有电流( )电压 ( )线路始端测量阻抗的( )电压与电流之间相位角( )。
3.电力系统发生故障时，继电保护装置应( )，电力系统不正常运行时，继电保护装置一般应( )。
4.电力系统切除故障时的时间包括( )时间和( )的时间。
5.继电保护灵敏性指其对( )发生故障或不正常工作状态的反应能力。
6.继电保护装置一般由( )、( ) 和( )组成。
7.继电保护装置的测量部分是由被保护元件的( )与保护的( )进行比较。
1.2选择题1.我国继电保护技术发展过了五个阶段，其发展顺序是( )A机电型晶体管型整流型集成电路型微机型B机电型整流型集成电路型晶体管型微机型C机电型整流型晶体管型集成电路型微机型2.电力系统最危险的故障( )A单相接地B两相短路C 三相短路3.电力系统短路时最严重的后果是( )A电弧使故障设备损坏B使用户的正常工作遭到破坏C破坏电力系统运行的稳定性4.继电保护的灵敏度系数K1m要求( )A K1m<1B K1m=1C K1m>15.线路保护一般装设两套，它们是( )A 主保护B 一套为主保护，另一套为后备保护C 后备保护1.3问答题1.继电保护装置在电力系统中的所起的作用是什么？2.继电保护装置通过那些环节完成预定的保护功能，各环节的作用是什么？3.后备保护的作用是什么？阐述远后备保护和近后备保护各自的优缺点。
1.4判断题1.电气设备过负荷时，继电保护应将过负荷保护设备切除.2.电力系统继电保护装置通常应在保护选择性的前提下，使其快速动作。
3.电力系统在不正常工作状态时，继电保护不但发出信号，同时也把不正常工作的设备切除。
4.能使电流继电器从释放状态改变至动作状态的最大电流称为继电器的动作电流。
2 电网的电流保护2.1 填空题1. 瞬时电流速断保护的保护范围随( )和( )而变。
《电力系统继电保护》复习资料
（3）解决方法
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2、功率方向继电器
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（1）基本原理
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（2）功率方向继电器的动作方程
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（2）功率方向继电器的动作方程
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(二)功率方向继电器的动作区
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LG-11整流型功率方向继电器
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2.1.4限时电流速断保护
定义： 是带时限动作的保护，用来切除本线路上速断保护范围之外的故障，且作为速断保护的后备保护。 要求： 任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵敏性； 在满足要求①的前提下，可以带一定时间延时，但力求动作时限最小； 在下级线路发生短路时，保证下级保护优先切除故障，满足选择性要求。
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两相三继电器接线方式
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5 两种接线方式的应用
（1）三相星形接线：主要用于发电机、变压器的后备保护，采用电流保护作为大电流接地系统的保护（要求较高的可靠性和灵敏性）；也用于中性点直接接地系统中，作为相间短路和单相接地短路的保护（但不常见）。 （2）两相星形接线：中性点不接地电网或经高阻接地电网中，用于相间短路保护；（注：所有线路上的保护装置应安装在相同的两相上：A、C相）。
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构成
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结论
仅靠动作电流值来保证其选择性，保护范围直接受到运行方式变化的影响，一般不能保护线路全长（当线路末端为线路-变压器单元时可以保护全长）；需要根据具体场合选择，一般适用于长线路。 能无延时地（相对而言）保护本线路的一部分（不是一个完整的电流保护）。
