各种线路保护构成及特点
发电机-变压器-线路组保护的配置特点及实例分析
Ｋｅ ｒ ｓ： ｅ ｅ ａ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ｇ ｎ ｒ ｔ ｒ；ｔ ａ ｓ ｏ ｍｅ ；ｍ ａ ｆ ｎ ｔｏ ｒ ｔ ｃ ｉ ｎ；ｄｕ ｌ ａ ｅ ｃ ｎ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｒ ｎ ｆｒ ｒ ｌｕ ｃ ｉ ｎ ｐ ｏ ｅ ｔｏ ｐ ｉ ｔ ｏ ｆｇ ｒ ｔｏ ｃ
变 差 动保 护 和 发 变组 差 动保 护 等 主保 护 ， 实 现 并
双 重化设 置 。线路 保 护一般 配 置两套 独立 的线 路
过负 荷能 力降低 Ｉ 。 １ 与此 同 时 ， ］ 在设 计上 简化 高 压
配 电装 置 接线形 式 ， 采用 发 电机变 压器线 路组 （ 以 下简称 发 变线组 ） 的接线 方 式Ｉ 。 因而 ， 电力 系 ２ ］ 从 统与 发 电机 发 展 的角 度 来 看 ， 置完 善 的发 变线 配
组保护 尤 为重要 。
保 护 ， 别设 置全 线 速动 的主保 护和后 备保 护 。 分
１ １ 发 电机变压 器 线路源自 护 类型 ．工程 中 ， 发变 线组 保护 一般 配置 如下 ＿ ： ４ ］
发 电机 保 护 包 括 ： 电机 差 动 保 护 、 磁 保 发 失 护 、 子 接地 、 电压 、 称 过 负 荷 、 对 称 过 负 定 过 对 不
定 运行 至关重 要 。 电机变 压器 组 （ 发 以下简 称发 变 组 ） 护 的牵 涉 面广 ， 与机 、 和热 控 等专 业 联 保 且 炉
系密切， 因而 发变 组 保 护需 要 采 用 “ 主 双后 备” 双
中图 分 类 号 ： Ｍ ３ 、 Ｔ １ＴＭ４ １
文献 标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：０ ３９ ７ （０ ７０ —０ ７０ １ ０ —１ １ ２ ０ ） ８０ ３—３
500KV变电站设备、接线特点及保护配置原则
500KV变电站仿真培训总结9月1日至9月14日，在华东电力培训中心进行了500KV变电站仿真培训取证，期间主要对500KV变电站设备的接线特点及保护配置原则；线路、开关保护；远动自动化；秦山500KV开关站典型操作及保护运行方式；500KV系统避雷器及运行操作过电压；母线保护；发变组保护；电网安全分析等进行了学习，现将学习情况总结如下：一、500KV变电站设备、接线特点及保护配置原则1、500KV 1个半断路器接线的主要特点：目前华东电网的主网架由电厂500KV升压站、独立500KV变电站通过架空输电线组成。
这些500KV升压站、变电站的开关主要采用1个半断路器的接线方式，但主要还是通过传统的敞开式接线方式，这种方式占地面积较大。
采用GIS的接线方式可以大幅度减少占地面积，减少维护量。
一个半断路器的接线方式优点：＊供电稳定可靠。
每一串由三台断路器加二条公用母线及一条进线和一条出线组成一个完整串，正常合环运行，当发生一条母线甚至二条母线故障或开关故障都不会导致线路停电，这种接线方式体现出线路比母线更重要。
特别是加装线路、变压器闸刀使线路和变压器检修时断路器继续合环运行，提高了供电可靠性。
＊运行调度灵活：正常运行时两组母线和所有开关都投入运行，从而形成多环路的供电方式。
一个半断路器接线方式的主要缺点：＊二次线复杂。
在继电保护中需要采用CT“和电流”的接线方式，线路保护采用线路的CVT，不采用母线的PT。
＊投资较大。
500KV断路器是昂贵的设备。
2、500KV联合开关站主接线特点：＊通过充油电缆直接与主变高压侧相连＊三、四串采用交叉布置＊预留两串＊二期是线变串、三期线线串＊采用一个半断路器接线方式（线路、主变闸刀断开后，短线保护自投）＊线路或主变保护用的是CT “和电流”＊线路保护用电容式（三相）电压互感器(CVT)，母线采用（单相）电压互感器(CVT)，这种接线方式突出了线路比母线更重要。
3、开关在检修状态下特别注意退CT流变端子的操作顺序若需要将500KV改到检修状态并对相应CT进行检修，则为了防止保护误动，在进行流变端子退出操作时一定要按先退流变端子后短接操作顺序进行操作，因为一个半接线方式引入继电保护的是采用“和电流”方式，若先短接后退流变端子会导致保护误动作，这一操作原则同样适用于发变组保护中。
线路保护介绍
保护配置基本配置系统差异接地系统和不接地系统的差异分相保护和不分相保护的差异:不一致、单跳、单重电压的差异：电容电流和末端过电压、网架中心和重要程度功能介绍距离保护：距离元件采用比相式姆欧继电器，即由工作电压Uop 与极化电压Up 构成比相方程。
比相式距离继电器的通用动作方程为：009090<<-POPU U Arg式中：工作电压OP set U U I Z =-⨯，极化电压1P U U =-.对接地距离继电器,工作电压为：()set OP Z I K I U U ⨯⨯+-=ΦΦΦ03 对相间距离继电器，工作电压为：set OP Z I U U ⨯-=ΦΦΦΦΦΦ装置中三段式接地与相间距离继电器，在正序极化电压较高时由正序电压极化否则进入三相低压程序，此时采用记忆正序电压作为极化电压。
