最新版电力系统继电保护精品课件第六节 故障类型判别和故障选相
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继电保护6(课件)
- 原则2所得定值一般较大，保护范围缩小，灵敏度降低，此时可考虑使I段 带一小的延时（0.1s）躲开不同时合闸时间 2、灵敏性校验 要求与I段电流保护相同大于等于（15%~20%）
2.3.4 零序电流速断保护（零序Ⅱ段）
1、整定计算原则 - 动作电流：与相邻线路零序I段配合整定
- 动作时限：比下一条线路零序电流I段的动作时限大一个时限极差
2.3.4 零序电流速断保护（零序Ⅱ段）
- 灵敏性校验：与相邻线路零序I段配合整定
当灵敏系数不能满足要求时，可采取以下措施： (1).与相邻线路零序Ⅱ段配合整定，其动作实现应较相邻线路零序Ⅱ段时限
长一个时间极差
(2).保留0.5s，同时再增加一个按第一原则整定的保护 改用接地距离保护
2.3.1 零序电流速断保护（零序Ⅲ段）
- 作用： -. 用于本线路接地故障的近后备保护和相邻元件（线路，母线，变 压器）接地故障的后备保护 -. 在本线路零序电流保护I.II段拒动和相邻元件的保护或开关拒动时 靠它来最终切除故障。 -. 在中性点接地电网中的终端线路上也可作为主保护。
- 整定计算 (1).躲开在下一条线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流
2.3.3 零序电流速断保护（零序1段）
2.3.3 零序电流速断保护（零序1段）
2）、躲开断路器三相触头不同期合闸时出现的零序电流 即
求
：(1).两相先合—— 一相断线，并
(2).一相先合—— 两相断线 串 取大者
2.3.3 零序电流速断保护（零序1段）
- 根据以上两个原则的计算结果进行比较，先取其中的较大值作为保护装置 的整定值。
1、原理：
2.3.2 零序电流滤过器
2、构成方式：
1）、零序电流滤过器：采用三个电流互感器的连接方式，此时流 入电流继电器中的电流：
2.3.4 零序电流速断保护（零序Ⅱ段）
1、整定计算原则 - 动作电流：与相邻线路零序I段配合整定
- 动作时限：比下一条线路零序电流I段的动作时限大一个时限极差
2.3.4 零序电流速断保护（零序Ⅱ段）
- 灵敏性校验：与相邻线路零序I段配合整定
当灵敏系数不能满足要求时，可采取以下措施： (1).与相邻线路零序Ⅱ段配合整定，其动作实现应较相邻线路零序Ⅱ段时限
长一个时间极差
(2).保留0.5s，同时再增加一个按第一原则整定的保护 改用接地距离保护
2.3.1 零序电流速断保护（零序Ⅲ段）
- 作用： -. 用于本线路接地故障的近后备保护和相邻元件（线路，母线，变 压器）接地故障的后备保护 -. 在本线路零序电流保护I.II段拒动和相邻元件的保护或开关拒动时 靠它来最终切除故障。 -. 在中性点接地电网中的终端线路上也可作为主保护。
- 整定计算 (1).躲开在下一条线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流
2.3.3 零序电流速断保护（零序1段）
2.3.3 零序电流速断保护（零序1段）
2）、躲开断路器三相触头不同期合闸时出现的零序电流 即
求
：(1).两相先合—— 一相断线，并
(2).一相先合—— 两相断线 串 取大者
2.3.3 零序电流速断保护（零序1段）
- 根据以上两个原则的计算结果进行比较，先取其中的较大值作为保护装置 的整定值。
1、原理：
2.3.2 零序电流滤过器
2、构成方式：
1）、零序电流滤过器：采用三个电流互感器的连接方式，此时流 入电流继电器中的电流：
电力系统继电保护ppt
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
直线特性－电抗特性
1.电抗特性－动作方程 Z m Z m j 2 X set Z m jX set 90 arg 90 jX set 2.准电抗特性－动作方程 Z m jX set 90 arg 90 jX set