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三段式电流保护的接线图举例
继电保护课程设计
1. 前言《电力系统继电保护》作为电气工程及其自动化专业的一门主要课程, 主要包括课堂讲学、课程设计等几个主要部分。
在完成了理论的学习的基础上，为了进一步加深对理论知识的理解，本专业特安排了本次课程设计。
电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。
而发电厂正是把其他形式的能量转换成电能，电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户，再通过各种用电设备转换成适合用户需要的其他形式的能量。
在输送电能的过程中, 电力系统希望线路有比较好的可靠性, 因此在电力系统受到外界干扰时,保护线路的各种继电装置应该有比较可靠的、及时的保护动作, 从而切断故障点极大限度的降低电力系统供电范围。
电力系统继电保护就是为达到这个目的而设置的。
本次110kv 电网继电保护设计的任务主要包括了五大部分，运行方式的分析，电路保护的配置和整定，零序电流保护的配置和整定，距离保护的配置和整定，原理接线图及展开图。
通过此次线路保护的设计可以巩固我们本学期所学的《电力系统继电保护》这一课程的理论知识，能提高我们提出问题、思考问题、解决问题的能力。
2.运行方式分析电力系统运行方式的变化，直接影响保护的性能，因此，在对继电保护进行整定计算 之前，首先应该分析运行方式。
需要着重说明的是，继电保护的最大运行方式是指电网在 某种连接情况下通过保护的电流值最大，继电保护的最小运行方式是指网在某种连接情况 下通过保护的电流值最小。
AG1 T1 a 1 si z，1B T4 G4T5图1 110kV 电网系统接线图 系统接线图如图1所示，发电机以发电机一变压器组方式接入系统，最大开机方 式为4台机全开，最小开机方式为两侧各开 1台机，变压器T5和T6可能2台 也可能1台运行。
参数如下: 电动势：E 发电机：Xl .G1 =X 2.G1 = X 1.G2 = X 2.G2 = =5 + (15 5)/14=5.71 ，X1.G3=X 2.G3 = X 1.G4 = X 2.G4 = =8 + (9 8)/14=8.07 ;变压 器：X|.T1 ~ X 1.T4 = 5 + (10 5)/14=5.36 ，X0.T1 ~ X 0.T4 = 15 + (30 15)/14=16.07.，X1.T5=X 1.T6 = 15 + (20 15)/14=15.36 ，X0.T5=X 0.T6 = 20 + (4020)/14=21.43 ;线 路: L A-B: =60km ，L B -C= 40km ， 线路阻抗乙=Z 2 = 0.4 /km X1.A-B =60kmx 0.4 /km=24 ，X.B-c =40kmx 0.4 /km=16X0.A-B=60kmx 1.2 /km=72，X 0.B-c =40kmx 1.2 /km=48I A-B.L.max = I C-B.L.max = 300A ；=115/ .3kv； 77，z o = 1.2 /km ， 心=1.2，K re = 1.2 ；电流保护：K rel = 1.2，K 'rel = 1.15， 距离保护：K rel = 0.85，K 'rel = 0.75负荷功率因数角为30 ，线路阻抗角均为75 ，变压器均装有快速差动保护。
继电保护线路电流保护
动作时间：
II II Ioper .1 Krel Ioper .2
II II t1 t 2 t
(3 10)
(3 11)
3.2 带时限电流速断保护（Ⅱ）
3.2.4 原理接线
将保护（I）线 路中的中间继电器 换成时间继电器。
II I t1 t 2 t II II t1 t 2 t
1.2 ~ 1.3
Lmin 灵敏性： 100% ——用其最小保护区长度Lmin来衡量： LK 要求： 最小保护区不应小于被保护线路全长的(15-20)%； 最大保护区不应小于被保护线路全长的 50% 。 最小保护区
死区
最大保护区 保护装置的 ——对于反应电流升高而动作的电流保护装置， L 动作电流： 能使保护装置起动的最小电流值。 有选择性的电流速断保护不可能保护线路的全长 ！
III I oper I1.max
(3 12)
