线路相间短路电流保护分析

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线路相间短路电流保护

Lm in
Lmax
I KN .m ax
端）短路故障时流过本保护的短路电流 0
Ioper
I3 K.N.max
无时限保护I不KN 能.m a x 保护线路全长,保护
有Ioper
KrelI
(3) K.N
.m
ax
Krel 可靠系数
范围随运行方式而变化
IK(3.)N.ma最x 大运行方式下，被保护线路末端N发生金属性三相短路时，流过保护装置的最大短路电流。
EM ZMZK
源的相电动势
IK
流时保过:护保动Z M源之护作—I到间系1.K保的的统护正短等I安序o效路p装阻电e电r处抗流大于整Z定K短序—的路阻保动点抗护作之安电间装的流处I正o至per
IK
最大运行式下
M
最小运行方下
为了保证选择性，电流速断保护的动作电流应躲过下一线路首端（或本线路末
2012年继电保护
输电线路相间短路的电流保护
主要内容一、无时限电流速断保护二、限时电流速断保护三、定时限过电流保护四、电流保护的接线方式五、阶段式电流保护
第一节无时限电流速断保护
1.工作原理
MI
IK
N
线路上发生三相短路时,流过E保M —护系1统的等效电
短路电流:
I(3) K
EM Z
II
I
Ia Ib
Ic
上页下页返回
两相两继电器不完全星接线方式
可以反应各种类型的相间故障和有电流互感器相的接地故障。
IA IB IC
II
Ia
Ic
上页下页返回
两相电流差接线方式
通过继电器的电流为两相电流之差.不同故障类型和短路相别下, 通过继电器的电流和电流互感器二次电流之比是不同的 .

电网相间短路的方向性电流保护

同一母线两侧 1）、时限相同：均装设。 2）、时限不同：时限小的保护装设。
二、方向过电流保护单相原理接线图
方向过电流保护装置构成：启动元件功率方向元件时限元件
四、功率方向继电器的接线方式
1.含义：继电器与电流互感器和电压互感器之间的连接方式。
2.基本要求 ➢ 保证选择性和较高的灵敏性 ➢ 保证继电器正方向故障时动作，反方时制动。
原因分析：
➢ 反方向故障时，对侧电源提供的短路电流引起保护误动。
解决方法：
➢ 加装方向元件----功率方向继电器，构成方向性电流保护，仅当方向元件和电流测量元件均启动时才启动逻辑元件。双侧电源系统保护变成针对两个单侧电源的子系统。
发生正方向故障时，保护启动，反方向故障时，保护闭锁。
3、方向性电流保护的工作原理
引入分支系数：
Kfz

I'BC IAB

故障线障线路流过的前一级保护护所在线路流过的流
I II op1

K II rel
I
I op
2
K fz
当仅有助增时：
I

' BC

I AB
K fz 1
仅有外汲时：I
' BC

I AB
K fz 1
无分支时：
I
' BC

I AB
K fz 1
既有助增，又有外汲时，可能大于1也可能小于1
第二节电网相间短路的方向性电流保护
一、方向性电流保护的工作原理
1、问题的提出
为提高供电可靠性，出现了单电源环形供电网络、双电源或多电源网络。但在这样的网络中简单的电流保护不能满足要求。分析如下：

电网相间短路阶段式电流保护“三配合”分析及整定计算案例

量量减小而动作的保护
为配合系数，反应
可靠系数取１．２．
＞１，一般取ｌ＿１～１．２：反应测
灵敏度的校验可以用图解法求出电流第１段保护的保护范围，即作出短路电流曲线从而确定出最小保护范围（最小保护范
围不小于线路全长的１５％，即可装设电流第１段保护）。另一方法
・２３２・
学术交流
Ｅ电ＬＥＣＴ子ＲＯＮＩ测ＣＴＥ试ＳＴ
２０第１３５年期３月
设ＤＪ，Ｄｎ，Ｄｍ分别为第１段、第１Ｉ段和第１ Ⅱ段保护的
整定值，同一断路器上
一
，
按躲过本线路末端故障时最大短路电流整定，即
电
子
测
试
电网相间短路阶段式电流保护“ 三配合＂分析及整定计算案例
李莉胡兴龙顾凌云白少锋
（银川大学电力系，宁夏银川７５０１０５；中电投宁夏能源铝业有限公司，宁夏青铜峡７５１６０３）
摘要：当前对于输电线路相间短路通常采用阶段式电流保护。阶段式保护要解决的问题主要是配合问题，即保护范围的配合、动作时间的配合和整定值（边界）的配合。本文先研究阶段式电流保护各段保护间保护范围和动作时间的配合，再研究各段保护间整定值的配合，最后以实际案例研究各段电流保护整定计算的方法。关键词：相间短路；阶段式电流保护； “ 三配合 ” ；整定计算中图分类号：ＴＭ９１１