采用非记忆的正序电压作为极化电压,故障期间,正序电压主要由健全相电压形成，正序电压同故障前保持一致，继电器具有很好的方向性。
距离保护正方向故障动作特性应用于较短输电线路时，为了提高抗过渡电阻能力,极化电压中使用了接地距离偏移角如图中所示θ1，该定值可以由用户整定为0°， 15° 或 30°。
接地距离偏移角会使动作特性圆向第一象限移动。
虽然这可提高测量过渡电阻的能力，在高阻接地故障条件下保证很好的动作性能，但是如果在线路对侧存在助增电源的情况下,对于经过渡电阻接地的故障可能会出现超越现象。
为了防止超越,通常距离保护Ⅰ、Ⅱ段和零序电抗元件配合使用。
零序电抗工作电压： ()set OP Z I K I U U ⨯⨯+-=ΦΦΦ03极化电压：D P Z I U ⨯-=Φ0,式中D Z 为模拟阻抗，幅值为1，角度为78°。
比相方程为()000090390<⨯-⨯⨯+-<-ΦΦDsetZ I Z I K I U Arg低压距离继电器保护采用记忆电压作为极化电压，通过比较极化电压与工作电压之间的相位关系来判别是否满足动作条件。
线路保护
Ia、Ib Ic、I0 Ua、Ub Uc、UL
TEST HELP
低通 滤波
A/D
DSP 光端机
CPLD
光隔
外部 开入
电源 液晶显示
低通 滤波
A/D
CPU
出口 继电器
QDJ
打印
在具有远方起动的高频闭锁式保护中要设置断路器三 跳停信回路
（1）在发生区内故障时：一侧断路器先跳闸，如果不立即停信， 由于无操作电流，发信机将发生连续的高频信号，对侧收信 机也收到连续的高频信号，则闭锁保护出口，不能跳闸。
（2）当手动或自动重合于永久性故障时：由于对侧没有合闸， 于是经远方起动回路，发出高频连续波，使先合闸的一侧被 闭锁，保护拒动。为了保证在上述情况下两侧装置可靠动作， 必须设置断路器三跳停信回路。
2） 易于获得各种附加功能（如事故记录、事故追忆、故 障录波、故障测距等）；
3.）保护动作特性和性能得到改善（引入新理论、新算法、 新技术。如承受过渡电阻能力的改善、区分振荡与故障能力的提 高、降低衰减非周期分量的影响、故障分量保护、自适应保护、 状态预测、小波变换应用、模糊控制、神经网络应用等）。
2. 基本要求
选择性
保护装置动作时仅将故障元件从电力系统中 切除，使停电范围尽可能缩小，以保证系统 中无故障部分继续运行。
快速性
尽快将故障设备从系统中切除，提高系统 稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度， 缩小故障波及范围。
灵敏性
指保护装置在其保护范围内发生故障或不正 常运行时的反应能力。
可靠性
在规定的保护范围内发生故障，保护装置应 可靠动作，而在任何不应动作的情况下，保 护装置不应误动。
继电保护-各种保护的特点及区别
距离保护的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段
（与电流保护不一样，是根据距离保护装置安装的距离远近划分的）
纵联差动保护
纵联方向
利用功率方向元件判别故障方向，闭锁反向故障电流
距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离（或阻抗）。并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置，其核心元件是阻抗继电器：测量保护安装处到故障点的阻抗
电保护
距离保护
纵联保护
分类
单侧电源线路的电流保护
双侧电源线路的电流保护
接地保护
距离保护
全线速动保护
无时限电流速断保护（I段保护）
限时电流速断保护（II段保护）
定时限过流保护（III段保护）
三段式保护（相间短路的方向电流保护）
零序电流速断保护（零序电流I段保护）
带时限零序电流速断保护（零序电流II段保护）
利用电流差动测量
故障方向判别：允许式、闭锁式
有无方向元件
无方向元件
有方向判别
功率方向继电器
有方向判别
零序功率继电器
一般要求具有方向判别功能
方向阻抗元件
不需要方向元件
有方向判别
纵联距离、零序方向保护中利用方向元件代替纵联保护的正向元件
特点
与系统的运行方式有关系
与系统的运行方式有关系
与系统的运行方式有关系
选择性、快速性、灵敏性、可靠性
（P38）
与系统的运行方式无关
受系统振荡、过度电阻的影响
与系统的运行方式无关
纵联距离、零序方向保护受系统振荡、运方影响
主要用于单电源的10~35kv馈电线路的相间短路保护
用于双侧电源线路的电流保护
用于中性点接地短路（无法区分两相短路故障和三相短路故障）
4输电线路继电保护
P UICOS
(2) 接线方式
① 零度接线
对A相的功率方向继电器，加入电压UK ( U A)和电
流 IK ( IA)，则当正方向短路时
KA
arg
U A Ik1A
k1
反方向短路时，KA
arg
k
U A Ik2A
180 k2
Krel Kss K re
I lm ax
(4-12)
式中 Krel ——可靠系数，一般采用1.15~1.25；
K—ss 自起动系数，数值大于1； K—re —电流继电器的返回系数，一般采用0.85。
(2) 按选择性的要求整定过电流保护的动作时限
k2
k1
图4-8 单侧电源放射形网络中过电流保护动作时限选择说明
在一般情况下，距离保护装置由以下元件组成，其逻辑
