第2章 电网的电流保护和方向性电流保护3-电流保护.pps
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电网的电流保护PPT课件
综合以上因素，Δt取值在0.3～0.6之间，一般取0.5。
24
三、 限时电流速断保护动作的配合
装设了电流速断和限时电流速断保护后，她们的联合工作 就可以保证全线路范围内的故障都能在0.5秒的时间内予以切 除。也就说线路的前半部分可以0秒切除，后半部分0.5秒， 两者配合在一起就完成了整个线路所有故障点的保护，所以， 两者合在一起，构成了主保护。
18
2.特点：
1）优点：动作迅速，简单可靠。 2）缺点： ➢ 不能保护线路的全长，不能作为主保护。 ➢ 保护范围直接受系统运行方式改变的影响。
最小运行方式下可能没有保护范围。 ➢ 线路很短时，整定值在考虑了可靠系数后，保护范围将 很小。
19
四、小结：
➢ 仅靠动作电流值来保证其选择性。 ➢ 能无延时保护本线路一部分（不是一个完整的电流保 护）。
12
二、电流速断保护工作原理及整定计算
仅反映电流增大而瞬时动作切除故障的电流保护，称为电 流速断保护。
1、工作原理
以保护1为例： 1）A—B线路k1点故障 2）B—C相邻线路k2点故障； 存在问题：
k1点与k2点短路电流相 同，保护2无法识别；
解决方法： ①、按躲开下一线路出口最大短路电流来整定（常用）； ②、用重合闸来纠正（特例）
21
3. 工作原理
➢ 保护范围必然要延伸到下一条线路中去，当下一条线路出 口处发生故障时，保护启动。 ➢ 为了保护选择性，就必须使保护动作有一定的时限。 ➢ 为了尽量缩短时限，保护范围不超过下一条线路的速断 保护的范围。
22
二、 整定计算的基本原则
1.动作电流 整定原则：保护装置的起动电流应按躲过下一条线路电 流速断保护范围末端发生短路时的最大短路电流。（或 躲过下一条线路电流Ⅰ段的整定值）来整定。
24
三、 限时电流速断保护动作的配合
装设了电流速断和限时电流速断保护后，她们的联合工作 就可以保证全线路范围内的故障都能在0.5秒的时间内予以切 除。也就说线路的前半部分可以0秒切除，后半部分0.5秒， 两者配合在一起就完成了整个线路所有故障点的保护，所以， 两者合在一起，构成了主保护。
18
2.特点：
1）优点：动作迅速，简单可靠。 2）缺点： ➢ 不能保护线路的全长，不能作为主保护。 ➢ 保护范围直接受系统运行方式改变的影响。
最小运行方式下可能没有保护范围。 ➢ 线路很短时，整定值在考虑了可靠系数后，保护范围将 很小。
19
四、小结：
➢ 仅靠动作电流值来保证其选择性。 ➢ 能无延时保护本线路一部分（不是一个完整的电流保 护）。
12
二、电流速断保护工作原理及整定计算
仅反映电流增大而瞬时动作切除故障的电流保护，称为电 流速断保护。
1、工作原理
以保护1为例： 1）A—B线路k1点故障 2）B—C相邻线路k2点故障； 存在问题：
k1点与k2点短路电流相 同，保护2无法识别；
解决方法： ①、按躲开下一线路出口最大短路电流来整定（常用）； ②、用重合闸来纠正（特例）
21
3. 工作原理
➢ 保护范围必然要延伸到下一条线路中去，当下一条线路出 口处发生故障时，保护启动。 ➢ 为了保护选择性，就必须使保护动作有一定的时限。 ➢ 为了尽量缩短时限，保护范围不超过下一条线路的速断 保护的范围。
22
二、 整定计算的基本原则
1.动作电流 整定原则：保护装置的起动电流应按躲过下一条线路电 流速断保护范围末端发生短路时的最大短路电流。（或 躲过下一条线路电流Ⅰ段的整定值）来整定。
电力系统继电保护 (第2版)第二章 电流保护
对于单侧电源网络的相间短路保护主要采用三段式电 流保护，即第一段为无时限电流速断保护，第二段为限时 电流速断保护，第三段为定时限过电流保护。其中第一段 、第二段共同构成线路的主保护，第三段作为后备保护 电流互感器和电流继电器是实现电流保护的基本元件。
一、保护用电流互感器 将电力系统的一次电流按一定的变比变换成二次较小电流 ，供给测量表计和继电器，同时还可以使二次设备与一次高压 隔离，保证工作人员的安全。 （一）电流互感器
2.1.2 单侧电源网络相间短路时电流值特征
保护装臵的起动值：对因电流升高而动作的电流保护来讲，
使保护装臵能起动的最小电流值称保护装臵的起动电流。通常 指一次侧电流。