偏移圆特性
– 动作阻抗Zop – Zm阻抗角不同，对应的Zop也不同
当Zm与Zset1阻抗角相等时，
Zop＝Zset1，此时继电器最灵 敏
当Zm与Zset2阻抗角相等时，
Zop＝Zset2 – 若Zset2＝-ρZset1，ρ：偏移率 – 常用于距离保护的后备段
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
电力系统继电保护
3.1.2 测量阻抗及其与故障距离的关系
测量阻抗
U Zm m I m
（3-1）
Z m Z m m Rm jX m（3-2）
电力系统正常运行时，Zm为负 荷阻抗ZL 电力系统发生金属性短路时， Zm变为短路点与保护安装处之间 的线路阻抗Zk 依据测量阻抗在不同情况下幅值和相 位的差异，保护能够区分出系统出现 故障、故障发生在区内还是区外。
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
直线特性－电阻特性
1.电阻特性－动作方程 Z m Z m 2R set 90 arg Z m Rset 90 Rset
2.准电阻特性－动作方程 Z Rset 90 arg m 90 Rset
Zm Zk z1Lk (r1 jx1 )Lk
整定阻抗
Zset z1系统中测量电压和测量电流的选取
《电力系统继电保护原理》全套PPT课件
实际整定原则：考虑到外部故障切除后，电压恢复时电动
机的自启动过程中，保护要能可靠地返回，则要求：
IIIIh > Izq.max= Kzq·Ifh.max (电动机负荷自启动系数Kzq > 1)
又：IIIIh = Kh·IIIIdz
（继电器返回系数Kh <1）
则：I
III dz
K zq
I fh.max Kh
四、可靠性：不拒动、不误动。 （主保护对动作快速性要求相对较高； 后备保护对灵敏性要求相对较高）
§2 电网的电流保护和方向性电流保护
（主要用于35KV及以下线路） §2-1 单侧电源网络反映相间短路的电流保护
一、过电流继电器
1、基本符号及特性参数
动作过程：
IJ↑→Mdc↑→Mdc≈>Mth+Mm →舌片开始动作
┌ Mdc↑↑┐
动作过程中：δ↓→│
│→舌片加速动作
( Mdc =K·(IJ /δ) 2 ) └ Mth ↑ ┘ 动作终止时出现剩余力矩：
ΔM = Mdc-Mth （有利于接点可靠闭合）
动作电流Idz.J：能使继电器刚好动作的最小电流值。 返回过程：
IJ↓≈< Idz.J时，由于剩余力矩ΔM 的存在，暂时还不能返回；
IIIdz.1= KkII·IIdz.2 = KkII·KkI·I(3)d.C.max 可靠系数：
KkII = 1.1～1.2 （Id中非周期分量已
衰减，故比KkI稍小）
2、动作时限的配合 为保证本线路电流II段与
下条线路电流I段的保护范围 重叠区内短路时的动作选择 性，动作时限按下式配合：
tII1=tI2+t≈t （t: 0.35s～0.6s,一般取0.5s） 3、保护装置灵敏性的校验
电力系统继电保护 ——距离保护振荡闭锁、故障类型判别和故障选相、距离保护特殊问题的分析、工频故障分量
[0] [0] [0] [0] I BC ( I B IC ) ( I B IC ) (I B I B ) ( IC IC ) I B IC
[0] [0] [0] ICA ( IC I A ) ( IC I [0] ) ( I I ) ( I I C A A C A ) I C I A
U M EM I M Z M EM 1 Zm ZM Z ZM j IM IM IM 1 e
1 e
j
1 cos j sin
2 1 jctg 2
一、距离保护的振荡闭锁
EM
M 1
I
2
N
EN
1 Z m Z Z M 2
过渡电阻对接地距离元件的影响要大于对相间距离元件的影 响。
三、距离保护特殊问题的分析
线路串联补偿电容对距离保护的影响：
串联补偿电容的存在会对距离保护产生十分严重的影响。
