第二讲线路阶段式保护资料
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3）III段：躲最小负荷阻抗，阶梯时限特性。—后备保护
第Ⅲ段为后备保护，通常其保护范围较长，包括本 线路和下一线路的全长乃至更远，其动作时限是按阶梯 原则来整定的。
AZ 1
BZ 2
C
L1
L2
L3
zd d
ZAB+Zd
t1I
Z
I zd1
t
II 1
Z
II zd1
t2I
Z
I zd
2
t1III
t2II
t2III
为保护线路全长而设。反应于电流增大而动作，与相邻线路Ⅰ段配合， 增设一短时限保证选择性（一般取0.5s）。
特点：限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长，依靠动作电流值
和动作时间共同保证其选择性，与第Ⅰ段共同构成被保护线路的主保护， 兼作第Ⅰ段的后备保护，但不能作为相邻线路的后备。
P1
M
1QF
P2
N
3、距离保护基本组成
距离保护一般都做成三段式，它有三个动作范围，与其 相对应的有三个动作时限。
1） I段：瞬时速断动作 —主保护 第I段的保护范围一般为线路全长的80～85%，动作时
限为各继电器的固有动作时间，约为0.1S左右。
2）II段：t=0.5’’ 限时速断动作 —主保护
第II段的保护范围为被保护线路的全长并对下一线 路有一定的保护长度，其动作时限要与下一线路保护第I 段的动作时限相配合，一般为0.5S左右。
L(Z)
t III act
t II act
A
tI act
0
PD1
M
N
P
距离保护装置由起动元件、测量元件与逻辑回路三部分 组成。
起动元件
1KR
测
量
2KR
元
件
3KR
＆
t1 0
＆
t2 0
＆
t3 0
逻辑回路
跳 1 闸
4、阻抗继电器
（1）作用：是距离保护中的核心元件，用来测量故障点到保护安装 处的阻抗（距离），并与整定值比较，以确定保护是否应该动作。
t4
ຫໍສະໝຸດ Baidu
l
P1
M
1QF
k3
P1 Ⅰ段保护区
P1 Ⅱ段保护区
P1 Ⅲ段保护区
P2
N
2QF
k1
Q
k2
4、电流保护的接线方式
（1） 定义：指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。 （2） 电流保护接线方式： 1）三相星形接线的特点(三相三）
① 每相上均装有CT和LJ、Y形接线 ② LJ的触点并联（或） ③能反应各种短路故障 ④用于发电机、变压器等要求较高的可靠性和灵敏性的重要接线
2）两相星形接线的特点（二相二）
① 某一相上不装设CT和LJ、Y形接线 ② LJ的触点并联（或）（通常接A、C相） ③不能反应B相接地 ④用于中性点直接接地电网和非直接接地电网中 （注：所有线路上的保护装置应安装在相同的两相上。）
3）二相三接线
对于Y／△-11接线变压器，当在Y/ △变压器的△侧发生两相短路时，滞后相 电流是其它两相电流的两倍并与它们反相位。当在Y/变压器的Y侧发生两相短路 时，超前相电流是其它两相电流的两倍，并与它们反相位。为提高电流保护对Y/ △变压器后两相短路的灵敏度，采取的措施：在两相星行接线的中线上再接入一 个LJ，此种接线方式称为两相三继电器接线方式。
特点：仅靠动作电流值来保证其选择性，只能无延时 地保护本线路的一部分，保护范围随运行方式变化较 大。
P1
M
l
E
1QF
Zs
Ik
k
Ik 曲线1
曲线2
最小保护区
最大保护区
M
R
Q
P2
N
2QF
k1
I op
I (2) k.min
N
I (3) k.max l
信号 +
QF
QF
－
+
YR
TA
+
I>
KA
KS
－ KM
2、限时电流速断保护（第Ⅱ段）
Q
2QF
P2Ⅰ段保护区
Ik
P1Ⅱ段保护区
IⅡ op.1
I op.2
O
l
信号 +
QF
QF
+
－
+
YR
I>
TA
KA
KS
t －
KS
3、定时限过电流保护（第Ⅲ段）
作为本线路主保护的近后备以及相邻线下一线路保护的远后备。 其起动电流按躲最大负荷电流来整定。
特点：此保护不仅能保护本线路全长，且能保护相邻线路的全
第二讲 线路阶段式保护
一、三段式电流保护
即由三套保护共同完成线路故障保护，称为三段。一 般用于35KV及以下单电源辐射性网络。
1、电流速断保护（第Ⅰ段）
仅反应于电流增大而瞬时动作的电流保护。反应电 流升高而不带时限动作，电流高于动作值时继电器立 即动作，跳开线路断路器。 动作电流整定必须保证继电保护动作的选择性，如下 图所示，k1处故障对于保护P1是外部故障，应当由保 护P2跳开2QF。当k1处故障时短路电流也会流过保护 P1，需要保证此时保护P1不动作，即P1的动作电流必 须大于外部故障时的短路电流。