保护装臵的整定：根据继电保护要求，确定保护装臵的起动
值、灵敏性、动作时限。
最大运行方式：指系统投入运行的电源容量最大，系统的等
一次侧同名端流进 二次侧同名端流出
等值电路 Z1a
I1
I
Z 2a
I2
极性端
I1
L1
I1
K1
Z
Z loa
I2
Z loa
由等值电路可见： 由电磁平衡原理： 所以
I2
L2
I1 I I 2 IW I W
1 1 2 2
I1 I2
阶段式电流保护
包括无时限电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护
三种。 都是反应于电流增大而动作的保护，它们之间的区别主要在
于按照不同的原则来整定动作电流。 为保证迅速、可靠而有选择性地切除故障，可将这三种电流 保护，根据需要组合在一起构成一整套保护，称为阶段式电流 保护。广泛应用在35kV及以下电力线路。 优点：简单、可靠，在一般情况下也能满足快速切除故障的 要求。 缺点：受电网的接线及运行方式的影响。
第二章电网的电流保护1PPT课件
三相短路电流）整定。即
I I KI /
/ (3)
d.1 z d.d4.max Kd.c.max
可靠系数 KK / 1.2~1.3 。
②保护范围（灵敏度 K Lm）：计算（校验）最小运
行方式下，速断保护范围的相对值
Lb%(1% 5~2% 0 )
19
L b% L L m AB i n10 % 0(1% 5~2% 0 )
一、无时限电流速断保护(电流Ⅰ段)
⑴保护原理
反应电流增大而瞬时动作切除故障的电流保护。
I (3) d .m ax
EX Z s.m in Z1l
I (2) d .m in
3 • EX 2 Z s.m in Z1l
14
15
对于单侧电源的供电线路，在每回线路的电源 侧均装设电流速断保护！
16
希望：全线速断 矛盾：选择性与速动性（母线前后短路电流相同） 问题1：如何解决？
能使继电器起动的最小电流值。 ➢ 返回电流：对反应电流升高而动作的电流保护而言，
能使继电器返回到原始状态的最大电流值。 ➢ 继电特性：无论起动和返回，继电器的动作都是明
确干脆的，它不可能停留在某一个中间位置，此特 性称“继电特性”。
10
➢ 系统最大运行方式：在被保护线路末端发生短路 时，系统等值阻抗最小，而通过保护装置短路电 流为最大的运行方式。
12
图2 继电器的“继电特性”
I 返回系数：返回电流与起动h .电J 流的比值称继电器的返回系数， K h I dz.J
受行程末端剩余转矩及摩擦转矩的影响，电磁型过电流继电器返回系数恒小 于1。
动作电流的调整方法:
➢ 改变继电器线圈的匝数； ➢ 改变弹簧的张力； ➢ 改变初始空气隙的长度。
I I KI /
/ (3)
d.1 z d.d4.max Kd.c.max
可靠系数 KK / 1.2~1.3 。
②保护范围（灵敏度 K Lm）：计算（校验）最小运
行方式下，速断保护范围的相对值
Lb%(1% 5~2% 0 )
19
L b% L L m AB i n10 % 0(1% 5~2% 0 )
一、无时限电流速断保护(电流Ⅰ段)
⑴保护原理
反应电流增大而瞬时动作切除故障的电流保护。
I (3) d .m ax
EX Z s.m in Z1l
I (2) d .m in
3 • EX 2 Z s.m in Z1l
14
15
对于单侧电源的供电线路，在每回线路的电源 侧均装设电流速断保护！
16
希望：全线速断 矛盾：选择性与速动性（母线前后短路电流相同） 问题1：如何解决？
能使继电器起动的最小电流值。 ➢ 返回电流：对反应电流升高而动作的电流保护而言，
能使继电器返回到原始状态的最大电流值。 ➢ 继电特性：无论起动和返回，继电器的动作都是明
确干脆的，它不可能停留在某一个中间位置，此特 性称“继电特性”。
10
➢ 系统最大运行方式：在被保护线路末端发生短路 时，系统等值阻抗最小，而通过保护装置短路电 流为最大的运行方式。
12
图2 继电器的“继电特性”
I 返回系数：返回电流与起动h .电J 流的比值称继电器的返回系数， K h I dz.J
受行程末端剩余转矩及摩擦转矩的影响，电磁型过电流继电器返回系数恒小 于1。
动作电流的调整方法:
➢ 改变继电器线圈的匝数； ➢ 改变弹簧的张力； ➢ 改变初始空气隙的长度。