三相短路分析及短路电流计算

三相短路分析及短路电流计算三相短路分析及短路电流计算是电力系统中一个重要的问题，在电力系统运行和设计中起着至关重要的作用。

理解和计算三相短路电流对于保护设备和系统的可靠性至关重要。

下面我将详细介绍三相短路分析及短路电流计算的内容。

1.三相短路分析三相短路是指三相电源之间或电源与负载之间发生短路故障，造成电流突然增加。

三相短路会导致电流剧增，电网负载增大，电网发电机负荷骤降。

因此，对于电力系统而言，短路是一种严重的故障。

短路的原因主要有以下几种：-外部因素，如雷击、设备故障等；-人为因素，如误操作、设备维护不当等。

短路的位置主要有以下几种：-发电机绕组内部；-输电线路中；-终端设备终端内部。

短路的类型主要有以下几种：-对地短路（单相接地短路、双相接地短路）；-相间短路；-相对地短路；-三相短路。

短路电流是指在短路发生时，电路中的电流值。

短路电流的计算是电力系统设计、保护设备选择、线路容量选择的重要依据。

正确计算短路电流能够保证系统的安全运行。

短路电流的计算包括以下步骤：-确定故障位置和类型；-确定电路参数，包括发电机额定电流、负载电流、接地电阻等；-选择合适的计算方法，如对称分量法、复杂网络法、解耦法等；-根据选定的计算方法进行计算，并考虑系统运行时的各种条件，如电源电压波动、电源短路容量等；-对计算结果进行验证和分析，确保结果的准确性。

在进行短路电流计算时，还需要考虑以下几个因素：-各种设备的短路容量，包括母线、断路器、继电器等；-系统的整体阻抗和电流限制；-瞬时电流和持续电流的功率损耗；-预测设备短路容量的变化趋势。

总之，三相短路分析及短路电流计算对于电力系统的正常运行和设备的保护至关重要。

准确计算短路电流能够帮助电力系统工程师定位和解决故障，从而确保系统的安全运行。

相间短路的阶段式电流保护

相间短路的阶段式电流保护相间短路通常仅考虑两相短路和三相短路的情况。

电力系统发生相间短路的主要特征是电流明显增大，利用这一特点可以构成反应电流增大的阶段式电流保护。

一、瞬时电流速断保护1、瞬时电流速断保护的工作原理从故障切除时间考虑，原则上继电保护的动作时间越短越好，即在被保护元件或设备上装设快速保护，瞬时电流速断保护就是这样的快速保护。

下面用如图3-1所示单电源线路，说明瞬时电流速断保护的工作原理。

对于图3-1所示单侧有电源的辐射形电网，电流保护装设在线路始端，当线路发生三相短路时，短路电流计算如下k s k X X E I +=ϕ)3( （3-3）式中ϕE ——系统等效电源的相电动势； sX ——系统电源到保护安装点的电抗； k X ——短路电抗（保护安装点到短路点的电抗。

则Xs+Xk 为系统电源至短路点之间的总电抗。

显然，当短路点距离保护安装点越远时，Xk 越大，短路电流越小；当系统电抗越大时，短路电流越小；而且短路电流与短路类型有关，同一点)2()3(k k I I 〉。

短路电流与短路点的关系如图3-1的)(L f I k =曲线，曲线1为最大运行方式（系统电抗为m in .s X ，短路时出现最大短路电流）下三相短路故障时的)(L f I k =，曲线2为最小运行方式（系统电抗为max .s X ，短路时出现最小短路电流）下两相短路故障时的)(L f I k =。

瞬时电流速断保护反应线路故障时电流增大动作，并且没有动作延时，所以必须保证只有在被保护线路上发生短路时才动作，例如图3-1的保护1必须只反应线路Ll 上的短路，而对L1以外的短路故障均不应动作。