关系
如图4-21 起动
所示。
Z
Z
t
≥1
&
出口
跳闸
Z
t
图4-21 三段式距离保护的组成元件和逻辑框图
4.3 双侧电源网络相间短路保护
在线路两侧都装上阶段式电流保护(因为两侧均有 电源)，则误动的保护都是在自己保护线路的反方向发 生故障时，由对侧电源供给的短路电流所致。
set
情况，此时为负值，如图4-13所示。
set k set
k
k set
set k
set k
k set
k set
set
k
k set
图4-11测量阻抗在圆内 图4-12 测量阻抗在圆外 图4-13 ZK超前于Zset的向量关系
图9-20 距离保护的作用原理 (a) 网络接线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ(b) 时限特性
电气线路
×电气线路电气线路是电力系统的重要组成部分。
电气线路可分为电力线路和控制线路，电力线路主要是完成电能输送任务，而控制线路是供保护和测量的连接之用电气线路除应满足供电可靠性或控制可靠性的要求外，还必须满足各项安全要求。
第一节电气线路种类及特点电气线路种类很多，按照敷设方式，分架空线路、电缆线路、穿管线路等；按照导体的绝缘，分塑料绝缘线、橡皮绝缘线、裸线等。
一、架空线路架空线路指档距超过25m，利用杆塔敷设的高、低压电力线路。
架空线路主要由导线、杆塔、绝缘子、横担、金具、拉线及基础等组成。
架空线路的导线多采用钢芯铝绞线、硬铜绞线、硬铝绞线和铝合金绞线。
厂区（特别是有火灾危险的场所）的低压架空线宜采用绝缘导线。
架空线路的杆塔是用以支撑导线及其附件的，按照材质分为钢筋混凝土杆、木杆和铁塔之分，按照功能分为直线杆塔、耐张杆塔、跨越杆塔、转角杆塔、分支杆塔和终端杆塔等。
直线杆塔用于线路的直线段上，起支撑导线、横担、绝缘子、金具之用；耐，张杆塔断线或紧线施工的情况下，能承受线路单方向的拉力，用于线路直线段几座直线杆塔之间线段上；跨越杆塔是高大、加强的耐张型杆塔，用于线路跨越铁路、公路、河流等处；转角杆塔用于线路改变方向处，能承受线路两方面的合力；分支杆塔用于线路分支处，能承受各方向线路的合理；终端杆塔用于线路的终端，能承受线路全部导线的拉力。
架空线路的绝缘子用以支撑、悬挂导线并使之与杆塔绝缘，它分为针式绝缘子、蝶式绝缘子、悬式绝缘子、陶瓷横担绝缘子和拉紧绝缘子等。
架空线路的横担是用以支撑导线的，常用的横担有角铁横担、木横担和陶瓷横担。
架空线路的金具主要用于固定导线和横担，包括线夹、横担支撑、抱箍、垫铁、连接金具等金属器件。
架空线路的拉线及其基础用以平衡杆塔各方向受力，保持杆塔的稳定性。
架空线路的特点是造价低、施工和维修方便、机动性强；但架空线路容易受大气中各种有害因素的影响、妨碍交通和地面建设，而且容易与邻近的高大设施、设备或树木接触（或过分接近），会导致触电、短路等事故。
主要的继电保护原理归纳总结
主要的继电保护相关原理归纳总结一、线路主保护（纵联保护）纵联保护：利用某种通信通道将输电线路两端的保护装置纵向连接起来，将各端的电气量传送到对端，将各端的电气量进行比较，一判断故障在本线路范围内还是范围之外，从而决定是否切断被保护线路。
任何纵联保护总是依靠通道传送的某种信号来判断故障的位置是否在被保护线路内，信号按期性质可分为三类：闭锁信号、允许信号、跳闸信号。
闭锁信号：收不到这种信号是保护动作跳闸的必要条件。
允许信号：收到这种信号是保护动作跳闸的必要条件。
跳闸信号：收到这种信号是保护动作与跳闸的充要条件。
按输电线路两端所用的保护原理分，可分为：（纵联）差动保护、纵联距离保护、纵联方向保护。
通道类型：一、导引线通道；二、载波（高频）通道；三、微波通道；四、光纤通道。
1.（纵联）差动保护（纵联）差动保护：原理是根据基尔霍夫定律，即流向一个节点的电流之和等于零。
差动保护存在的问题：(一).对于输电线路1.电容电流：电容电流从线路内部流出，因此对于长线路的空载或轻载线路容易误动。
解决办法：提高启动电流值（牺牲灵敏度）；加短延时（牺牲快速性）；必要是进行电容电流补偿。
*注：穿越性电流就是在保护区外发生短路时，流入保护区内的故障电流。
穿越电流不会引起保护误动。
2.TA断线，造成保护误动解决办法：使差动保护要发跳闸命令必须满足如下条件：本侧起动原件起动；本侧差动继电器动作；收到对侧“差动动作”的允许信号。
保护向对侧发允许信号条件：保护起动；差流元件动作3.弱电侧电流纵差保护存在问题（变压器不接地系统的弱电侧在轻载或空载时电流几乎没有变化）解决办法：除两侧电流差突变量起动元件、零序电流起动元件和不对应起动元件外，加装一个低压差流起动元件。
4.高阻接地是保护灵敏度不够在线路一侧发生高阻接地短路时，远离故障点的一侧各个起动元件可能都不启动，造成两侧差动保护都不能切除故障。
解决办法：由零序差动继电器，通过低比率制动系数的稳态相差元件选相，构成零序1 段差动继电器，经延时动作。
第二讲线路阶段式保护
T1
M
k (1)
N T2
B
(a) 网络图
' Z T1 0 M Z k0 " Z k0 N Z T2 0
.
I
' 0
I k0
" U k0 I 0
.
(b) 零序网络图
U k0
U M0
U N0
(c) 零序电压分布
U k0
. " I0 .
0 ' 100 I0
.