（1）采用直线型动作特性克服反方向误动
（2）用负序功率方向元件闭锁误动的距离保护 （3）选取故障前的记忆电压为参考电压来克服串联补偿电 容的影响 （4）通过整定计算来减小串联补偿电容的影响 补偿度可调的可控串补TCSC -电力系统电力电子化
振荡时，若阻抗测量元件误动作，则在一个振荡周期内动作 和返回各一次；短路时，可能动作，可能不动作。
利用系统短路时的负序、零序分量或电流突然变化，短路开 放保护，实现振荡闭锁 利用测量阻抗变化率不同构成振荡闭锁 利用动作的延时实现振荡闭锁
距离保护的振荡闭锁措施
二、故障类型判别和故障选相
四、工频故障分量距离保护
1. 称呼：故障分量、故障变化量、突变量 2. 组成：工频故障分量、故障暂态分量 3. 不存在由于对侧电源助增引起的稳态超越问题 特点： （1）基本上不受非故障状态影响，无需加振荡闭锁 （2）不，动作速度较快
[0] [0] [0] ICA ( IC I A ) ( IC I [0] ) ( I I ) ( I I C A A C A ) I C I A
U M EM I M Z M EM 1 Zm ZM Z ZM j IM IM IM 1 e
1 e
j
1 cos j sin
2 1 jctg 2
一、距离保护的振荡闭锁
EM
M 1
I
2
N
EN
1 Z m Z Z M 2
过渡电阻对接地距离元件的影响要大于对相间距离元件的影 响。
三、距离保护特殊问题的分析
线路串联补偿电容对距离保护的影响：
串联补偿电容的存在会对距离保护产生十分严重的影响。
（1）采用直线型动作特性克服反方向误动
（2）用负序功率方向元件闭锁误动的距离保护 （3）选取故障前的记忆电压为参考电压来克服串联补偿电 容的影响 （4）通过整定计算来减小串联补偿电容的影响 补偿度可调的可控串补TCSC -电力系统电力电子化
振荡时，若阻抗测量元件误动作，则在一个振荡周期内动作 和返回各一次；短路时，可能动作，可能不动作。
利用系统短路时的负序、零序分量或电流突然变化，短路开 放保护，实现振荡闭锁 利用测量阻抗变化率不同构成振荡闭锁 利用动作的延时实现振荡闭锁
距离保护的振荡闭锁措施
二、故障类型判别和故障选相
四、工频故障分量距离保护
1. 称呼：故障分量、故障变化量、突变量 2. 组成：工频故障分量、故障暂态分量 3. 不存在由于对侧电源助增引起的稳态超越问题 特点： （1）基本上不受非故障状态影响，无需加振荡闭锁 （2）不，动作速度较快
电力系统继电保护原理全套课程通用课件
电力系统继电保护原理概 述
继电保护的基本概念
继电保护
当电力系统中的元件或系统本身发生异常情况或故障时，能自动、迅速、有选 择地将故障元件从系统中切除，保证无故障部分继续运行，将事故限制在最小 范围的一种自动化措施。
继电保护装置
实现继电保护功能的设备或装置，用于快速、正确地隔离故障设备或线路，保 障电力系统的安全稳定运行。
异常运行状态
包括过负荷、过电压、欠电压等， 会对电力系统的稳定运行造成威胁 。
电流、电压、功率等基本物理量
01
02
03
电流
表示电荷在导体中流动的 量，是继电保护中的重要 物理量之一。
电压
表示电场中电位差的大小 ，是电力系统中能量传输 和转化的基础。
功率
表示单位时间内转换、消 耗或传输的能量，是衡量 电力系统运行效率的重要 指标。
差动保护
总结词
差动保护是通过比较线路两侧的电流大 小和相位，判断是否发生故障的保护方 式。
VS
详细描述
差动保护利用电流互感器检测线路两侧的 电流值，通过比较两侧电流的大小和相位 来判断是否发生故障。当检测到两侧电流 大小和相位不一致时，保护装置动作，切 断故障线路。差动保护具有较高的灵敏度 和可靠性，适用于变压器、发电机等重要 设备的保护。
率。
电力系统继电保护的基本元件
互感器
用于将高电压和大电流转换为低电压 和小电流，以便于测量和保护装置的 采集。
断路器
继电器
用于实现继电保护功能，能够根据输 入的物理量（如电流、电压等）判断 电力系统的运行状态，并采取相应的 动作（如跳闸、报警等）。