这就是保护的选择性要求，瞬时电流速断保护是通过对动作电流的合理整定来保证选择性的。

2．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。

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。

电流保护-相间短路电流保护

最小方式两相短路保护范围速断保护I段保护整定值
I
I set
3 Eϕ = 2 Zs max + Z1 Lmin
I
I set
=K
I rel
Eϕ Zs min + Z A− B
Z1为每公里线路阻抗，即ZA-B=Z1*L 两公式相等，可得：保护范围校验：
⎡ ⎤ 3 K rel Zs max − Zs min ⎥ 1 ⎢ 3 Lmin 2 100% = − ⎢ ⎥ × 100% ≥ (15" 20)% L K rel ⎢ 2 Z1 L ⎥ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦
4。三段式电流保护的应用及特点 •保护应用： ¾在末端设备上用0秒动作的过电流保护作主保护。 ¾一般线路采用电流速断I段作主保护，用过电流保护III段作后备保护。 ¾近电源端因III段时间延时较大，采用I、II、III段的三段式保护。
第二章电网的电流保护
上海电力学院
六、反时限过电流保护
1。反时限过电流保护特点
Krel 可靠系数1.15 ～1.25；返回系数0.85；自起动系数2 ～7。
第二章电网的电流保护
上海电力学院
3。定时限过电流保护（电流保护III段） 2）按选择性要求整定在多段线路的各个段上均装有过电流保护，各按躲过最大负荷电流整定。当某段线路发生故障时，电源与短路点之间的各个过电流保护均会起动。按选择性要求，应只有故障线路的过电流保护动作切除故障，采用不同动作时限的方法，保证选择性，在故障线路的过电流保护动作切除故障后，其它已启动的过电流保护立即返回。
区别：动作电流值不同；动作时间不同。
第二章电网的电流保护
上海电力学院
电力系统短路电流与系统运行方式及故障类型的关系：

输电线路相间短路电流保护课件

电流保护的选择性受到系统运行方式和短路类型的影响，有时会出现误动作或拒动作的情况。
电流保护的可靠性也受到电流互感器误差、二次回路断线等因素的影响，可能导致保护装置误动作或拒动作。
Part
03
输电线路相间短路电流保护装置
电流保护装置的构成
STEP 01
电流互感器
STEP 02
继电器
用装置提供信号。
动作执行
在发生相间短路时，继电器触发断路器执行跳闸操作，切除故障线路。
电流保护装置的配置与整定
配置
根据输电线路的电压等级、输送容量、线路长度等因素，选择合适的电流保护装置并进行配置。
整定
根据输电线路的实际运行情况，对电流保护装置的整定值进行设定，以确保保护装置能够准确判断故障并快速切除故障线路。
案例概述
某企业为保障输电线路安全，配置相间短路电流保护装置。
配置方案
采用差动保护原理，通过比较线路两侧电流的相位和幅值，检测到相间短路时迅速切断故障线路
。
实施效果
有效降低了相间短路事故的发生率，提高了企业供电的可靠性和
稳定性。
某高校输电线路相间短路电流保护优化案例
案例概述
某高校对原有的输电线路相间短路电流保护进行优化改造。
设备损坏
相间短路可能导致输电线路和相关设备的严重损坏，增加维修成本。
安全风险
相间短路可能导致火灾、爆炸等安全事故，对人员和财产安全造成威胁。
Part
02
相间短路电流保护原理
电流保护基本原理
电流保护是利用电流继电器实现电流保护的装置，当电流超过设定值时，继电器动作，执行元件跳闸或发出信号。
STEP 03

输电线路相间短路的三段式电流保护

输电线路相间短路的三段式电流保护第⼀章输电线路相间短路的三段式电流保护第⼀节瞬时电流速断保护⼀、短路电流的分析计算瞬时电流速断保护（⼜称第I 段电流保护）它是反映电流升⾼，不带时限动作的⼀种电流保护。

1．短路电流计算在单侧电源辐射形电⽹各线路的始端装设有瞬时电流速断保护。

当系统电源电势⼀定，线路上任⼀点发⽣短路故障时，短路电流的⼤⼩与短路点⾄电源之间的电抗忽略电阻）及短路类型有关，三相短路和两相短路时，流过保护安装地点的短路电流为：lX X E I S S k 1)3(+= lX X E I S S k 1)2(23+= 2、运⾏⽅式与短路电流的关系当系统运⾏⽅式改变或故障类型变化时，即使是同⼀点短路，短路电流的⼤⼩也会发⽣变化。