' I I0
. " 0
(d)零序电流、零序电压的向量图
I>
TA KA
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
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Δ t，一般为0.5”。
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。 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。
第二讲 线路阶段式保护
（2）零序分量的特点
1) 零序电压 : 故障点U0最高,离故障点越远, U0越低；变压器中性点接 地处U0=0 2) 零序电流 分布: 与中性点接地变压器的位置有关 大小: 与线路及中性点接地变压器的零序阻抗及接地数目有关 3) 零序功率 短路点最大(与U0相同). 方向:与正序相反,从线路→母线
A
A Z 1
L1
B Z 2 zd d
L2
C
L3
ZAB+Zd
t1I
I Z zd 1
t 1II
II Z zd 1
I Z zd 2
I t2
t1III
II t2
III t2
L(Z)
III tact II tact
A
M
I tact 0
PD1
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
(d)零序电流、零序电压的向量图
（3）零序电流保护
三段式或四段式 1）Ⅰ段:速动段保护 2 ）Ⅱ段 (Ⅱ、Ⅲ段 ) 应能有选择性切除本线路范围的接地故障，其动作时间 应尽量缩短。 3）最末一段：后备 三段式零序电流保护原理与三段式电流保护是相似的。但与三相星形接线 相间短路电流保护 （也可反映d（1））作比较，则有 优点：1） 零序电流保护更灵敏，Ⅰ、Ⅱ受运行方式影响较小，Ⅰ段保护范 围长且稳定，Ⅱ段灵敏性易于满足， Ⅲ段躲不平衡电流，定值低更灵敏且时间较短。
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。
线路保护基本原理
三、线路保护基本原理
夹角取决于保护面对系统的零序阻抗
（三）零序保护
三、线路保护基本原理
（四）重合闸
概念：
瞬时性故 障
利
三、线路保护基本原理
永久性故 障 弊
（四）重合闸
概念：
三、线路保护基本原理
单相重合闸
三相重合闸
综合重合闸
前 加速
后加 速
课件回顾（思考题）
1. 线路保护的配置？
①差流元件动作。 ②差流元件的动作相或动作相间电 压<0.65UN ③)收到对侧的允许信号。
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
TV断线对差动保护的影响： TV断线且有差流，IR>4*IL，延时30ms给对侧发允许信号（发生PT断线时） 这样，弱电源侧保护依靠此起动元件起动，两侧保护都可以跳闸。 TV断线可以理解成弱馈的一种形式。
（三）零序保护
直接接地系统零序网络：
三、线路保护基本原理
零序功率： 分布：短路点零序功率最大； 方向：对于发生故障的线路，两端的零序功率方向为线路指向母线。
（三）零序保护
直接接地系统零序网络：
三、线路保护基本原理
夹角取决于保护背后系统的零序阻抗，与被保护线路、故障位
置、过渡电阻有关。
（三）零序保护
答：分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件 构成的快速Ⅰ段保护，由三段式相间和接地距离及多个零序方向过流构成的全套 后备保护。
2. 哪些情况会给对侧发差动允许信号？
答：装置起动且有差流；TWJ开入且有差流（线路空充）；PT未断线+低电压且 有 差流（弱馈）；PT断线且有差流，本对侧电流比，延时给对侧发出允许信 号（弱馈补充）；本保护动作（联跳）
500KV变电站设备、接线特点及保护配置原则
500KV变电站仿真培训总结9月1日至9月14日，在华东电力培训中心进行了500KV变电站仿真培训取证，期间主要对500KV变电站设备的接线特点及保护配置原则；线路、开关保护；远动自动化；秦山500KV开关站典型操作及保护运行方式；500KV系统避雷器及运行操作过电压；母线保护；发变组保护；电网安全分析等进行了学习，现将学习情况总结如下：一、500KV变电站设备、接线特点及保护配置原则1、500KV 1个半断路器接线的主要特点：目前华东电网的主网架由电厂500KV升压站、独立500KV变电站通过架空输电线组成。
这些500KV升压站、变电站的开关主要采用1个半断路器的接线方式，但主要还是通过传统的敞开式接线方式，这种方式占地面积较大。
采用GIS的接线方式可以大幅度减少占地面积，减少维护量。
一个半断路器的接线方式优点：＊供电稳定可靠。
每一串由三台断路器加二条公用母线及一条进线和一条出线组成一个完整串，正常合环运行，当发生一条母线甚至二条母线故障或开关故障都不会导致线路停电，这种接线方式体现出线路比母线更重要。
特别是加装线路、变压器闸刀使线路和变压器检修时断路器继续合环运行，提高了供电可靠性。
＊运行调度灵活：正常运行时两组母线和所有开关都投入运行，从而形成多环路的供电方式。
一个半断路器接线方式的主要缺点：＊二次线复杂。
在继电保护中需要采用CT“和电流”的接线方式，线路保护采用线路的CVT，不采用母线的PT。
＊投资较大。
500KV断路器是昂贵的设备。