用于控制电力系统的正常运行和故障 切除，是继电保护装置的重要组成元 件之一。
继电保护的基本概念
继电保护
当电力系统中的元件或系统本身发生异常情况或故障时，能自动、迅速、有选 择地将故障元件从系统中切除，保证无故障部分继续运行，将事故限制在最小 范围的一种自动化措施。
继电保护装置
实现继电保护功能的设备或装置，用于快速、正确地隔离故障设备或线路，保 障电力系统的安全稳定运行。
异常运行状态
包括过负荷、过电压、欠电压等， 会对电力系统的稳定运行造成威胁 。
电流、电压、功率等基本物理量
01
02
03
电流
表示电荷在导体中流动的 量，是继电保护中的重要 物理量之一。
电压
表示电场中电位差的大小 ，是电力系统中能量传输 和转化的基础。
功率
表示单位时间内转换、消 耗或传输的能量，是衡量 电力系统运行效率的重要 指标。
差动保护
总结词
差动保护是通过比较线路两侧的电流大 小和相位，判断是否发生故障的保护方 式。
VS
详细描述
差动保护利用电流互感器检测线路两侧的 电流值，通过比较两侧电流的大小和相位 来判断是否发生故障。当检测到两侧电流 大小和相位不一致时，保护装置动作，切 断故障线路。差动保护具有较高的灵敏度 和可靠性，适用于变压器、发电机等重要 设备的保护。
率。
电力系统继电保护的基本元件
互感器
用于将高电压和大电流转换为低电压 和小电流，以便于测量和保护装置的 采集。
断路器
继电器
用于实现继电保护功能，能够根据输 入的物理量（如电流、电压等）判断 电力系统的运行状态，并采取相应的 动作（如跳闸、报警等）。
用于控制电力系统的正常运行和故障 切除，是继电保护装置的重要组成元 件之一。
电力系统继电保护ppt
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将电路功能集成在半导体芯片 上，提高了保护装置的可靠性 和性能。
微机继电保护
利用计算机技术，实现故障的快 速、准确检测与切除，是目前电
力系统继电保护的主流技术。
继电保护的基本原理
01
检测
通过各种传感器实时监测电力系统中各元件的电流、电压、功率等参数，
以判断是否存在故障。
02
比较
将监测到的参数与整定值进行比较，判断是否存在故障及故障的类型。
继电保护的分类
继电保护的整定原则
根据保护功能的不同，继电保护可以分为 零序电流保护、欠电压保护、过电压保护 等多种类型。
继电保护装置的整定原则包括选择性、灵 敏性和可靠性。
异常运行状态与继电保护
异常运行状态的危害
异常运行状态可能导致设备过载、过热、 失步等危害。
继电保护的分类
根据保护功能的不同，继电保护可以分为 过电流保护、过电压保护、低频保护等多
保护配合
纵联保护与横联保护的配合
纵联保护主要用于线路的主保护，横联保护主要用于线路 的辅助保护，两者相互配合，共同完成线路的保护任务。
主保护与后备保护的配合
主保护主要用于快速切除故障，后备保护作为主保护的后 备措施，在主保护拒动时进行故障切除。两者相互配合， 提高电力系统的稳定性和可靠性。
上下级保护的配合
电力系统继电保护
目录
• 电力系统继电保护概述 • 继电保护装置的组成与分类 • 电力系统故障与保护 • 继电保护的配置与整定 • 继电保护的未来发展
01 电力系统继电保护概述
定义与重要性
定义
电力系统继电保护是指当电力系统中的元件或设备发生异常或故障时，通过继 电器等自动装置快速、有选择性地切除故障部分，以保证电力系统其他部分正 常运行的一种技术措施。
将电路功能集成在半导体芯片 上，提高了保护装置的可靠性 和性能。
微机继电保护
利用计算机技术，实现故障的快 速、准确检测与切除，是目前电
力系统继电保护的主流技术。
继电保护的基本原理
01
检测
通过各种传感器实时监测电力系统中各元件的电流、电压、功率等参数，
以判断是否存在故障。
02
比较
将监测到的参数与整定值进行比较，判断是否存在故障及故障的类型。
继电保护的分类
继电保护的整定原则