在继电保护装置的整定计算中，⼀般考虑两种极端的运⾏⽅式，即最⼤运⾏⽅式和最⼩运⾏⽅式。

（1）最⼤运⾏⽅式——流过保护安装处的短路电流最⼤时的运⾏⽅式称为最⼤运⾏⽅式，此时系统的阻抗Xs 为最⼩；（2）最⼩运⾏⽅式——当流过保护安装处的短路电流最⼩的运⾏⽅式称为系统最⼩运⾏⽅式，此时系统阻抗Xs 最⼤。

图3－ 1中曲线1表⽰最⼤运⾏⽅式下三相短路电流随J 的变化曲线。

曲线2表⽰最⼩运⾏⽅式下两相短路电流随J 的变化曲线。

⼆、动作电流的整定计算1、动作电流假定在线路L1和线路L2上分别装设瞬时电流速断保护。

根据选择性的要求，瞬时电流速断保护的动作范围不能超出被保护线路，故保护1瞬时电流速断保护的动作电流可按⼤于本线路末端短路时流过保护安装处的最⼤短路电流来整定，即max .1kB rel I op I I K I =1op I I ——保护装置1瞬时电流速断保护的动作电流，⼜称⼀次动作电流rel I K ——可靠系数，考虑到继电器的整定误差、短路电流计算误差和⾮周期分量的影响等⽽引⼈的⼤于1的系数，⼀般取1．2～1．3；I k1.max ——被保护线路末端B 母线上三相短路时流过保护安装处的最⼤短路电流，⼀般取次暂态短路电流周期分量的有效值.2、保护范围分析在图1中，以动作电流画⼀平⾏于横坐标的直线3，其与曲线1和曲线2分别相交于M 和N 两点，在交点到保护安装处的⼀段线路上发⽣短路故障时，I k >I I op1保护1会动作。

3.2 输电线路相间短路的方向电流保护详解

功率方向继电器 —— 用以判别短路功率的方向或测定电压、电流之间相位角的继电器，也称功率方向元件。
➢ 由于正、反向故障时，短路功率方向不同，它将使保护的动作具有一定的方向性。 ➢ 在常规保护中，方向元件有电磁型、感应型、整流型、晶体管型、集成电路型等，常用的是整流型和晶体管型。
➢ 母线电压参考方向为“母线指向大地”，电流参考方向为 “母线指向线路”。
其之输间出的（相转位UC矩差或的电大压小24）而00 值改随变两。U者当B
输出为最大时的相位差称为最大
灵敏角。
arg
U K IK
Network Optimization Expert Team
k23
U
1
EI
Ik 2
k1处短路（对保护1为正方向）
U Ik1 Z1lk1
U
Ik1
k1
0 k1 90
第三章电网的相间电流、电压保护和方向性相间电流、电压保护
一、单侧电源网络的相间电流、电压保护二、电网相间短路的方向性电流、电压保护
2021/4/6
1
问题的提出
2
1
A
B
C
三段式电流保护是以单侧电源网络为基础进行分析的，各保护都安装在被保护线路靠近电源的一侧，或者说线路的始端。
仅利用相间短路后电流幅值增大的特征来区分故障与正常运行状态的，以动作电流的大小和动作时限的长短配合来保证有选择地切除故障。
动作范围： senmax 900 ∵ 过渡电阻、线路阻抗角会变化， k最大0灵~敏90线
+j ∴ 功率方向继电器在正方向故障时，动作的角度应该是一个
范围。
动作区 .
考虑实现的方便性，这个角度通常U 取为：