5、影响距离保护正确动作的因素及防止方法
阻抗继电器的测量阻抗时受很多因素影响的。主要有：
① （1）短路点的过渡电阻—使测量阻抗增大，保护拒动或失去选 择性。—①在保护范围不变的前提下，选择适当的阻抗继电器；②. 采用瞬时测量装置。
长。依靠动作时间来保证其选择性，其动作时间按阶梯原则整定。
阶梯特性如下图所示，实际上就是实现指定的跳闸顺序，距离 故障点最近的（也是距离电源最远的）保护先跳闸。阶梯的起点是 电网末端，每个“台阶”是Δt，一般为0.5”。
P1
M
1QF
P2
N
2QF
P3
P
3QF
P4
Q
R
4QF
t t1
Δt
t2
Δt
t3
k
Δt
4）二相一接线
主要用于电动机保护。
QF
+
I>
I>
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1KA
2KA
3KA
QF
+
1KA I>
TAa TAb TAc
TAc TAa
I>
2KA
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+
I>
KA
TAc
二、距离保护
1、基本原理 距离保护是由阻抗继电器完成电压、电流比值测量， 根据比值的大小来判断故障的远近，并利用故障的远 近确定动作时间的一种保护装置。
（2）接线方式：
1）基本要求： ①要求测量阻抗正比于保护安装处到短路点的阻抗。 ②要求测量阻抗的值仅与保护安装处至故障点的距离有关，而与故 障类型无关。 2）常用接线方式
0º接线、+30º接线、-30º接线、零序补偿接线。其中0º接线，+30º 接线和-30º接线的阻抗继电器用于反映各种相间短路。 0º接线常用作 测量元件； +30º接线和-30º接线常用作起动元件。相电压和具有k3I0 补偿的相电流接线用于反映各种接地故障。
Z=V/I=Z1L 1）反应短路时阻抗的下降而动作—低阻抗保护。（用 于元件） 2）阻抗仅仅随着短路点到保护安装处的距离而变—距 离保护。（用于线路） 2、特点及应用
灵敏度高，基本上不受系统运行方式的影响，一 般作为110KV及以上输电线路的主保护，220KV及以上 则与高频保护共同作为主保护且兼作后备保护。
第Ⅲ段为后备保护，通常其保护范围较长，包括本 线路和下一线路的全长乃至更远，其动作时限是按阶梯 原则来整定的。
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BZ 2
C
L1
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Z
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Z
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为保护线路全长而设。反应于电流增大而动作，与相邻线路Ⅰ段配合， 增设一短时限保证选择性（一般取0.5s）。
特点：限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长，依靠动作电流值
和动作时间共同保证其选择性，与第Ⅰ段共同构成被保护线路的主保护， 兼作第Ⅰ段的后备保护，但不能作为相邻线路的后备。
P1
M
1QF
P2
N
3、距离保护基本组成
距离保护一般都做成三段式，它有三个动作范围，与其 相对应的有三个动作时限。
1） I段：瞬时速断动作 —主保护 第I段的保护范围一般为线路全长的80～85%，动作时
限为各继电器的固有动作时间，约为0.1S左右。
2）II段：t=0.5’’ 限时速断动作 —主保护
第II段的保护范围为被保护线路的全长并对下一线 路有一定的保护长度，其动作时限要与下一线路保护第I 段的动作时限相配合，一般为0.5S左右。
L(Z)
t III act
t II act
A
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M
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距离保护装置由起动元件、测量元件与逻辑回路三部分 组成。
起动元件
1KR
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量
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元
件
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t1 0
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逻辑回路