根据保护功能的不同，继电保护可以分为 零序电流保护、欠电压保护、过电压保护 等多种类型。
继电保护装置的整定原则包括选择性、灵 敏性和可靠性。
异常运行状态与继电保护
异常运行状态的危害
异常运行状态可能导致设备过载、过热、 失步等危害。
继电保护的分类
根据保护功能的不同，继电保护可以分为 过电流保护、过电压保护、低频保护等多
保护配合
纵联保护与横联保护的配合
纵联保护主要用于线路的主保护，横联保护主要用于线路 的辅助保护，两者相互配合，共同完成线路的保护任务。
主保护与后备保护的配合
主保护主要用于快速切除故障，后备保护作为主保护的后 备措施，在主保护拒动时进行故障切除。两者相互配合， 提高电力系统的稳定性和可靠性。
上下级保护的配合
电力系统继电保护
目录
• 电力系统继电保护概述 • 继电保护装置的组成与分类 • 电力系统故障与保护 • 继电保护的配置与整定 • 继电保护的未来发展
01 电力系统继电保护概述
定义与重要性
定义
电力系统继电保护是指当电力系统中的元件或设备发生异常或故障时，通过继 电器等自动装置快速、有选择性地切除故障部分，以保证电力系统其他部分正 常运行的一种技术措施。
电力系统继电保护原理全套课件
电力系统继电保护原理全套课件一、概述电力系统是国民经济的基础产业，电力系统的可靠性、安全性和经济性是保障国家政治和经济安全的重要因素。
因此，在电力系统中，继电保护是一项至关重要的技术措施。
本套课件旨在详细介绍电力系统继电保护的原理、分类、选型和应用等方面的知识，对电力系统从业人员具有较为重要的参考价值。
二、继电保护的基本概念1.继电保护的定义继电保护是指利用继电器和其他电气或电子设备对电力系统中的故障进行检测、判断和控制的技术手段。
它能够及时切断电路故障，防止电力系统故障蔓延，从而保护电力系统的安全稳定运行。
2.故障的分类电力系统中的故障主要包括三种类型：•短路故障：是指电力设备直接短路，从而导致电路的电流大幅度增加，电压降低甚至归零的故障；•地故障：是指电力设备发生与地之间的短路故障，从而电流通过地线回路形成，导致电路电压降低的故障；•开路故障：是指电力设备出现断路，导致设备无法正常工作的故障。
3.继电保护的原理继电保护的原理是利用电力系统中的故障造成的电流、电压、功率等特征参数的变化，通过继电器进行检测、判断，从而产生控制信号，切断故障电路。
通常情况下，继电保护系统主要包括检测、判断、控制等三个模块。
其中，检测模块利用电流、电压等物理量对故障进行检测；判断模块将检测所得的信号与阈值进行比较，判断是否存在故障；控制模块则负责发送控制信号，切断故障电路。
三、继电保护的分类1.电流保护电流保护是指通过对电流进行检测，从而保护电路不受损坏的一种保护方式。
通常情况下，电流保护可分为过流保护、欠流保护、差动保护等多种类型。
2.电压保护电压保护是通过对电压进行检测，从而保护电路不受过压或欠压等异常状态的影响的保护方式。
通常情况下，电压保护可分为过压保护、欠压保护等多种类型。
3.频率保护频率保护是通过对电力系统的频率进行检测，从而保护电路不受频率异常变化的影响的保护方式。
通常情况下，频率保护可分为超频保护、欠频保护等多种类型。
故障类型判别和故障选相
A相单相接地 B相单相接地 C相单相接地 三个相电流差突变 量的最大值对应两 相为故障相
• 测量电流中无零序分量，判为非接地故障：
AB两相短路故障 BC两相短路故障 CA两相短路故障
m为整定系数，取值范围为4一8
工频故障分量继电器
– 工频故障分量继电器构成原则 – 带方向的工频故障分量元件 – 工频故障分量距离保护
• 为提高灵敏度, 把正序分量和负序分量组合在一起： 为提高灵敏度,
ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ ∆U 12 = ∆U 1 + M∆U 2 , ∆I12 = ∆I1 + M∆I 2
ɺ ɺ ɺ ∆U 12 = − Z s (∆I1 + M∆I 2 )