合工大继电保护课件第二章电网的电流保护和方向性电流保护
I
3 N 2
I Iset.2 I Iset.1
M
IA-B.max
1
IB-C.max
图2.3 电流曲线
IC-D.max L
I-7
protective relaying, copyright Zhang Jingjing
2-1 单侧电源网络相间短路的电流保护
曲线3表示短路点沿线路移动时，在系统最大运行方式下三相短路电流 的变化曲线；曲线2表示短路点沿线路移动时，在系统最小运行方式下 两相短路电流的变化曲线
I-17
2-1 单侧电源网络相间短路的电流保护 3、特点 动作时间整定之后，由时间继电器来保证，其时限大小与短路电流 大小无关，因此称为定时限过电流保护。 a、从时限特性知，当短路点越靠近电源，短路电流越大切除故障时间反而越 长，这是一个很大的缺点。因此，在电网中广泛应用速断、限时速断作为 本线路的主保护，以快速切除故障，而利用过电流作为本线路和相邻线路 的后备保护。 b、处于网络终端的保护1和2，其过流时间并不长，在这种情况下，过流可作 为主保护兼后备保护，而无需速断或限时速断。 注意： 保护感受到故障不是其动作的充要条件，只有检测到其对应的保护分区内发生 故障，且此故障为其规定的故障才允许动作。
′ I re = K III rel I ss. max
Kre=Ire/Iset
protective relaying, copyright Zhang Jingjing
I-15
2-1 单侧电源网络相间短路的电流保护
2、时间上的整定：为使过电流保护有 选择性动作，其动作时限应按照阶 梯原则来选择， t III = t III + Δ t , t 3 III = t 2 III + Δ t 2 1
3 N 2
I Iset.2 I Iset.1
M
IA-B.max
1
IB-C.max
图2.3 电流曲线
IC-D.max L
I-7
protective relaying, copyright Zhang Jingjing
2-1 单侧电源网络相间短路的电流保护
曲线3表示短路点沿线路移动时，在系统最大运行方式下三相短路电流 的变化曲线；曲线2表示短路点沿线路移动时，在系统最小运行方式下 两相短路电流的变化曲线
I-17
2-1 单侧电源网络相间短路的电流保护 3、特点 动作时间整定之后，由时间继电器来保证，其时限大小与短路电流 大小无关，因此称为定时限过电流保护。 a、从时限特性知，当短路点越靠近电源，短路电流越大切除故障时间反而越 长，这是一个很大的缺点。因此，在电网中广泛应用速断、限时速断作为 本线路的主保护，以快速切除故障，而利用过电流作为本线路和相邻线路 的后备保护。 b、处于网络终端的保护1和2，其过流时间并不长，在这种情况下，过流可作 为主保护兼后备保护，而无需速断或限时速断。 注意： 保护感受到故障不是其动作的充要条件，只有检测到其对应的保护分区内发生 故障，且此故障为其规定的故障才允许动作。
′ I re = K III rel I ss. max
Kre=Ire/Iset
protective relaying, copyright Zhang Jingjing
I-15
2-1 单侧电源网络相间短路的电流保护
2、时间上的整定：为使过电流保护有 选择性动作，其动作时限应按照阶 梯原则来选择， t III = t III + Δ t , t 3 III = t 2 III + Δ t 2 1
第二章电网的电流保护和方向性电流保护.pdf
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
一般用lmin来校验、
lmin ×100% l
要求：≥（15～20）％ 方法：① 图解法
② 解析法：
希望值 50％
IΙ dZ .1
=
3
Eφ
2 Z s max + Z1ld.min
可得
lmin l
×100% =
为保证选择性及最小动作时限，首先考虑其保护范围不超出下一条线路第Ⅰ段的保护范 围。即整定值与相邻线路第Ⅰ段配合。
动作电流：
I
Π dZ
.1＝K
Π k
⋅
IΙ dZ .2
K
Π k
= 1.1 ~ 1.2(非周期分量已衰减）
动作时间： t1Π
=
t
Ι 2
+ ∆t
= ∆t
Δt 取 0.5"，称时间阶梯，其确定原则参看 P18.