2、外部故障切除后，已动作的电流继电器能可靠返回 流经保护的电动机最大自起动电流Iss.max要大于最大负荷电流， 因此引入自起动系数Kss =1.3~3 I ss. max K ss I 1. max ( 3 13) 保护装置的返回电流Ires要大于Iss.max， 因此引入可靠系数Krel =1.15～1.25 引入返回系数Kres，=0.85 保护装置的动作电流： K rel K ss III I oper I 1. max K res
t n t( n1)max t
(3 16)
I k .1. min III I oper
(3 - 9)'
要求：①作本线路近后备保护： ≥1.3~1.5。 ②作相邻元件的远后备保护： ≥1.2。 3.3.4 过电流保护原理接线
铁路电力线路保护—限时电流速断保护
限时电流速断保护的灵敏度校验
保护范围不超过下级线路I段保护范围
动作时限比下级线路I段保护高一个时
间阶梯
保护范围不超过下级线路II段保护范
围
与下级线路的II段保护配合
动作时限比下级线路II段保护高一个
时间阶梯
限时电流速断保护的时间配合
限时电流速断保护的时间配合
延时与延伸的范围有关！
限时电流速断保护的整定
k
动
作
时
限
尽
可
能
短
✓ AB线路的限时电流速断保护不超过BC线路的
应考虑
电流速断保护范围。
✓ 动作时限比BC线路电流速断保护大一个时限
差△t。
限时电流速断保护的整定
由此可见
带时限的电流速断保护是在保证选择性和可靠性的前提下，牺牲了一定的速
动性，获得（能保护线路的全长）的灵敏性的。
取1.1~1.2
限时电流速断保护的评价
限时电流速断保护的评价
任务：在保证选择性前提下，保护线路全长。
工作原理：
保护全长——将保护范围延伸至下级线路，与下级线路I段配合。
为了保证选择性——带时限，比下级线路I段高一个△t 。
保证选择性和可靠性，牺牲速动性，获得灵敏性。
限时电流速断保护的评价
优点
缺点
灵敏性好，能保护线路全长。
速动性较I段差一些；
可以作为电流I段保护的近后备。
不能作为下级线路的远后备保
护。
结论：①可与电流I段保护配合，保证全线范围内故障在0.5s内予以切除，一般
情况下能够满足快速切除故障的要求，作为“主保护”。
②适用于对速动性要求不高的系统——35kV以下
线路保护
3.1.1电流继电器
电流继电器反应电流增大而动作，能够使继 电器开始动作的最小电流称为电流继电器的 动作电流Iact 继电器动作后，再减小电流，使继电器返回 到原始状态的最大电流称为电流继电器的返 回电流Ire
3.1.1电流继电器
返回电流与动作电流之比称为电流继电器的 返回系数Kre= Ire / Iact Kre的返回系数恒小于1，一般不小于0.85。
3.2.1.2瞬时电流速断保护的整定计算
一般把对继电保护装置动作值、动作时间的 计算和灵敏度的校验称为继电保护整定计算， 将计算条件称为整定原则。
3.2.1.2瞬时电流速断保护的整定计算
按照选择性要求，图3-1保护1的动作电流， 应该大于线路L2始端短路时的最大短路电流。 实际上，线路L2始端短路与线路L1末端短路 时反应到保护1的短路电流几乎没有区别， 因此，线路L1的瞬时电流速断保护动作电流 的整定原则为：躲过本线路末端短路的可能 出现的最大短路电流。
3.1.2电压继电器
过电压继电器反映电压增大而动作，动作 电压、返回电压和返回系数的概念与电流继 电器类似。即能够使继电器开始动作的最小 电压称为过电压继电器的动作电压；继电器 动作后减小电压，使继电器返回到原始状态 的最大电压称为过电压继电器的返回电压；
3.1.2电压继电器
低电压继电器反映电压降低而动作，能够使 继电器开始动作的最大电压称为低电压继电 器的动作电压；继电器动作后升高电压，使 继电器返回到原始状态的最小电压称为低电 压继电器的返回电压；
电动机保护整定计算
数字电动机保护测控装置整定计算仅供参考1 定时限过电流保护整定计算1.1 电流速断保护电流速断保护动作电流整定分起动状态速断电流定值和运行状态速断电流整定值,时限可为0s 速断或整定极短的时限;➢ 起动状态电流速断定值I sdzd.sI sdzd.s =qd TAK I h K 式中：K K ——可靠系数1.2～1.5,一般取1.3I qd ——为电动机铭牌上的额定起动电流n TA ——电流互感器变比;保护灵敏系数K LM 按下式校验,要求K LM ≥2,如灵敏度较高可适当增加定值I sdzd.s ;K LM =s sdzd TA k I h I .)2(min .