跳 1 闸
4、阻抗继电器
（1）作用：是距离保护中的核心元件，用来测量故障点到保护安装 处的阻抗（距离），并与整定值比较，以确定保护是否应该动作。
t4
ຫໍສະໝຸດ Baidu
l
P1
M
1QF
k3
P1 Ⅰ段保护区
P1 Ⅱ段保护区
P1 Ⅲ段保护区
P2
N
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4、电流保护的接线方式
（1） 定义：指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。 （2） 电流保护接线方式： 1）三相星形接线的特点(三相三）
① 每相上均装有CT和LJ、Y形接线 ② LJ的触点并联（或） ③能反应各种短路故障 ④用于发电机、变压器等要求较高的可靠性和灵敏性的重要接线
2）两相星形接线的特点（二相二）
① 某一相上不装设CT和LJ、Y形接线 ② LJ的触点并联（或）（通常接A、C相） ③不能反应B相接地 ④用于中性点直接接地电网和非直接接地电网中 （注：所有线路上的保护装置应安装在相同的两相上。）
3）二相三接线
对于Y／△-11接线变压器，当在Y/ △变压器的△侧发生两相短路时，滞后相 电流是其它两相电流的两倍并与它们反相位。当在Y/变压器的Y侧发生两相短路 时，超前相电流是其它两相电流的两倍，并与它们反相位。为提高电流保护对Y/ △变压器后两相短路的灵敏度，采取的措施：在两相星行接线的中线上再接入一 个LJ，此种接线方式称为两相三继电器接线方式。
特点：仅靠动作电流值来保证其选择性，只能无延时 地保护本线路的一部分，保护范围随运行方式变化较 大。
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2、限时电流速断保护（第Ⅱ段）
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3、定时限过电流保护（第Ⅲ段）
作为本线路主保护的近后备以及相邻线下一线路保护的远后备。 其起动电流按躲最大负荷电流来整定。
特点：此保护不仅能保护本线路全长，且能保护相邻线路的全
第二讲 线路阶段式保护
一、三段式电流保护
即由三套保护共同完成线路故障保护，称为三段。一 般用于35KV及以下单电源辐射性网络。
1、电流速断保护（第Ⅰ段）
仅反应于电流增大而瞬时动作的电流保护。反应电 流升高而不带时限动作，电流高于动作值时继电器立 即动作，跳开线路断路器。 动作电流整定必须保证继电保护动作的选择性，如下 图所示，k1处故障对于保护P1是外部故障，应当由保 护P2跳开2QF。当k1处故障时短路电流也会流过保护 P1，需要保证此时保护P1不动作，即P1的动作电流必 须大于外部故障时的短路电流。
5、影响距离保护正确动作的因素及防止方法
阻抗继电器的测量阻抗时受很多因素影响的。主要有：
① （1）短路点的过渡电阻—使测量阻抗增大，保护拒动或失去选 择性。—①在保护范围不变的前提下，选择适当的阻抗继电器；②. 采用瞬时测量装置。
长。依靠动作时间来保证其选择性，其动作时间按阶梯原则整定。
阶梯特性如下图所示，实际上就是实现指定的跳闸顺序，距离 故障点最近的（也是距离电源最远的）保护先跳闸。阶梯的起点是 电网末端，每个“台阶”是Δt，一般为0.5”。
P1
M
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4）二相一接线
主要用于电动机保护。
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二、距离保护
1、基本原理 距离保护是由阻抗继电器完成电压、电流比值测量， 根据比值的大小来判断故障的远近，并利用故障的远 近确定动作时间的一种保护装置。
（2）接线方式：
1）基本要求： ①要求测量阻抗正比于保护安装处到短路点的阻抗。 ②要求测量阻抗的值仅与保护安装处至故障点的距离有关，而与故 障类型无关。 2）常用接线方式
0º接线、+30º接线、-30º接线、零序补偿接线。其中0º接线，+30º 接线和-30º接线的阻抗继电器用于反映各种相间短路。 0º接线常用作 测量元件； +30º接线和-30º接线常用作起动元件。相电压和具有k3I0 补偿的相电流接线用于反映各种接地故障。
Z=V/I=Z1L 1）反应短路时阻抗的下降而动作—低阻抗保护。（用 于元件） 2）阻抗仅仅随着短路点到保护安装处的距离而变—距 离保护。（用于线路） 2、特点及应用
灵敏度高，基本上不受系统运行方式的影响，一 般作为110KV及以上输电线路的主保护，220KV及以上 则与高频保护共同作为主保护且兼作后备保护。