配置：
第二章 电网的电流保护和方向性电流保护 第一节 单测电源网络相间短路的电流保护
三段式
第Ⅰ段―――电流速断保护 第Ⅱ段―――限时电流速断保 第Ⅲ段―――过电流保护
主保护 后备保护
一、电流速断保护（第Ⅰ段）： 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：
图中、1――最大运行方式下d(3) 2――最小运行方式下d(2) 3――保护 1 第一段动作电流
灵敏性： K lm
=
I dB.min IΠ
dZ .1
要求：≥1.3～1.5
若灵敏性不满足要求，与相邻线路第Ⅱ段配合。此时：
动作电流：
I
《继电保护技术》课件——第二章_电网电流保护
一条线路。
A BC I 1 K1 I
I2
II
K2
I3
III
K3
对小接地电流电网中的两点异地接地的反应能力
2.并联线路
完全星型
两套保护将同时动作， 而切除两条线路。
不完全星型
保护动作情况
能保证有的机会只切除一条线路。
A BC I 1
I
I2
线路II故障相别 A A B B C C
I3
线路III故障相别 B C A C A B
Lm ax
N
M
最小运 行方下
I KN .m ax I KN .m ax
K
I K.max IK
流过保护1的短路电流 大于整定的动作电流 I K I时ope，r 保护动作。
无时限保护不能保护线路全长,保 护范围随运行方式而变化
2.接线原理
QF
TQ
电流继 电器
QF1 信号
电流互 感器
KA I KM
KS
保护2动作情况 + + - - + +
保护3动作情况 - + + + + 1切除线路数 1 2 1 1 2 1
二、限时电流速断保护
1.工作原理 限它括为性断以段配由断护除流外此速电所时一差限此护线流时的被了，保便电合于保线本速的增断流带电个⊿时情范路保t电动保获第护和流，无护路线断短设保速的流或电况围Ⅰ护，流作护得二必相速时一全路保路第护断时速两流下不的段所速范线动套须邻断限般长无护故二，保限断个速，超保或以断围路作电带线保电不，时范障套即护只保时断它越护Ⅱ称保应全选流时路护流能为限围，电比护限保的相范限段它护包长择速限相Ⅰ速保切电以为流瞬大级护保邻围时电为。。，。
A BC I 1 K1 I
I2
II
K2
I3
III
K3
对小接地电流电网中的两点异地接地的反应能力
2.并联线路
完全星型
两套保护将同时动作， 而切除两条线路。
不完全星型
保护动作情况
能保证有的机会只切除一条线路。
A BC I 1
I
I2
线路II故障相别 A A B B C C
I3
线路III故障相别 B C A C A B
Lm ax
N
M
最小运 行方下
I KN .m ax I KN .m ax
K
I K.max IK
流过保护1的短路电流 大于整定的动作电流 I K I时ope，r 保护动作。
无时限保护不能保护线路全长,保 护范围随运行方式而变化
2.接线原理
QF
TQ
电流继 电器
QF1 信号
电流互 感器
KA I KM
KS
保护2动作情况 + + - - + +
保护3动作情况 - + + + + 1切除线路数 1 2 1 1 2 1
二、限时电流速断保护
1.工作原理 限它括为性断以段配由断护除流外此速电所时一差限此护线流时的被了，保便电合于保线本速的增断流带电个⊿时情范路保t电动保获第护和流，无护路线断短设保速的流或电况围Ⅰ护，流作护得二必相速时一全路保路第护断时速两流下不的段所速范线动套须邻断限般长无护故二，保限断个速，超保或以断围路作电带线保电不，时范障套即护只保时断它越护Ⅱ称保应全选流时路护流能为限围，电比护限保的相范限段它护包长择速限相Ⅰ速保切电以为流瞬大级护保邻围时电为。。，。
《电力系统继电保护》复习资料
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（3）解决方法
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*/528
2、功率方向继电器