≥2 式中：I K )2(min . ——最小运行方式下电动机出口两相短路电流➢ 运行状态电流速断定值I sdzd.0I sdzd.0=TA qdh I )7.0~6.0(➢ 动作时间：T sdzd ≤0.05s,一般整定为0s1.2 过电流保护过流保护动作电流整定分起动状态定值和运行状态定值,起动状态定值也可根据起动电流或堵转电流整定；运行状态定值可按起动电流或堵转电流的一半整定;➢ 起动状态过流电流整定值I glzd.sI glzd.s =qd TAK I h K 式中：K K ——可靠系数,一般取1.1～1.2➢ 运行状态过流电流整定值I glzd.0I glzd =0.5I LR 或I glzd =2I e式中：I e ——电动机额定电流I LR ——电动机铭牌上的堵转电流➢ 动作时间定值：一般整定为1.00～1.50s1.3 过负荷保护➢ 动作电流I FHZd 定值I FHZd =fe K K I K 式中：K K ——可靠系数,取1.05～1.2当动作于信号时取1.05～1.1；当动作于跳闸时取1.2K f ——返回系数,取0.95➢ 动作时间定值T glzd由于过负荷保护在电动机起动过程中自动退出,起动完成后电动机处于运行状态时,过负荷保护才自动投入;因此,过负荷保护整定时间无需躲电动机起动时间,一般按大于定时限过流保护动作时间整定;T glzd =2~15s2 长起动保护DMP-31A 、堵转保护DMP-31D 整定计算2.1 长起动起动堵转保护整定值➢ 动作电流整定值I zd,s 一般为：I zd.s =0.5 I qd➢ 动作时间整定值T zd,s 一般为：T zd.s =1.5T QD式中：T QD ——实际电动机起动时间,由电动机制造厂提供;2.2 运行堵转保护DMP-31D 整定值➢ 动作电流整定值I zd.0一般为：I zd.0=0.5 I LR式中：I LR ——为电动机铭牌上的堵转电流➢ 动作时间整定值T zd.0一般为：T zd.0=1.0~1.5s3 电流反时限保护整定计算电流反时限保护动作电流整定分起动状态定值和运行状态定值,起动状态定值按躲开电动机起动电流整定,运行状态定值可按额定电流整定;3.1 起动状态反时限电流定值I FZd.SI FZd.S =1.2 I qd3.2 运行状态反时限电流定值I FZd.0I FZd.0=1.1 I e3.3 电流反时限时间常数整定值τ1起动状态＆运行状态为同一时间常数τ1,τ1整定值一般由电机制造厂提供;如果电动机厂家提供反时限的动作曲线,则可根据下式求出一组τ1后取较小的值τ1=K TI *]1)I [(Zd φ-α式中：α、k 的取值为：标准反时限：α＝0.02,k=0.14非常反时限：α＝1,k=13.5极端反时限：α＝2,k=804 负序电流保护整定计算负序电流保护分二段,一段为定时限负序电流速断保护；二段为反时限负序过流保护对DMP-31D 可选择定时限或反时限功能;4.1 负序电流速断保护➢ 负序电流速断定值I 2zd.1的推荐整定范围为：I 2zd.1＝0.6～1.2 I e➢ 负序电流速断时间T 2zd.1按躲过开关不同期合闸的时间整定,推荐整定范围为：T 2zd.1＝0.05～0.1S,一般可取0.05S;4.2 负序过流二段保护➢ 若选择采用定时限负序过流二段定值I 2zd.2按躲开正常运行的最大负序电流整定,一般为：I 2zd.2＝1.2～1.3 I 2max式中：I 2max ——正常运行的最大负序电流负序过流二段时间T 2zd.2推荐整定范围为：T 2zd.2＝0.5～10S➢ 若选择采用反时限I 2zd.2＝1.05～1.1 I 2max负序过流反时限时间常数τ2整定范围为0.05～1S ；如果电动机厂家提供负序反时限的动作曲线,则可根据三种反时限的动作曲线,按下式求出一组τ2后取较小值τ2＝K TI *]1)I [(2Zd.22-α式中：α、k 的取值为：标准反时限：α＝0.02,k=0.14非常反时限：α＝1,k=13.5极端反时限：α＝2,k=805 过热保护整定计算➢ 发热时间常数τ由电动机厂家提供、如果厂家提供了电动机的热限曲线或一组过负荷能力的数据,则可根据下式,求出一组τ后取较小的值;τ=TI/I e 2-1.052➢ 如果厂家没有提供,发热时间常数τ,可考虑按下式求出τ;τ=02**θθ T k qd e式中：θe ——电动机额定连续运行时的稳定温升K K ——电动机起动电流倍数T qd ——为电动机起动时间θ0——为电动机起动时的温升➢ 热告警系数一般取0.86 零序过流保护及小电流接地选线整定计算6.1 零序过流保护零序过流保护为一段一时限,当接地电容电流大于5A 一次,应投入零序过流保护;➢ 