电网相间短路的方向电流保护

dI
4I
X
DL4
I5
X
DL5
6I
N
X~
DL6
d2点短路：保护1、2、4、6起动，t2 ＜t4 ＜t6 ，故保护1 和2起动，保护4、6返回。
d2
M
I1
~X
DL1
2I
X
DL2
I3
X
DL3
4I
X
DL4
I5
X
DL5
6I
N
X~
DL6
装设方向元件———功率方向继电器
功率方向继电器：具有判别短路功率正负的能力，并且在功率为正时动作，并且在功率为负时不动作。
缺点：在保护安装地点附近发生三相短路时，有“死区”，接线复杂。
四、双侧电源网络中电流保护整定的特点
• 瞬时电流速断：保护的整定值大于反方向故障时流过保护的短路电流，
可以不加方向元件； • 定时限过电流保护：
保护的动作时限大于同一线路上其它保护的动作时限，可以不加方向元件； • 其它情况均应配置方向元件。
幅值比较原理和相位比较原理之间的关系可以用平行四边形和菱形定则加以说明。若以比较相位的两个电气量组成一个平行四边形，则比较幅值的两个电气量就是平行四边形的两条对角线，两两电气量之间有三种情况。
（2）幅值比较式功率方向继电器的构成框图
电
.
.
UJ
压
A
形
成
.
.
回B
IJ
路
幅值比较回路
.
整流滤波 A
比较回路整流滤波
第二节电网相间短路的方向电流保护
一、方向性电流保护的基本原理
1.问题的提出
d1点短路 d2点短路

继电保护原理第四章第一、二节线路电流保护

电流速断保护方向元件的装设原则
例如：
同一线路两侧，定值小者加方向元件，定值大者可不加方向元件。
EI
k2
M 1 2
N
k1 E II
I I I set1 I set2
保护1可不加KW
(二)限时电流速断保护的整定计算
仍然是与下一级保护的第一段配合，但需考虑保护安装点与短路点之间有分支电路的影响。 k C B A I AB I
o
Ik2
（2）功率方向继电器的动作方程比相式动作方程：
e jα Ur 90 arg 90 Ir
Ur 90 arg 90 Ir
KU r I r cos( r ) 0
①四个角度： r：加入功率方向继电器的电压和电流之夹角
I k1B
k1点短路时,若
I I I k1 A I set2
保护2误动；
EA
A
1
k2
B
2 3
k1
C
4 5 6
D EB
I k2 A
对电流速断保护: k2点短路时,若
I k2 B
I I I k2 B I set3 保护3误动；
EA
A
1 2
B
3
k1
4
C
5 6
D
EB
I k1 A
对过电流保护:
I k1B
动作
小结: 采用90°接线方式的优缺点优点： ① 对各种两相短路都没有死区。 ② 适当选择内角α后，对线路上各种相间故障都能保证动作的方向性。缺点：三相短路时仍有死区。
三、方向性电流保护整定计算特点
(一)电流速断保护的整定计算 k2

双侧电源输电线路相间短路的方向电流保护原理电子教材(精)

项目五：电网相间短路的方向电流保护任务1方向电流保护的工作原理一、方向电流保护的工作原理1.电流保护用于双电源线路时的问题为了提高电力系统供电可靠性，大量采用两侧供电的辐射形电网或环形电网，如图 l所示。

在双电源线路上，为切除故障元件，应在线路两侧装设断路器和保护装置。

线路发生故障时线路两侧的保护均应动作，跳开两侧的断路器，这样才能切除故障线路，保证非故障设备继续运行。

在这种电网中，如果还采用一般过电流保护作为相间短路保护时，主保护灵敏度可能下降，后备保护无法满足选择性要求。

图 1 双侧电源供电网络示意图（1）Ⅰ、Ⅱ段灵敏度可能下降以保护P3Ⅰ段为例，整定电流应躲过本线路末端短路时的最大短路电流，关键是除了躲过P母线处短路时A侧电源提供的短路电流，还必须躲过N母线短路时B侧电源提供的短路电流，见图 2。

当两侧电源相差较大且B侧电源强于A侧电源时，可能使整定电流增大，缩短Ⅰ段保护的保护区，严重时可以导致Ⅰ段保护丧失保护区。

整定电流保护Ⅱ段时也有类似的问题，除了与保护P5的Ⅰ段配合，还必须与保护P2的Ⅰ段配合，可能导致灵敏度下降。

M N P图 2 保护P3主保护整定示意图（2）无法保证Ⅲ段动作选择性Ⅲ段动作时限采用“阶梯特性”，距电源最远处为起点，动作时限最短。

现在有两个电源，无法确定动作时限起点。

图 3中保护P2、P3的Ⅲ段动作时限分别为t2、 t3，当k1故障时，保护P2、P3的电流Ⅲ段同时启动，按选择性要求应该保护P3动作，即要求t3<t2；而k2故障时，又希望保护P2动作，即要求t3>t2，显然无法同时满足两种情况下后备保护的选择性。