ɺ ɺ 正向故障 : ∆U12 = − Z s ∆I12 ɺ ɺ ɺ ɺ 反向故障 : ∆U1 = ( Z n + Z L )∆I1 , ∆U 2 = ( Z n + Z L )∆I 2 ɺ ɺ ɺ ɺ ⇒ ∆U = ∆U + M∆U = ( Z + Z )∆I
– 工频故障分量距离保护原理 – 工频故障分量距离保护特性
工频故障分量距离保护原理
Zm
Z km
Z kn
Zn
ɺ ɺ ɺ U F 0 = U M 0 − I M 0 Z km
ɺ ∆U
ɺ ∆I
ɺ ∆EF 1
Z k ≤ Z set
ɺ ∆U
ɺ ∆EF 1
ɺ ∆U op
ɺ ɺ ɺ ∆E F 1 = ∆U − ∆IZ km ɺ ɺ ɺ ⇒ Z k = ∆U + U F 0 / ∆I ɺ ɺ ∆E = −U
带方向的工频故障分量元件336018012121212反向故障正向故障方向识别判据工频故障分量距离保护工频故障分量距离保护特性工频故障分量距离保护原理工频故障分量距离保护特性1setopsetopop电压故障保护范围末端电压正常setopopsetop1距离继电器以电力系统故障引起的故障分量电压电流为测量信号不反应故障前的负荷量和系统振荡动作性能不受非故障状态的影响无需加振荡闭锁
• 测量电流中无零序分量，判为非接地故障：
AB两相短路故障 BC两相短路故障 CA两相短路故障
m为整定系数，取值范围为4一8
工频故障分量继电器
– 工频故障分量继电器构成原则 – 带方向的工频故障分量元件 – 工频故障分量距离保护
• 为提高灵敏度, 把正序分量和负序分量组合在一起： 为提高灵敏度,
ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ ∆U 12 = ∆U 1 + M∆U 2 , ∆I12 = ∆I1 + M∆I 2
ɺ ɺ ɺ ∆U 12 = − Z s (∆I1 + M∆I 2 )
ɺ ɺ 正向故障 : ∆U12 = − Z s ∆I12 ɺ ɺ ɺ ɺ 反向故障 : ∆U1 = ( Z n + Z L )∆I1 , ∆U 2 = ( Z n + Z L )∆I 2 ɺ ɺ ɺ ɺ ⇒ ∆U = ∆U + M∆U = ( Z + Z )∆I
– 工频故障分量距离保护原理 – 工频故障分量距离保护特性
工频故障分量距离保护原理
Zm
Z km
Z kn
Zn
ɺ ɺ ɺ U F 0 = U M 0 − I M 0 Z km
ɺ ∆U
ɺ ∆I
ɺ ∆EF 1
Z k ≤ Z set
ɺ ∆U
ɺ ∆EF 1
ɺ ∆U op
ɺ ɺ ɺ ∆E F 1 = ∆U − ∆IZ km ɺ ɺ ɺ ⇒ Z k = ∆U + U F 0 / ∆I ɺ ɺ ∆E = −U
带方向的工频故障分量元件336018012121212反向故障正向故障方向识别判据工频故障分量距离保护工频故障分量距离保护特性工频故障分量距离保护原理工频故障分量距离保护特性1setopsetopop电压故障保护范围末端电压正常setopopsetop1距离继电器以电力系统故障引起的故障分量电压电流为测量信号不反应故障前的负荷量和系统振荡动作性能不受非故障状态的影响无需加振荡闭锁
故障类型判别和故障选相
电力系统继电保护
3.6 故障类型判别和故障选相
– 相电流差突变量定义
IAB (IA IB ) (I[A0] IB[0] ) (IA I[A0] ) (IB IB[0] ) IA IB IBC (IB IC ) (IB[0] IC[0] ) (IB IB[0] ) (IC IC[0] ) IB IC ICA (IC IA ) (IC[0] I[A0] ) (IC IC[0] ) (IA I[A0] ) IC IA
(3.134)
其中
I AB , IBC , ICA
I A, IB , IC
IA, IB, IC
I
[0] A
,
I
[0] B
,
I [0] C
——相电流差突变量 ——相电流突变量 ——故障后相电流 ——故障前相电流
电力系统继电保护
分量，判定是接地短路还是不接 地短路。