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（1）基本原理
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*/528
（2）功率方向继电器的动作方程
*/528
*/528
（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
*/528
LG-11整流型功率方向继电器
*/528
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。
*/528
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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*/528
*/528
*/528
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
（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 第2章 电网的电流保护
第二章 电网的电流保护
五、方向性电流保护的应用特点 １.电流速断保护可以取消方向元件的情况 速断保护的整定值躲过反方向短路时流过保护的最大短路电流， 保护可以不用方向元件
第二章 电网的电流保护
2. 外汲电流的影响(略) ３.过电流保护装设方向元件的一般方法 反方向保护的延时小于本线路保护的动作延时，本保护可不用方向元件
3 2
）
Ik K
E
Zs
Z k
工频 周期 分量
短路点至保护安装处之间的阻抗
第二章 电网的电流保护
三、电流速断保护
1.工作原理
电流速断保护 （１）动作电流的整定
I
set
Ik. L.min
3 2
E Zs.max z1Lmin
原则:保护装置的动作电流要躲过本线路末端的最大短路电流。
第二章 电网的电流保护
五、定时限过电流保护
作为下级线路主保护的远后备保护、本线路主保护的近后备保护、过负荷保护
1.工作原理 2.定时限过电流保护的整定 （１）动作电流的整定
原则：保护装置的动作电流要躲过本线路出现的最大负荷电流，返回电流也应大于
负荷自启动电流
保护
继电保护的一次动作电流ＩIIIset
由线路流向母线，要求保护不动作 二、方向性电流保护的基本原理 双侧电源网络相间短路的电流保护在原有电流保护的基础上增加 功率方向元件，在反方向故障时把保护闭锁使其不致误动作
双侧电源网络相间短路的电流保护
功率方向元件
可以看成两个单侧电源网络相间短路的电流保护
第二章 电网的电流保护
三、功率方向判别元件
90
arg
Uｅr ｊ Ir
电网的电流保护和方向电流保护
动作
不可能停留在某一中间
位置，这种特性称为“继
返回
电特性”。
I I re I op
＊继电器的动作电流：使继电器动作的最小电流；
＊继电器的返回电流：使继电器返回的最大电流；
＊ 返回系数：
2020/1/8
K re
I re I op
1 (0.85~0.9)
4
2.1 单侧电源网络的相间电流保护
2020/1/8
k1
2020/1/8
37
3.灵敏性的校验 （1）作为近后备时
采用最小运行方式下本线路末端两相短路时的 电流来校验；
2020/1/8
38
3.灵敏性的校验 （1）作为远后备时
采用最小运行方式下相邻线路末端两相短路时 的电流来校验；
2020/1/8
39
在各个过电流保护之间，要求灵敏系数互相配合；
对同一故障点而言，要求越靠近故障点的保护灵敏 系数越高；
15
3、电流速断保护的构成
无时限电流速断保护的单相原理接线图
2020/1/8
16
4、评价
优点：动作速度快，接线简单； 缺点：不能保护线路全长，保护范围受运 行方式的影响，保护线路长度不同，保护 范围也不同。
2020/1/8
II se t.2
运行方式变化对电流速断保护范围的影响
17
4、评价