MNk1故障时流过保护P3的短路电流图 3保护P3后备保护整定示意图2．方向性保护的概念我们再深入分析一下，造成电流保护在双电源线路上应用困难的原因是需要考虑“反向故障”。

以图4中保护P3为例，阴影中发生故障时B 侧电源提供的短路电流流过保护P3，而如果仅存在电源A，阴影部分发生故障时则没有短路电流流过保护P3，不需要考虑。

输电线路相间短路的三段式电流保护

第一章输电线路相间短路的三段式电流保护第一节瞬时电流速断保护一、短路电流的分析计算瞬时电流速断保护（又称第I 段电流保护）它是反映电流升高，不带时限动作的一种电流保护。

1．短路电流计算在单侧电源辐射形电网各线路的始端装设有瞬时电流速断保护。

当系统电源电势一定，线路上任一点发生短路故障时，短路电流的大小与短路点至电源之间的电抗忽略电阻）及短路类型有关，三相短路和两相短路时，流过保护安装地点的短路电流为：lX X E I S S k 1)3(+= lX X E I S S k 1)2(23+= 2、运行方式与短路电流的关系当系统运行方式改变或故障类型变化时，即使是同一点短路，短路电流的大小也会发生变化。

在继电保护装置的整定计算中，一般考虑两种极端的运行方式，即最大运行方式和最小运行方式。

（1）最大运行方式——流过保护安装处的短路电流最大时的运行方式称为最大运行方式，此时系统的阻抗Xs 为最小；（2）最小运行方式——当流过保护安装处的短路电流最小的运行方式称为系统最小运行方式，此时系统阻抗Xs 最大。

图3－ 1中曲线1表示最大运行方式下三相短路电流随J 的变化曲线。

曲线2表示最小运行方式下两相短路电流随J 的变化曲线。

二、动作电流的整定计算1、动作电流假定在线路L1和线路L2上分别装设瞬时电流速断保护。

根据选择性的要求，瞬时电流速断保护的动作范围不能超出被保护线路，故保护1瞬时电流速断保护的动作电流可按大于本线路末端短路时流过保护安装处的最大短路电流来整定，即max .1kB rel I op I I K I =1op I I ——保护装置1瞬时电流速断保护的动作电流，又称一次动作电流rel I K ——可靠系数，考虑到继电器的整定误差、短路电流计算误差和非周期分量的影响等而引人的大于1的系数，一般取1．2～1．3；I k1.max ——被保护线路末端B 母线上三相短路时流过保护安装处的最大短路电流，一般取次暂态短路电流周期分量的有效值.2、保护范围分析在图1中，以动作电流画一平行于横坐标的直线3，其与曲线1和曲线2分别相交于M 和N 两点，在交点到保护安装处的一段线路上发生短路故障时，I k >I I op1保护1会动作。

第4章双侧电源输电线路相间短路方向电流保护

与母线所有出线Ⅰ段配合，可能使灵敏系数降低 (3)定时限过电流保护(Ⅲ段)保护动作时限无法整定
d1点短路时：t6＜t1 d2点短路时：t6＞t1
泸州职业技术学院
继电保护
3
图4-1 双侧电源供电网络
4
4.1.1 以阶段式电流保护带来的新问题
2.原因：图4-1
某一保护（如保护1）的误动是在所保护的线路（如 CD线路）反方向发生故障时，由另一个电源（如电源EⅡ）
2.特点：
在原有保护上增设一个功率方向判别元件，反向故障时，闭锁保护。
3.接线：
➢原理接线图
➢展开接线图
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继电保护
7
图4-2 方向电流保护原理接线图
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继电保护
8
4.1.4 方向过电流保护
4.动作原理：短路（正向）时：KA、KPR均动作,保护动作短路（反向）时：KA动作，KPR不动闭锁保护装置
5.动作参数的整定：根据动作方向将保护分成两组。例：在图4-1将1、2、3、4分成一组；5、6、7、8分成一组
再分别按单侧电源线路过电流保护同样的原则整定参数，保证动作的选择性。
6.方向元件的装设原则：
对于同一母线两侧的保护：动作时限长者可不装方向元件，动作时限短和相等者必须装方向元件。
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4.3.1 定义：
是指功率方向继电器与电流互感器和电压互感器的连接方式,即加入继电器的电压Uj和电流Ij是线(相间) 的还是相的一定组合方式。
4.3.2 要求：
1.能正确反应故障方向：正方向故障,继电器动作
反方向故障继电器不动作
2.灵敏系数高：故障以后加入继电器的电流和电压
应尽可能地大一些。