零序过流保护动作电流整定值I 0zd 按照大于本线路的电容电流整定,即：I 0zd TAcl k h I k 03*式中：K K ——可靠系数,如保护不带时限取4～5；如保护带时限≥0.5s 时,取1.5～2；3I OCL ——外部发生接地故障时,被保护电动机的接地电容电流； n TA ——零序电流互感器变比➢ 零序过流保护灵敏系数K LM 校验K LM =OZdTA oc I h I *3m in 式中：3I ocmin ——被保护电动机发生单相接地故障时,流过保护装置电流互感器一次侧的最小接地电容电流;灵敏系数K LM 要求大于2当保护动作时限整定>0.5s 时K LM ＝1.5～2,当K LM 不能满足要求时,应考虑适当降低整定值I 0zd ,增加保护的动作时间,以躲开故障瞬间过渡过程的影响,而将K LM 降低至1.5～2;➢ 动作时间推荐整定范围为0.5s~10s;6.2 小电流接地选线当接地电容电流幅值很小,用零序过流保护很难保证其选择性,则采用小电流接地选线功能退出零序过流保护➢ 当被保护电动机发生单相接地故障时,流入保护装置的电容电流<0.1A 时,退出零序过流保护；投入小电流接地选线;➢ 当被保护电动机发生单相接地故障时,流入保护装置的电容电流<0.05A 时,用基波零序电流和零序电压判方向很难保证其方向性,因此,应投入用5次谐波零序电流和零序电压判方向;7 过压、低压保护整定计算7.1 过电压保护7.1 过电压保护电压整定值U g γzd 大于相间电压整定,即：U g γzd =1.15~1.25U n ,一般取1.2 U n7.2 过电压保护动作时间整定值T gYzd =10~50s7.2 低电压保护7.2.1 作为低电压保护低电压保护主要用于不允许或不需要自起动的电动机;应退出电流闭锁功能;➢ 低电压整定U DYZdU DYZd =0.6~0.7 U e式中：U e ——电动机额定电压;➢ 动作时间T DYZd ＝0.5～1S,一般取0.5S;7.2.2 作为失压保护失压保护主要用于电源电压长时间消失而不允许自起动的重要电动机;该保护应投入电流闭锁功能;➢ 失压整定值：U sYzd ＝0.4~0.5 U e➢ 动作时间T sYzd ＝8～10S,一般取10S➢ 电流闭锁整定值I bszdI bszd =0.9 I Fhmin式中：I Fhmin ——为二次最小负荷电流,推荐二次最小负荷电流参考电动机空载电流值确定;。
第讲电网相间短路的三段式电流保护限时速断PPT课件
• 优点 简单可靠，动作迅速，满足选择性
• 缺点 不能保护线路全长，只能保护线路首端部分，灵敏性不高；保护范围受运行 方式变化的影响。
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限时电流速断保护的引出
• 无时限电流速断保护不能保护线路全长，为反应线路末端故障，需装设另一 套限时电流速断保护。
• 限时电流速断保护定义：以较小动作时限切除全线范围内故障的电流保护， 也称为电流Ⅱ段。
• 依据动作电流和返回电流的关系得动作电流 整定公式： IⅢop= Ir/Kr= （Krel·Kast / Kr ）·IL·max
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3.4 定时限过电流——灵敏系数的校 验
（1）作本线路近后备时，取本线路末端为校验 点，即取最小运行方式下，本线路末端两相短 路，流过本保护的电流值Ikmin
• 为使限时电流速断保护动作时限尽可能短，其 保护范围不超出下一线路无时限电流速断范围； 动作时限比下一线路速断高出一个级差△t。
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2.2 工作原理——保护动作整定分析 图
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2.2 工作原理——保护动作整定分析 图
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2.3 限时电流速断保护的整定原则
• 动作电流整定——本线路电流Ⅱ段保护范围 不超出下一线路电流Ⅰ保护范围。即 IⅡop·1＞IⅠop·2，即IⅡop·1=Krel·IⅠop·2。 Krel取1.1～1.2
3.3 定时限过电流保护的动作电 流
• 动作电流的整定：两个条件：
（1）在正常运行时不应动作，即
IⅢop·＞IL·max
（1）