优点：动作速度快，接线简单； 缺点：不能保护线路全长，保护范围受运 行方式的影响，保护线路长度不同，保护 范围也不同。
2020/1/8
45
阶段式电流保护的配合及应用
㈡阶段式电流保护的配合关系
过电流保护
过电流保护靠时间元件逐级配合满足选择性要求 过电流保护的电流元件不具备选择性
第2章-电网的电流保护
I L.max
定时限过电流保护的时限特性
K2
K1
t
t 4 t
t
3
t
t
2
t
t
1
L
过电流保护动作时限
6
为保证动作的选择性:
t4 max
t1
t
,
t
2
t
,
t3
t
3 灵敏度校验
对于保护4，其灵敏系数:
近后备:
K I I sen(近)
(2) k .B.min
set .4
Ksen(近) 1.3 1.5
内容回顾
❖ 电力系统的构成
发电
变电
输电
差动保护、距离保护
配电
过电流保护
用电
电力系统的运行方式
最大运行方式
对于继电保护而言, 在相同地点发生同类型短路时流 过保护安装处的电流最大, 称为系统最大运行方式。
对应的系统等效阻抗最小, Zs Zsmin
最小运行方式
对于继电保护而言, 在相同地点发生同类型短路时流 过保护安装处的电流最小, 称为系统最小运行方式。
解: 线路长80km时 ① 整定值的计算
I K I I
I
set.1
rel k.B.max
1.25 E Zs.min Z AB
1.25 115 3 1.866kA 12 0.480
② 灵敏度校验
Lmin 100% LAB
1 Z AB
(
3 2
E II
set.1
Zs.max)
1 ( 3 115 3 18) 0.480 2 1.866
❖ 能以较短的时限快速切除全线路范围以内的故障 的保护。
第二章电网的电流保护1
IC1
TA二次侧星形接线时：
Ia2
I A1 nTA
I A1
Ia2
I
a2
I B1
I B1 Ib2
I
b2
IC1
Ic2
I
c2
TA二次侧三角形形接线时：
Ia2Ia 2Ib 23Ia 2ej30
Ia2
I A1 nTA
3
3 I A1 e j30 nTA K con
I
a2
Ia2
Ik.C.max
E
Zs.min ZAC
13
2.1.2 电流速断保护（7）
2）灵敏性校验
— 用保护范围的大小衡量，通常用线路全长的百分数表示。 — 由图2-5可见，系统在最大运行方式时，电流速断的保护范围最大；
系统在最小运行方式时，电流速断的保护范围最小。 — 一般按最小运行方式、两相短路电流来校验其保护范围：
— 动作电流
I K I II set.2
II II rel set.1
t2II t1II t
(2-14)
27
2.1.3 限时电流速断保护（8）
三、原理图
KA1
I
I op
TA
≥1
KS1
跳闸
KA2
KT
QF
I II op
KS2
K
28
2.1.3 限时电流速断保护（9）
四、小结 — 限时电流速断保护的保护范围大于本线路 的全长。 — 依靠动作电流值和动作时限共同保证其选 择性。 — 它与电流I段共同构成被保护线路的主保 护，兼作电流I段的后备保护。
t
I 1
0s
(2-3)
02 电网的电流保护
1.2
第2章 电网的电流保护 本章内容
● 2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护 ● 2.2 电网相间短路的方向性电流保护 ● 2.3 大电流接地系统的零序电流保护 ● 2.4 小电流接地系统的零序电流保护 ● 思考题与习题
1.3
第2章 电网的电流保护 2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护
对于单侧电源网络的相间短路保护主要采用三段式电流保护，即第一 段为无时限电流速断保护，第二段为限时电流速断保护，第三段为定时 限过电流保护。其中第一段、第二段共同构成线路的主保护，第三段作 为后备保护。
2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护