2、500KV联合开关站主接线特点：＊通过充油电缆直接与主变高压侧相连＊三、四串采用交叉布置＊预留两串＊二期是线变串、三期线线串＊采用一个半断路器接线方式（线路、主变闸刀断开后，短线保护自投）＊线路或主变保护用的是CT “和电流”＊线路保护用电容式（三相）电压互感器(CVT)，母线采用（单相）电压互感器(CVT)，这种接线方式突出了线路比母线更重要。
3、开关在检修状态下特别注意退CT流变端子的操作顺序若需要将500KV改到检修状态并对相应CT进行检修，则为了防止保护误动，在进行流变端子退出操作时一定要按先退流变端子后短接操作顺序进行操作，因为一个半接线方式引入继电保护的是采用“和电流”方式，若先短接后退流变端子会导致保护误动作，这一操作原则同样适用于发变组保护中。
线路保护
3.1.1电流继电器
电流继电器反应电流增大而动作，能够使继 电器开始动作的最小电流称为电流继电器的 动作电流Iact 继电器动作后，再减小电流，使继电器返回 到原始状态的最大电流称为电流继电器的返 回电流Ire
3.1.1电流继电器
返回电流与动作电流之比称为电流继电器的 返回系数Kre= Ire / Iact Kre的返回系数恒小于1，一般不小于0.85。
3.2.1.2瞬时电流速断保护的整定计算
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。
3.2.1.2瞬时电流速断保护的整定计算
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。 实际上，线路L2始端短路与线路L1末端短路 时反应到保护1的短路电流几乎没有区别， 因此，线路L1的瞬时电流速断保护动作电流 的整定原则为：躲过本线路末端短路的可能 出现的最大短路电流。
3.1.2电压继电器
过电压继电器反映电压增大而动作，动作 电压、返回电压和返回系数的概念与电流继 电器类似。即能够使继电器开始动作的最小 电压称为过电压继电器的动作电压；继电器 动作后减小电压，使继电器返回到原始状态 的最大电压称为过电压继电器的返回电压；
3.1.2电压继电器
低电压继电器反映电压降低而动作，能够使 继电器开始动作的最大电压称为低电压继电 器的动作电压；继电器动作后升高电压，使 继电器返回到原始状态的最小电压称为低电 压继电器的返回电压；
中低压电网继电保护技术基础
：自动重合闸）
40
重合闸后加速保护
重合闸后加速保护是当线路上发生故障时，首先 按正常的继电保护动作时限有选择性地动作跳闸 ，切除故障，而后自动重合闸装置动作使断路器 重合，同时将被加速的保护的时限解除或缩短。 这样，当重合于永久性故障线路时，就能加速保
护第二次动作的时限。（目的：保线路；WL2故
电压变化率闭锁，当电压变化率超过 整定值（故障）时闭锁低压减载； TV断线闭锁； 负序电压闭锁； 无流闭锁等。
44
思考与练习
1、三段式电流保护的各段保护范围和动作时序？（一段：首段，时序0；二 段：全长，延时；三段：全长，还可延长到下段线路的……） 2、三段式电流保护的优点和缺点各是什么？ 3、在什么情况下电流保护必须加装方向元件？（在多电源的情况下，为了保
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三、距离保护
1、原理：
同时反应电流增大和电压降低（即测量阻
抗降低）而动作的一种保护。
A ~ 1 Ud B 2 Zd C 3
Z1ld Z d
Ud Id
6
.
Байду номын сангаас
.
2、构成：
距离保护的核心元件是阻抗继电器 辅助元件保护起动元件、TV断线闭锁元件 、振荡闭锁元件等。
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3、距离保护的特点： 优点： 具有保护范围稳定，受系统运 行方式影响小； 距离保护Ⅰ段几乎不受系统运 行方式影响，其它段受系统运行 方式影响也比电流电压保护和零 序保护小.
接地距离保护整定方案
阻抗元件 时间元件
接地距离Ⅰ 按可靠躲过本线路末端接地故障整 段 定，一般按全线路阻抗的70%整定 按本线路末端发生金属性故障有不 接地距离Ⅱ 小于1.5的灵敏系数整定，与相邻线 段 路接地距离Ⅰ段配合，并不超出线 路末端主变的其他不接地侧母线 接地距离Ⅲ 按相间距离Ⅲ段阻抗元件整定 段
输电线路距离保护原理及组成
输电线路距离保护原理及组成什么是距离保护?距离保护有时也称阻抗保护。
它是一种反应保护安装处至故障点的距离或阻抗，并根据距离的远近而确定动作时限的微机保护装置。
测量保护安装处至故障点的距离，实际上是测量保护安装处至故障点之间的阻抗大小，故有时又称阻抗保护。
路点距保护安装处近时，其测量阻抗小，动作时间短；当短路点距保护安装处远时，其测量阻抗增大，动作时间增长，这样就保证了保护有选择性地切除故障线路。
距离保护Ⅰ、II、III段的保护范围是怎样划分的？一般第Ⅰ段保护线路全长约80%-85%，无时限动作。
第Ⅱ段与相邻保护的第Ⅰ段或第Ⅱ段配合整定，动作时限为0.5秒，第Ⅰ、Ⅱ构成主保护。
第Ⅲ段按躲过最大负荷电流整定，作为后备保护，时间与相邻线路配合整定。
三段式距离保护的阶梯型时限特性原理图：三段式距离保护的工作原理图距离保护是怎么实现的呢？距离保护又称为阻抗保护，主要原理根据故障点和电源之间阻抗来确定故障点的距离，依据为故障电流的大小。
距离保护装置的具体实现方法是通过测量短路点至保护安装处的阻抗实现的，因为线路的阻抗成正比于线路长。
取?BR>在前面的分析中大家已经知道：保护安装处的电压等于故障点电压加上线路压降，即UKM=UK+△U;其中线路压降△U并不单纯是线路阻抗乘以相电流，它等于正、负、零序电流在各序阻抗上的压降之和，即△U=IK1*X1+IK2*X2+ IK0*X0。
