【精品课件】输电线路的电流保护

1. 工作原理 反应电流增大而动作,它要求能保护本条线路的全长和
下一条线路的全长。
作为近后备保护和远后备保护，其保护范围应包括下条 线路或设备的末端。
过电流保护在最大负荷时，保护不应该动作。
2.整定计算
（1）动作电流 按躲开被保护线路的最大负荷电流，且在自起动电流 下继电器能可靠返回进行整定：
IdⅢz
2. 整定计算 （1） 动作电流
动作电流按躲开下一条线路瞬时电流速断保护的
动作电流进行整定： IⅡ dz1 KⅡ reIlⅠ dz2
继电器动作电流：
IⅡ dz j
IⅡ dz nTA
K jx
(2) 动作时限
t1'' t2' t
影响t的因素有： 2QF的跳闸时间tQF, 约为0.2s。 时间继电器提前动作误差tt，电磁型的约为0.05s。 限时速断保护的测量元件在外部故障切除后，由于 惯性而不能立即返回的惯性延时tg，电磁型的约为0.1s。 裕度时间ty，取0.1s。故
特殊情况
电流速断可以保 护线路全长。在采用 线路—变压器组的接 线方式的电网中，把 线路和变压器可以看 成是一个元件。速断 保护按躲开变压器低 压 侧 短 路 出 口 处 d1 点 短路来整定，可以保 护线路的全长。
限时电流速断保护
1. 工作原理 （1）保护范围必须延伸到下一条线路中去。 （2）动作带有一定的时限。 （3）为了保证速动性，时限应尽量缩短。
t tQ F tt tg ty 0 .5 s
(3)灵敏度校验
Ksen
I(2) dmin IⅡ dz
1.5
Ksen≥1.5，是因为考虑了以下不利于保护动作的因素。
（a）可能存在非金属性短路，使短路电流Id较小；
（b）实际的短路电流小于计算值；
（c）电流互感器有负误差，使短路时流入保护起动元件 中的电流变小；
KrⅢ el Kss Kre
IL.max
（２）灵敏度校验
近后备
Kse(n近） Id.m IO '''i.n本 .mIO i''.'n下 P一末1.2
（3） 时间整定
动作延时是按阶梯原则整定的，即本线路的过电流保
护动作延时应比下一条线路的电流Ⅲ段的动作时间长一个
单侧电源线路的方向电流保护
一、电流速断保护(电流I段) 电流速断保护：反应电流增大而瞬时动作的电流保护
1.几个基本概念 系统最大运行方式：就是在被保护线路末端发生短
路时，系统等值阻抗最小，而通过保护装置的短 路电流为最大的运行方式
系统最小运行方式：就是被保护线路末端发生短路 时，系统等值阻抗最大，而通过保护装置的短路电 流为最小的运行方式
（d）继电器的实际起动值可能有正误差，使Idz变大； (e) 考虑一定裕度。
如果限时电流速断保护灵敏性不满足要求
（1）与下一条线路的限时电流速断相配合
Id'' zKK'' Id'' z下一线
(2) 动作时限比下一条线路时限电流速断保护的动作
时限高出一个时间阶段△t，即 t本 '' t下 '' 一线 t
2.电流三段式保护的保护特性及时限特性
4.三段式电流保护的评价 优点：简单，可靠，并且一般情况下都能较快切除故
障。一般用于35千伏及以下电压等级的单侧电源电网中。 缺点：灵敏度和保护范围直接受系统运行方式和短路
类型的影响，此外，它只在单侧电源的网络中才有选择性。
3.限时电流速断保护的接线图 （１）单相原理接线
4.对限时电流速断保护的评价 优点：结构简单，动作可靠，能保护本条线路全长。
缺点：不能作为相邻元件（下一条线路）的后备保护, 受系统运行方式变化较大。
三、定时限过电流保护（电流III段）
定时限过电流保护 定义：其动作电流按躲过被保护线路的最大负荷电 流整定，其动作时间一般按阶梯原则进行整定以实现过 电流保护的动作选择性，并且其动作时间与短路电流的 大小无关。
电流速断保护是依靠动作电流定值取得选择性，动作速 度快，但不能保护线路全长，灵敏性差，即牺牲了灵敏性， 换取了快速性。
4.电流速断保护的接线图 单相原理接线图
正常状态： 一次设备通过的电流为负载电流
流过KA的电流小于动作值 KA不动作，其触点不闭合 不发断路器跳闸脉冲 。
4.电流速断保护的接线图 单相原理接线图 短路故障时：
时限阶段△t:
t''' 1
t2'''
t
t本 ''' t下 '''maxt
4.对定时限过电流保护的评价
优点：结构简单，工作可靠，不仅能作近后备，而且能 作为远后备。在放射型电网中获得广泛应用，一般在35千伏 及以下网络中作为主保护。
缺点：动作时间长，而且越靠近电源端其动作时限越 大，对靠电源端的故障不能快速切除。
结论：流过保护安装地点的短路电流值随短路点的位 置变化， 且与系统的运行方式和短路类型有关
3. 整定计算 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
IⅠdz ＞ KⅠrelId.B.max
继电器动作电流：
I' dz j
Id' z nTA
最大短路电流：在最大运行方式下三相短路时， 通过保护装置的短路电流为最大。
最小短路电流：在最小运行方式下两相短路时， 通过保护装置的短路电流为最小。
2.工作原理
发生短路时，流过保护安装地点的短路电流为：
E (3) I X Xl d.max
x
s.m in
1
I (2) d.min
3 Ex 2 Xs.maxX1l
线路上流有很大的短路电流
KA的二次电流大于KA
动作值
KA触点闭合
QF跳闸，切除故障。
KS起动，发出信号。
KM线圈得电,其触点闭合
保护装置返回
5.对电流速断保护的评价 优点：简单可靠，动作迅速。
缺点：（1）不能保护线路全长； （2）运行方式变化较大时，可能无保护范围。 （3）在线路较短时，可能无保护范围。
K
jx
Kjx—电流互感器的接线系数 结论:电流速断保护只能保护本条线路的一部分，而不能 保护全线路
保护范围（灵敏度KLm）计算（校验）
《规程》规定，在最小运行方式下，速断保护范围的
lb%＞（15%~20%）即
lb %
l min l AB
×100%≥（15~20）%
无时限电流速断保护没有人为延时，只考虑继电保护固 有动作时间，由于动作时间较小可认为t=0s。