由此确定的 一般 t 为0.35s～0.5s，实际应用中取 =0.5t s。 保护1与保护2的配合关系，即保护动作时间与短路点至保护安装处之间距
离的关系，用 t f来L描述，如图2.4所示。在保护2电流速断保护范围
内但证因了的选短择路较性，。将t 1Ⅱ若大以短一路个t 2的发t 时2生，间在而切保在除护t Q，1F电2此跳流时闸速保后断护，保1保的护护限范1时将围电返内流时回速，，断保所虽护以然1从将可时以以间启上动时保， 间切t 2 除，而在该线路其他点短路时，保护1将以 时间切t除1Ⅱ 。所以，当线
1.15 用：
图2.3 电流速断保护原理接线 KM触点闭合后，经信号继电器KS线圈、断路器辅助触点 QF接通跳闸线圈YR，使断路器跳闸。接入中间继电器KM的作
第2章 电网的电流保护
2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护
(1) 增大触点容量，防止由KA触点直接接通跳闸回路时因容量过小而被破坏； (2) 当线路上装有管型避雷器时，利用中间继电器来增大保护装置的固有动作时 间，以防止管型避雷器放电时引起电流速断保护误动作。 信号继电器KS的作用是，在整套保护装置动作后，指示并记录该保护的动作，供 运行人员查找和分析故障。跳闸回路中接入断路器QF的辅助触点QF，在断路器跳 闸时，其辅助触点随之打开，切断跳闸回路电流。否则，由中间继电器的触点切 断跳闸回路，将会烧坏中间继电器的触点。 电流速断保护的主要优点是动作迅速、简单可靠。缺点是不能保护线路的全长， 且保护范围受系统运行方式和线路结构的影响。当系统运行方式变化很大或被保 护线路很短时，甚至没有保护范围。
第2章 电网的电流保护 本章内容
● 2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护 ● 2.2 电网相间短路的方向性电流保护 ● 2.3 大电流接地系统的零序电流保护 ● 2.4 小电流接地系统的零序电流保护 ● 思考题与习题
1.3
第2章 电网的电流保护 2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护
对于单侧电源网络的相间短路保护主要采用三段式电流保护，即第一 段为无时限电流速断保护，第二段为限时电流速断保护，第三段为定时 限过电流保护。其中第一段、第二段共同构成线路的主保护，第三段作 为后备保护。
2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护
由此确定的 一般 t 为0.35s～0.5s，实际应用中取 =0.5t s。 保护1与保护2的配合关系，即保护动作时间与短路点至保护安装处之间距
离的关系，用 t f来L描述，如图2.4所示。在保护2电流速断保护范围
内但证因了的选短择路较性，。将t 1Ⅱ若大以短一路个t 2的发t 时2生，间在而切保在除护t Q，1F电2此跳流时闸速保后断护，保1保的护护限范1时将围电返内流时回速，，断保所虽护以然1从将可时以以间启上动时保， 间切t 2 除，而在该线路其他点短路时，保护1将以 时间切t除1Ⅱ 。所以，当线
1.15 用：
图2.3 电流速断保护原理接线 KM触点闭合后，经信号继电器KS线圈、断路器辅助触点 QF接通跳闸线圈YR，使断路器跳闸。接入中间继电器KM的作
第2章 电网的电流保护
2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护
(1) 增大触点容量，防止由KA触点直接接通跳闸回路时因容量过小而被破坏； (2) 当线路上装有管型避雷器时，利用中间继电器来增大保护装置的固有动作时 间，以防止管型避雷器放电时引起电流速断保护误动作。 信号继电器KS的作用是，在整套保护装置动作后，指示并记录该保护的动作，供 运行人员查找和分析故障。跳闸回路中接入断路器QF的辅助触点QF，在断路器跳 闸时，其辅助触点随之打开，切断跳闸回路电流。否则，由中间继电器的触点切 断跳闸回路，将会烧坏中间继电器的触点。 电流速断保护的主要优点是动作迅速、简单可靠。缺点是不能保护线路的全长， 且保护范围受系统运行方式和线路结构的影响。当系统运行方式变化很大或被保 护线路很短时，甚至没有保护范围。