距离保护的整定与计算：无论采用何种继电器构成三段式电流保护中的电流速速保护，其整定的原则都是要躲开电动机起动时的起动电流和瞬间过负荷。
继电器一次动作电流的保护定值一般按下式计算：I=KIS式中：K —可靠系数。
对于DL型取1.4~1.6，对于GL型取1.8~2.0IS—电动机起动电流，一般取额定电流的5~7倍在整定中，可靠系数和起动倍率如果掌握不好，往往容易造成继电器误动作或拒动，一般情况下，可按以下原则掌握。
可靠系数整定主要考虑两个因素。
电气线路
电气线路第一节电气线路种类及特点电气线路是电力系统的重要组成部分。
电气线路可分为电力线路和控制线路。
前者完成输送电能到任务；后者供保护和测量的连接之用。
电气线路按照敷设方式分为架空线路，电缆线路，穿管线路等；按照导体的绝缘，分为塑料绝缘线、橡胶绝缘线、裸线等。
一、架空线路架空线路的导线多采用钢芯铝绞线、硬铜绞线、硬铝绞线和铝合金绞线。
厂区内（特别是有火灾危险的场所）的低压架空线路宜采用绝缘导线。
架空线路的特点是造价低。
施工和维修方便。
机动性强；但架空线路容易受大气中各种有害因素的影响，妨碍交通和地面建设，而且容易与邻近的高大设施、设备或树木接触（或过分接近）导致触电、短路等事故。
新校区基本没有架空线路。
二、电缆线路电力电缆线路主要由电力电缆、终端接头和中间接头组成。
电力电缆分为油浸纸绝缘电缆、交联聚乙烯绝缘电缆和聚氯乙烯绝缘电缆。
电缆缆心分铜芯和铝心两种；绝缘层有油浸纸绝缘、塑料绝缘、橡皮绝缘等几种；保护层分内护层和外护层；内护层分铅包铝包聚氯乙烯护套、交联聚乙烯护套、橡套等几种；外护层包括黄麻衬垫、钢铠和防腐层。
新校区的电力电缆多采用交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯内护套、双层钢铠外护层和聚氯乙烯外护层的。
型号为YJV22。
三、室内配线室内配线种类繁多。
配线方式应与环境条件、负荷特征、建筑要求相适应。
现多采用PVC线管暗埋或PVC线管/PVC线槽布线的方式，线管内采用多股铜芯软塑线；线槽内采用单芯硬塑线。
第二节电气线路常见故障电气线路故障可能导致触电、火灾、停电等多种事故。
一、架空线路故障架空线路敞露在大气中，容易受到气候、环境条件等因素的影响。
二、电缆线路故障就现象而言，电缆故障包含机械损伤、终端头或中间接头爆炸、绝缘击穿、金属护套腐蚀穿孔等故障。
就原因而言，电缆故障包含外力破坏、化学腐蚀或电解腐蚀、雷击、水淹、虫害、施工不妥、维护不当等故障。
电缆常见故障和防止方法如下：1．由于外力破坏的事故占电缆事故的50%。
中考电学保护电路
中考电学保护电路
电学保护电路是指为了保护电路和电器设备不受过电压、过电流、过热等异常情况的影响，采取一系列的电气保护措施的控制装置。
在中考电学中，常见的电路保护包括过载保护、短路保护和漏电保护。
1. 过载保护：电路中的负载超过额定电流时，会导致设备发热、线路烧毁等问题。
过载保护可以通过电流继电器或热继电器实现，当电路中的电流超过设定值时，保护装置会自动切断电路，起到保护线路和设备的作用。
2. 短路保护：短路是指电路中两个导体或元件之间出现直接连接而形成的低阻抗路径，会导致电流过大、设备烧毁等危险情况。
短路保护通过熔断器、断路器等装置实现，当电路出现短路时，保护装置会自动切断电路，避免危险情况的发生。
3. 漏电保护：漏电是指电路中的电流通过意外途径流向地，可能造成人身伤害甚至火灾等危险。
漏电保护通过漏电保护器实现，当电路中出现漏电时，保护装置会自动切断电路，确保人身安全和设备正常运行。
以上是中考电学中常见的电路保护措施，了解和掌握这些知识可以帮助考生更好地理解和应用电学原理，并在实际生活中正确使用电器设备。
接地故障的特征与保护方式
E C
E B
E A
I 0 L1
I 0 L1
I 0L2
I 0 L3
K
I 0L2
I 0 L3
0 U kA
E E U kB B A E E U kC C A
1 (U U U ) E U k0 kA kB kC A 3
1、绝缘监视装置
信号
通过母线电压互 感器开口三角形侧输 出电压（零序电压） 大小来判断有无接地 故障。
不具有选择性， 无法判断是母线上哪 一条出线接地。寻找 接地线路只能采用 “拉闸停电”方法结 合观察电压表指示来 判断。 特点：简单。适用于母线上出 现回路数少的情况。
2、零序电流保护 原 理：利用故障线路与非故障线路零序电流的数值不 同的特征构成保护。
灵敏系数：
K sen 3U p(C0 C0 L1 ) K rel 3U pC0 L1 C0 C0 L1 K rel C0l1
母线上所有线路对 地电容之和
接地线路对地电容
结论：母线上出线回路数越多越灵敏。
3、零序功率保护
信 号
利用故障线路与非故障线路零序电 流方向不同的特征构成保护
电压相量图：
E A
U k0
U kC
E U k0 A
I 0 L1
U kB
E C
E B
3U 0
I 0L2
I 0 L 3
非故障线路的零序电流
I j C U 0 L1 0 L1 k 0 I j C U 0L2 k 0 0L2
3、零序过电流保护 作用：作为近后备保护和远后备保护。
动作电流按op1
电力系统的继电保护常识讲解
电力系统的继电保护常识讲解|电网的电流保护电网正常运行时的电流是负荷电流，当发生短路时电流突然增大，电压降低。
利用电流增大作为电网故障的判据而构成的保护，即电流保护。
无时限电流速断保护无时限电流速断保护（又称第I段电流保护）是反映电流增大而不带时限动作的保护。
动作判据：Ik> Iset。