相间短路的方向性电流保护

相间短路的方向性电流保护什么是相间短路？相间短路，也叫做线与线之间的短路，是电网中常见的故障之一。

它是指电力系统中两个或多个电源、负载或线路之间发生非预期的短路现象。

在短路时，电流将沿着短路路径流动，通过短路路径形成放电弧，产生高温、高压和大气压力等影响，严重时会损坏设备、造成电网停运。

相间短路引起的问题相间短路可能会瞬间造成电压下降、电网不稳定、设备损坏、停运等影响。

因此，及时采取措施进行保护至关重要。

方向性电流保护方向性电流保护是一种在电力系统中防止短路或过流的保护方式。

其原理是根据电流的方向来判断故障的位置和类型。

因为电流在短路故障时的流向会发生改变，因此根据电流的方向可以确定故障地点。

在电力系统中，为了保护系统免受相间短路的影响，我们通常会采用方向性电流保护技术。

这种保护方式可用来保护电力系统的各种设备，例如变压器、杆塔及电缆等。

方向性电流保护的实现方向性电流保护主要分为电机保护、发电机保护、变压器保护、线路保护和母线保护等。

这些保护设备通常包含一个电流变压器和一个保护继电器。

在保护装置中，电流变压器用于测量电流，而保护继电器会根据电流方向和大小判断故障类型和位置。

在方向性电流保护中，保护继电器是核心部件。

保护继电器的工作原理是通过对电流、电压等信号进行计算和检测，判断电力系统是否正常，实现故障检测和保护的功能。

在电力系统中，方向性电流保护必须能够快速而准确地检测故障，并尽快地进行保护操作。

这种保护方式不仅能够减少设备故障，还可以确保电力系统的稳定性和可靠性。

结论相间短路是电力系统中常见的故障之一，它会给电网带来很大的影响，甚至会导致设备损坏和电网停运。

为了解决这一问题，我们通常采用方向性电流保护技术。

这种技术可以在电力系统中保护各种设备，并根据电流方向来判断故障的位置和类型。

方向性电流保护是电力系统的核心保护技术，它能够确保电力系统的稳定性和可靠性。

相间短路故障电流电压关系

相间短路故障电流电压关系
相间短路是电力系统中的一种常见故障，会导致电流和电压之间出现一系列特定的关系。

以下是相间短路故障时电流和电压的一些主要特征：
电流增大：当发生相间短路时，故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流会突然增大，远超过正常工作电流。

这是由于短路使得回路中的电阻减小，从而使得电流显著增加。

电压降低：当发生相间短路时，系统各点的相间电压或线间电压会降低。

这是由于短路产生的大的短路电流在故障点附近的阻抗上产生显著的电压降。

越靠近短路点，电压降越明显，因此电压越低。

电流与电压之间的相位角改变：在正常运行情况下，电流与电压之间的相位角是负荷的功率因数角，一般为20°左右。

但在相间短路时，相位角将发生变化。

具体来说，故障线路中电流与电压之间的相位角通常是由线路的阻抗角决定，一般为60°～85°。

测量阻抗发生变化：在正常运行时，测量阻抗是负荷阻抗。

而当发生相间短路时，测量阻抗会变为线路阻抗，并且故障后测量阻抗会显著减小，同时阻抗角增大。

出现负序分量：不对称的相间短路还会出现负序电流和负序电压分量。

这些分量在正常运行时是不出现的。

总结来说，相间短路故障会导致电流增大、电压降低、相位角改变、测量阻抗变化以及出现负序分量。

这些特征关系能够帮助电力系统的监测和保护装置快速准确地检测和定位相间短路故障，及时采取相应的处理措施，确保电力系统的安全稳定运行。

相间短路实验报告

相间短路实验报告实验报告：相间短路实验一、实验目的：1. 掌握相间短路的概念及特点；2. 分析相间短路对电路的影响，了解其故障类型及原因；3. 学习相间短路保护装置的原理及其工作方式。