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Ⅴ、电流保护的接线方式。
一、定义：
保护中电流继电器与电流互感器二次线圈之间的连接方式。
二、类型：
三相星形接线
针对相间短路
两相星形接线
1.三相星形
a. 互感器和继电器均接成星形
b. 中线电流：c b a I I I ∙
∙∙++ c. 正常运行：中线上电流为0 d. 接地短路：中线上电流为3 ∙
0I
e. 1I 、2I 、3I 触点并联，任一触点闭合，继电器动作。
反应各种相间短路和中性点直接接地电网中的单相接地短路
2.两相星形
特点：
a.B相上不装设电流互感器和相应的继电器，故不能反应B相中的电流。
b.中线电流：
∙∙
+
c a
I I
三．两种接线方式在各种故障时的性能分析
1．各种相间短路
同：均能正确反应这些故障
异：三相星形接线：各种两相短路，均有两个继电器功能。
两相星形接线：A—B，B—C两相短路时，只有一个继电器工作2.中性点非直接接地电网中的两点接地短路
中性点非直接接地电网特点：允许单相接地时继续短时运行。
故：从减少停电范围出发，希望只切除一个故障点。
（1）串联线路上发生两相接地短路
原则：此种情况，希望只切除距电源较远的线路B —C ，而不切除A —B ，因为这样能保证对变电所
B 的供电
串联线路上两点接地的示意图
比较：
a.保护1和2均采用三相星形接线，因两个保护之间在定值和时限上都是
按照选择性的要求配合整定的，因而能保证100％地只切除线路B—C。
b.采用两相星形接线，当B—C线路发生B相接地短路时，保护1不能动作，由保护2动作切除A—B，扩大了停电范围
结论：保证有2／3的机会有选择性地只切除后面一条线路。
(3)在变电所引出放射形线路上发生两相接地短路
原则：任意切除一条线路即可。
比较：
a.保护1、2均采用三相星形接线，如，则保护1、2将同时动作切除故障。
b.采用两相星形接线。
Ⅰ故障相别 A A B B C C Ⅱ故障相别 B
C
A
C
A B 保护1动作情况 ＋ ＋ － － ＋ ＋ 保护2动作情况
－ ＋
＋ ＋ ＋ － 21t t 时停电线路数 1
2
1
1
2
1
结论：有2／3的机会只切除一条线路。
3．Y，d接线变压器后面的两相短路以Y，d接线的降压变压器为例
若△侧A—B两相短路
则：
∙
∆
C
I=0
∙
∆
A
I=－∙∆
B
I
∙a I －∙b I ＝∙∆
A I
∙b I －∙c I =∙
∆B I
∙c I －∙a I =∙∆
C I
又∵ ∙a I ＋∙
b I ＋∙
c I ＝0 故 ∙a I ＝∙
c
I ＝31∙∆A I ∙
b
I ＝－3
2
∙∆A I ＝32∙∆B I
据变压器Y －△换算： ∙∆A I ＝3K
（∙
Y A I －∙Y
B I ）
∙∆B I
＝3K （∙Y B I －∙
Y
C I ）
∙∆C I ＝3K （∙
Y C I －∙Y
A I ）
故
∙
Y
A
I＝
∙
Y
C
I
∙
Y
B
I＝－2
∙
Y
A
I
又∵
∙
Y
A
I＋
∙
Y
B
I＋
∙
Y
C
I＝0
a.采用三相星形接线：
因B相上的电流为其它两相的两倍，因此灵敏系数增大一倍，十分有利。
b.采用两相星形接线
因B相上没装设继电器，灵敏系数由A、C两相决定，降低。
克服：
两相星形接线的中线上再接入一个继电器，因其流过的电流
（
∙
Y
A
I＋
∙
Y
C
I／TA
n＝∙Y
B
I／
TA
n），可提高灵敏系数。
4.两种接线方式的经济性。
（1）三相星形接线需：3个TA，3个电流继电器，四根二次电缆，不经济。
（2）三相星形接线广泛应用于发电机、变压器等贵重电气设备，因它能提高保护动作的可靠性和灵敏性。
（3）在中性点直接接地电网和非直接接地电网的各种相间短路，采用两相星形接线更优越。
三段式电流保护的接线图？
P23。