无时限电流速断保护单相原理接线如图1所示。
征程运行时，流过线路的电流为负荷电流，小于保护的动作电流，保护不动作。
当在线路保护范围内发生短路时，短路电流大于保护的动作电流，电流继电器KA动合触点闭合，启动中间继电器KM，KM东河触电闭合，启动信号继电器KS（发出保护动作信号），并接通断路器的跳闸线圈YT，断路器跳闸切除故障线路。
图1无时限电流速断保护单相原理接线限时电流速断保护无时限电流速断保护虽然能实现快速动作，但不能保护本线路的全长，因此必须装设另一段保护——限时电流速断保护（也称第Ⅱ段电流保护），用于保护无时限电流速断保护不到的后一段线路。
限时电流速断保护单相原理接线如图2所示。
与无时限电流速断保护原理接线相似，不同的是由时间继电器KT代替了中间继电器KM，时间继电器KT的触点容量较大，可以直接接通跳闸回路。
图2 限时限流速断保护单相原理接线定时限电流速断保护无时限电流速断保护和时限电流速断保护共同构成了线路的主保护。
为防止本线路的主保护拒动，以及下一线路的保护或断路器拒动，必须还要给线路设置后备保护--定时限过流保护（也称第Ⅲ段电流保护），以作为本线路的近后备保护和下一线路的远后备保护。
定时限电流保护的原理接线与限时电流速断保护相同，知识动作电流和动作时限不同。
电流保护的接线方式电流保护的接线方式是指电流保护中电流继电器线圈与电流继电器线圈与电流互感器二次绕组的连接方式。
流入继电器的电流与电流互感器二次侧流出电流的比值称为接线系数Kcon。
常见的电流保护接线方式有：三相完全星形接线、两相两继电器不完全星形、两相三继电器不完全星形等。
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继电保护装置一般由测量回路、逻辑回路、执行回路三部分组成。
微机保护装置主要由硬件结构和保护软件组成。
硬件结构可分为五部分：数据采集系统、输入输出接口、微型计算机系统、人机接口部分、电源。
微机保护是处理数字信号的，常用的模数转换通常有A/D变换和VFC压频变换两种模式。
对电力系统继电保护的基本性能要求有：可靠性，选择性、快速性、灵敏性。
可靠性。
分为两个方面，即可信赖性与安全性。
选择性。
继电保护的选择性是指在对系统影响可能最小的处所，实现断路器的控制操作，以终止故障或系统事故的发展3）快速性。
继电保护快速性是指继电保护应以允许的可能的最快动作速度动作于断路器跳闸，以断开故障或终止异常状态发展。
继电保护快速动作可以减轻故障元件的损坏程度，提高线路故障后重合闸的成功率，并特别有利于故障后的电力系统同步运行稳定性。
4）灵敏性。
故障时通入装置的故障量和给定的装置起动值之比。
微机保护装置具有以下特点：1．维护调试方便2．可靠性3．动作正确率高4．易于获得各种附加功能5．保护性能容易得到改善6．使用灵活、方便7．具有远方监控特性主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。
后备保护是主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。
后备保护可分为远后备和近后备两种方式。
近后备是当主保护拒动时，由该电力设备或线路的另一套保护实现后备的保护；或当断路器拒动时，由断路失灵保护来实现的后备保护（用于220KV系统）。
远后备是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护实现后备（用于110KV系统）。
220KV线路保护配置的基本原则a. 加强主保护是指全线速动保护的双重化配置，同时，要求每一套全线速动保护的功能完整，对全线发生的各种类型故障，均能快速动作切除故障。
每套全线速动保护应具有选相功能，对于要求实现单相重合闸的线路，当线路在正常运行中发生不大于100Ω电阻的单相接地故障时，全线速动保护应能正确选相跳闸。
在旁路断路器带线路运行时，至少应保留一套全线速断保护运行。
a. 两套全线速动保护的交流电流、电压回路和直流电源彼此独立。
；b.每一套全线速动保护对全线路内发生的各种类型故障，均能快速成动作切除故障；c. 两套全线速动保护应具有选相功能；d. 两套主保护应分别动作于断路器的一组跳闸线圈；e. 两套全线速动保护分别使用独立的远方信号传输设备；f.. 具有全线速动保护的线路，其主保护的整组动作时间应为：对近端故障：≤20ms;对远端故障：≤30ms（不包括通道时间）。
3、220KV线路的后备保护采用近后备方式。
4、对220KV线路，发生接地短路时，当接地电阻不大于100Ω时，保护应能可靠地切除故障。
5、对220KV线路，发生相间短路时，当相间电阻不大于25Ω时，保护应能可靠切除故障。
WXB-11(C) 配置5块CPU，其中CPU1完成高频距离和高频零序保护，是装置的主保护，CPU2完成距离保护功能，具有三段式相间距离保护、三段式接地距离，相间距离和接地距离动作特性均采用多边形特性，CPU3完成零序保护功能，具有四段式零序保护、两段在非全相运行时投入的不灵敏零序保护，CPU2、CPU3共同完成后备保护，CPU4完成重合闸功能，可方便地选择单重方式、综重方式、三重方式及重合闸停用，另外还有一块人机对话CPU （MMI），完成通讯、巡检、报告打印等功能。
PSL-602 配置4块CPU，其中CPU1完成纵联距离和纵联零序保护，是装置的主保护，CPU2完成距离保护、零序保护功能，是后备保护，CPU3完成重合闸功能，人机对话CPU （MMI）完成通讯、巡检、报告打印等功能。