二、实验原理：相间短路是指电力系统中两个相之间（如A相和B相）发生短路故障，即电流突然从一相流向另一相。

这类故障通常由绝缘击穿、由于电力设备失效或操作错误引起。

相间短路通常伴随着从一相突然流向另一相的大电流，可能引发过流、过热等问题，对电力设备和人身安全造成威胁。

为了保护电力系统，常常采用相间短路保护装置来对这类故障进行监测和处理。

常用的保护装置包括电流互感器、电压互感器、继电器等，通过测量电流和电压的变化来判断是否发生了相间短路，一旦发现相间短路，保护装置会立即切断故障电路，防止故障蔓延，维护电力系统的正常运行。

三、实验步骤：1. 搭建实验电路：将实验电路按照给定的电路图连接好，保证实验电路的电源正常供电。

2. 降低电源电压：在目标实验电路给定的电源电压下，通过调节电源的电压调节旋钮，将电压降低到一定值（如25%）。

3. 监测电流和电压：使用电流互感器和电压互感器，通过连接示波器或电流表和电压表来监测电路中的电流和电压的变化情况。

4. 产生相间短路：在电路中人为地引入相间短路，例如将两个相的导线短接。

5. 观察实验结果：实时观察电流和电压的变化情况，记录实验结果，并分析相间短路对实验电路的影响。

四、实验结果与分析：在实验过程中，我们观察到了以下几点现象和结果：1. 相间短路的发生：通过人为引入相间短路，观察到了电路中电流迅速增大的现象，同时电压异常下降。

2. 保护装置的作用：实验中使用的相间短路保护装置有效地检测到了短路故障，并迅速切断了故障电路，阻止了故障蔓延，起到了保护电力系统的作用。

3. 相间短路对电路的影响：相间短路引发的大电流可能导致电气设备过载、继电器的触点烧毁等问题，严重影响电力系统的正常工作。

4. 实验数据的分析：通过监测电流和电压的变化，可以判断出是否发生了相间短路，通过分析电流和电压的大小和波形，还可以推断出具体的故障类型。

反应输电线路两点接地短路电流保护动作情况分析

反应输电线路两点接地短路电流保护动作情况分析摘要:在35 kV及以下的单侧电源辐射形长线路中,往往采用三段式电流保护。

在小电流电网中,当发生单相接地故障,可以继续运行1～2 h,因此发生两点接地时,保护动作只需要切除一个接地点。

文章分析了小接地电流电网中两点接地短路故障电流保护的动作情况。

关键词:三段式电流保护;两点接地短路;小接地电流当电力系统中发生短路故障时,其重要特征之一,是短路故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将大大增加至超过负荷电流的短路电流。

利用短路时电流增大的特点构成的保护叫电流保护。

电流保护是一种最简单,投资最小的保护,并且在一般情况下能可靠、快速切除故障,因此在35kv及以下的单侧电源辐射形电网中得到广泛应用。

但电流保护受系统运行方式和电力系统中性点的运行方式的影响,文章主要分析了小接地电流电网中两点接地短路故障电流保护的动作情况。

1三段式电流保护为了有选择性地切除故障,电流保护按时间阶梯原理构成:电流速断保护(Ⅰ段电流保护),带时限电流速断保护(Ⅱ段电流保护)及过电流保护(Ⅲ段电流保护)三段式电流保护构成。

第一段:反映电流增大而瞬时动作的电流速断保护的瞬时段;第二段:反映电流增大而有时限动作的带时限电流速断保护的限时段;第三段:按时间阶梯性原则整定的后备保护-过电流保护段。

三段式电流保护在35 kV及以下的单侧电源辐射电网线路上反映相间短路的保护往往采用三段式电流保护,Ⅰ段电流保护和Ⅱ段电流保护构成主保护, Ⅲ段电流保护作为后备保护。

在某些情况下,保护仅有其中的一段或两段构成,在单侧电源的终端单回线路上,通常仅需装设电流速断保护和过电流保护。

2反应相间短路电流保护的接线方式电流保护的接线方式是指保护中电流继电器与电流互感器二次绕组之间的连接方式。

对于反应线路相间短路的电流保护,主要有三相三继电器的完全星形接线方式和两相两继电器的不完成星形接线方式。

①三相三继电器完全星形接线。

线路相间短路电流保护分析