电
力
系
统
3.6 故障类型判别和故障选相
继
电
保
护
南京信息工程大学 电气工程与自动化系
3.6 故障类型判别和故障选相
– 220kV及以上电压等级的超高压线路中，实现分相跳闸，即 ➢ 单相故障只跳故障相 ➢ 多相故障跳三相
– 要求保护装置除能测量故障距离外，还应能选出故障相别 – 电流突变量选相
➢ 相电流差突变量选相 ➢ 相电流突变量选相
电力系统继电保护
3.6 故障类型判别和故障选相
– 根据负序分量判断 – 当负序电流大于定值时，判定为两相故障
➢ 求三相电流差突变量的最大值，与之对应的两相就是故障相。
– 否则判为三相故障。 – 故障选项的算法还有很多，如用序分量的选相原理等。
电力系统继电保护
3.6 故障类型判别和故障选相
– 相电流差突变量定义
IAB (IA IB ) (I[A0] IB[0] ) (IA I[A0] ) (IB IB[0] ) IA IB IBC (IB IC ) (IB[0] IC[0] ) (IB IB[0] ) (IC IC[0] ) IB IC ICA (IC IA ) (IC[0] I[A0] ) (IC IC[0] ) (IA I[A0] ) IC IA
(3.134)
其中
I AB , IBC , ICA
I A, IB , IC
IA, IB, IC
I
[0] A
,
I
[0] B
,
I [0] C
——相电流差突变量 ——相电流突变量 ——故障后相电流 ——故障前相电流
电力系统继电保护
分量，判定是接地短路还是不接 地短路。
电
力
系
统
3.6 故障类型判别和故障选相
继
电
保
护
南京信息工程大学 电气工程与自动化系
3.6 故障类型判别和故障选相
– 220kV及以上电压等级的超高压线路中，实现分相跳闸，即 ➢ 单相故障只跳故障相 ➢ 多相故障跳三相
– 要求保护装置除能测量故障距离外，还应能选出故障相别 – 电流突变量选相
➢ 相电流差突变量选相 ➢ 相电流突变量选相
电力系统继电保护
3.6 故障类型判别和故障选相
– 根据负序分量判断 – 当负序电流大于定值时，判定为两相故障
➢ 求三相电流差突变量的最大值，与之对应的两相就是故障相。
– 否则判为三相故障。 – 故障选项的算法还有很多，如用序分量的选相原理等。
电力系统继电保护
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若 (m I B I A ) (m I B I C )
否则
判为三相短路故障
若 (m I AB I CA ) (m I AB I BC )
否则
判为两相接地故障----求三个相电流差突变 量的最大值，与之对应的两相就是故障相
测量电流中无零序分量：判为非接地故障
若 (m I C I A ) (m I C I B )
有一 个元 件值 最小 若 (m I A I B ) (m I A I C ) 判为AB相短路故障 判为BC相短路故障 判为CA 相短路故障
2 故障类型判别和故障选相的方法和步骤 测量电流中含零序分量：判为接地短路
若 (m I BC I AB ) (m I BC I CA )
有一 个元 件值 最小 若 (m I CA I BC ) (m I CA I AB ) 判为A相单相接地短路故障 判为B相单相接地短路故障 判为C相单相接地短路故障
• 3.6 故障类型判别和故障选相
目前数字保护常用相电流差突变量选相和相电流突变量选 相。
• 1 相电流差突变量的定义
I AB ( I A I B ) ( I I )
[0] A [0] B
( I A I ) ( I B I ) I A I B
[0] A [0] B
I BC ( I B I C ) ( I I ) I B I C (3 134)
[0] B [0] C
ICA ( I C I A ) ( I I ) I C I A
[0] C [0] A
式中：△IAB、△IBC、△ICA----相电流差突变量； △IA、△IB、△IC----相电流突变量； Iφ、I