（2）外部故障切除后，保护必须可靠返回， 即
Ir＞I′L·max
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3-2-1无时限电流速断保护
当系统运行方式变化很大，或者保护线路的长度很短时， 无时限电流速断保护的灵敏度就会不满足要求甚至没有 保护范围，此保护不宜使用，此时可采用无时限电流电 压联锁速断保护。电流电压联锁速断保护是采用电流、 电压元件相互闭锁实现的保护，只要有一个元件不动作， 保护即被闭锁。
MI
IK M
IK
I op
0
1 ２
３
Lmin
Lmax
N
K
I KN .max
lK
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▪ 动作电流
为保证选择性，保护装置的起动电流应按躲开下一条线路 出口处短路时，通过保护的最大短路电流来整定。即
I K I op1
(3)
rel K. N.max
结论:电流速断保护只能保护本条线路的一部分，而不能保护
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整定原则：动作电流按躲过本线路末端最大短路电流整定即
Iop·1＞Ik1·max 保护不动 即 Iop·1=Krel·Ik1·max
Krel—可靠系数，取1.2-1.3
Ik1·max—在最大运行方式下，本线路末端三相短路，流过
本保护的短路电流值。
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是否满足动作条件IK≥Iop·K
第十三页，编辑于星期五：十一点 九分。
电流速断保护装置为什么要加中间继电器？
线路中管型避雷器放电时间为0.04~0.06S，在避雷器放 电时速断保护不应该动作，为此在速断保护装置中加装一 个保护出口中间继电器。一方面扩大接点的容量和数量， 另一方面躲过管型避雷器的放电时间，防止误动作。
电流，使保护动作。
3）故无时限电流速断保护不必外加延时元件即可保证保护的
风电场汇集线继电保护配置与整定
风电场汇集线继电保护配置与整定赵宇皓;张兵海;杨志强【摘要】结合某35kV风电场保护定值计算实例，对汇集线路保护配置和定值整定进行分析，给出了汇集线路保护的配置方案、整定原则，以及低电压穿越校验要求和校验原则。
【期刊名称】《河北电力技术》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】4页(P50-52,54)【关键词】风电场;继电保护;保护整定;低电压穿越【作者】赵宇皓;张兵海;杨志强【作者单位】河北省电力公司电力科学研究院，石家庄 050021;河北省电力公司电力科学研究院，石家庄 050021;蔚县新天风能有限公司，张家口 075000【正文语种】中文【中图分类】TM614按照国家风电发展规划，2015年我国风电规模将达到1亿kW。
随着风机装机容量的增加，风电场对电网运行的影响也越来越突出。
风电场具有特殊的接线方式、运行方式和运行环境，研究风电场的保护配置与整定，对风电场的稳定运行及故障切除等方面具有重要意义[1-4]。
根据某风电并网系统的保护定值计算实例，探讨风电并网系统的保护配置及整定原则，给出了风电场汇集线路保护的配置方案及保护与低电压穿越的配合关系。
1 系统概述图1所示为某风电场接线图。
风力发电机沿35 kV汇集线分布，风机出口电压690 V，经过箱式变压器升压到35 kV，经汇集线T接入升压变电站的35 kV母线，35 kV系统经接地变压器小电阻接地，主变压器容量100 MVA。
风电场一期装机49.5 kW，共33台1 500 kW的双反馈式风力发电机组，平均接入3回35 kV汇集线路，分别为331线路、332线路、333线路；二期装机为49.3 MW，共33台单机容量为1 500 kW的风力发电机组，平均接入2回35 kV汇集线路，分别为334线路、335线路。
图1 某风电场接线示意风电场内风机箱式变压器一般采用高压侧角形、低压侧星形接线形式，高压侧出口采用电缆上塔接至架空线路，再经架空线路送至风电场升压站。
电流速断保护论文2014
为了保护的选择性，动作电流按躲过本线路末端短路时的最大短路电流整定 （2-3）
1.2～1.3
保护装置的动作电流：能使该保护装置起动的最小电流值，用电力系统一次测参数表示。（IdZ）
在图中为直线3，与曲线1、2分别交于a、b点
可见，有选择性的电流速断保护不可能保护线路的全长。
灵敏性：用保护范围的大小来衡量lmax、lmin
1.1
一次接线图
图1一次接线图
当线路A站发生短路时，短路电流电压大小可以通过电流互感器和电压互感器输入微机保护装置A，输入的是模拟量，经过AD转换器转换为数字量，再通过单片机输出，从而控制断路器开断，切断故障部分，保护线路
1.2
对于仅反应于电流增大而瞬时动作电流保护，称为电流速断保护。
1短路电流的计算：
（1）一个8位的微处理器（CPU）。
（2）片内数据存储器RAM（128B/256B），用于存放可以读/写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据等。
（3）片内程序存储器ROM/EPROM（4KB/8KB），用以存放程序、一些原始数据和表格。
（4）四个8位并行I/O接口P0～P3，每个口既可以用做输入，也可以用作为输出。
陈骏学号**********
电气工程112班
摘要
本文针对输电线路的电流速断保护设计，进行了电流保护整定值的计算和灵敏度计算，完成了芯片选型及外围电路设计，给出了软件流程图。电力作为一种高级、清洁、方便的能源利用形式，正越来越广泛地应用于经济社会的各个方面。电力系统运行的安全性是形成系统威胁的主要问题，然而电力系统中的故障却是不可避免的。为确保系统安全稳定运行，增强供电的可靠性和连续性，就需要一个优质的故障诊断分析系统。输电线路，它连接着电源和各种用电设备，实现电能的传输任务。效应。这不仅危及线路的本身的运行，而且给整个电力系统的安全稳定运行带来了隐患。本设计对采用单片机构成结构简单，成本低，使用方便的三段式电流保护装置的硬件结构、软件设计进行了研究，设计了一种基于MCS-51单片机的输电线路电流速断保护装置。本论文重要包括三大部分的内容。第一部分介绍了微机保护的相关知识；第二部分为单片机实现输电线路电流保护的硬件电路设计，设计了模拟量输入通道、单片机系统、开关量输出通道电路；第三部分为单片机实现输电线路电流保护的软件设计，包括软件流程、保护算法以及数字滤波部分。
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可靠系数取
II Krel 1.1 ~ 1.2
；配合系数取 K co 1.3
3.1.2 限时电流速断保护
为满足选择性要求，保护动作时间必须与相邻线 路、元件配合，即
II I t1 t 2 t II I t1 t 3 t
t 时限级差，一般取 0.3s ~ 0.5 s
为满足选择性、 快速性，动作电 流必须大于相邻 无时限电流线路 速断保护。
I I op 2
II I op 1
II lop 1
3.1.2 限时电流速断保护
保护动作电流为： 1）与相邻线路配合
II II I I op K 1 rel I op2
2）与相邻变压器配合
II I op 1 K co I kD. max
3.1.2 限时电流速断保护
小结： （1）无时限电流速断保护只能保护线路的一部 分，动作的选择性依靠动作值来保证。对于线路 变压器组，可使全线处于速动保护范围之内。 （2）无时限电流速断保护的灵敏度以保护区的 长度来确定。 （3）限时电流速断保护作为线路的主保护，要求 应能保护被保护线路全长。为了缩短保护的动作 时间，动作值与相邻线路、元件速断保护配合。
3.1.2 限时电流速断保护
（4）限时电流速断保护的选择性是依靠动作值、 动作时间来保证。 （5）当灵敏度不满足要求时，可与相邻线路限时 电流速断保护配合。
谢谢！
敬请各位指导！ 主讲人：许建安
II I op
灵敏度：K sen
K sen ≥
1 .3 ~ 1 . 5
3.1.2 限时电流速断保护
当灵敏度不满足要求时,可与相邻线路的限时 电流速断保护配合。 原理接线： II II II I op1 K rel I op2 II II t t op1 op2 t
范围内，微机
保护可取小值。
3.1.2 限时电流速断保护
动作时间配合：
I t op 1
I t op 2
II t op 1 II t op 2
3.1.2 限时电流速断保护
II I top1 top2 t II I top t 1 op3 t
取大值为保护1动作时间。
I k . min
3.1.2 限时电流速断保护
3.1.2 限时电流速断保护பைடு நூலகம்
1、限时电流速断保护原理和整定计算 要求：应能保护线路全长。 被保护线路末端短路有灵敏度，必然保护区要延 伸到相邻线路、或相邻元件的一部分。 为满足选择性要求，保护动作带有一定的时限。
图形符号
I ＞
3.1.2 限时电流速断保护
I k . max