PSL601 配置4块CPU，其中CPU1完成纵联方向保护，是装置的主保护，CPU2完成距离保护、零序保护功能，是后备保护，CPU3完成重合闸功能，人机对话CPU（MMI）完成通讯、巡检、报告打印等功能。
PSL603 配置4块CPU，其中CPU1完成光纤电流差动保护，是装置的主保护，CPU2完成距离保护、零序保护功能，是后备保护，CPU3完成重合闸功能，人机对话CPU（MMI）完成通讯、巡检、报告打印等功能。
LFP-901配置3块CPU，其中CPU1具有工频变化量方向高频保护，工频变化量快速距离Ⅰ段元件ΔZ；二段零序方向过流保护；CPU2是三段相间和接地距离保护；CPU3是起动和管理插件，作为CPU1、CPU2保护的总起动元件，完成人机对话，故障测距及故障信息打印功能。
RCS-901/931保护的核心部件均由一个 CPU插件组成，由单片机（CPU）和数字信号处理器（DSP）组成，CPU完成装置的总起动元件和人机界面及后台通信功能，DSP完成所有的保护算法和逻辑功能。
100公里以上线路，可采用两套复用光纤通信电路。
复用通道的接口设备应为保护专用，且两套保护传输通道应采用不同的路由。
WXB-11、LFP-901 901保护不含重合闸，（901A保护含重合闸但不用）。
11保护和901保护均与11屏上的失灵启动装置配合构成断路器失灵保护的启动。
1、正常运行时，11保护、901保护均投入运行。
启用11保护的重合闸。
901保护动作后由分相跳闸继电器及其分相跳闸压板经操作箱出口跳闸，同时由另外二付接点（带和不带固定的分相跳闸逻辑）分别起动11保护的重合闸及构成和11保护公用的断跳器失灵保护。
11保护、901保护动作后的跳闸接点分别经操作箱的两组跳闸回路作用于断路器的两组跳圈。
2、“11”保护重合闸（CPU4）停用时，应将“901”保护沟通三跳（6LP21）压板合上，使901保护各段出口均三跳，同时应将“11”保护的重合闸方式开关置“停用”位置，并断开“11”保护的1LP9合闸出口压板。
当11屏上断路器失灵保护启动装置异常时，应同时将11屏和901屏上起动失灵保护的跳闸接点回路及其对应的压板断开。
●收发信机或高频通道异常时，两侧11高频闭锁保护应同时停用。
●当一侧装置中某个保护插件（CPU1－CPU4），出现异常时，则将该侧异常的保护退出运行，并立即通知继保处理。
在处理时，省调调度员允许该侧11保护（高、距、零、重及断路器失灵启动）全部退出运行。
同时发令另一侧11高频保护陪停，距离、零序、重合闸、断路器失灵保护仍照常运行。
上述处理只局限于进行更换插件的处理。
若需进行测试或联动试验，则应申请旁路开关代本线开关之后，方可进行。
●若11高频保护插件（CPU1）故障，可首先将本侧及对侧高频保护退出运行，其高频投入压板断开。
其它保护照常运行。
●当人机对话插件CPU故障时，11保护及重合闸均可照常运行。
但需通知继保专业人员及时处理。
●三取二选择是为了防止因某个CPU异常造成保护装置非预期动作，“三取二”的含义就是指高频、距离、零序保护中至少有两个CPU起动后，才能开放-24V跳闸出口电源, “三取一”的含义就是指高频、距离、零序保护中只要有一个CPU起动后，就能开放-24V跳闸出口电源。
“三取二”或“三取一”的选择可以在10＃跳闸插件中通过跳线选择。
一般在运行时，投入“三取二”功能。
●11整套保护投信号时，应给上保护直流电源，保护相应的功能压板置投入位置，保护出口压板及启动失灵压板置断开位置。
●11整套保护停用时，应断开保护直流电源，保护相应的功能压板置退出位置，保护出口压板及启动失灵压板置断开位置。
901保护的投运、停用：●正常运行时，901屏上保护装置信号正常，有关压板合上，全部保护装置投入运行。
●收发信机或高频通道出现异常时，两侧901方向高频保护应同时停用。
●当一侧装置中保护插件出现异常：① CPU1运行灯灭，且发告警信号，需将两侧高频和零序投入压板断开，即CPU1保护退出工作，此时CPU2仍能运行投跳。
② CPU2运行灯灭，且发告警信号，则将该侧距离保护投入压板断开，即CPU2保护退出工作，此时CPU1仍能运行投跳。
③当CPU1、CPU2同时告警时，需将整套保护全部退出运行，有关压板全部退出，并切断保护直流电源等待处理。
④以上①、②若要更换插件时仍需同③处理或用旁路开关代。
⑤当起动和管理插件CPU3故障时，901保护不能正确启动，处理同③。
7、11高频闭锁保护和901方向高频保护投运步骤是：（1）两侧“高频投入”压板处断开位置（停信和跳闸逻辑不工作，但收发信机及高频通道仍能正常工作）。
（2）两侧高频交换信号，正常后：（3）发令将“高频投入”压板合上。
注：11高频闭锁保护交换高频信号时，收发信机远方启动回路需投入；901方向高频保护交换高频信号时，用 901保护装置远方启动逻辑。
8、旁路开关代出线开关运行时，只将该线路11保护收发信机经切换开关（11QK）切至与旁路保护配合构成高频闭锁保护。
901方向高频保护停用。
若旁路保护亦为11型保护，则只需将线路收发信机直接切至旁路开关11保护。
RCS-901（900）、PSL-602(600)一般在运行时，投入三取一功能。
旁代时旁路为11保护时，则应将收发信机的远方起动回路投入。
RCS－931、PSL－603一般在运行时，投入三取一功能。
RCS-931、CSL-103（1）两侧在电流、电压回路带负荷试验正确无误后，光纤通道数据交换正常（通过液晶窗口显示的电流角度等数据）。
（2）发令将两侧纵联差动保护的投入压板（1LP14合上）。
3/2接线典型线路保护双重化配置，二、3/2断路器接线方式线路保护技术性能1）线路保护按线路为单元装设；重合闸装置、三相重合闸的电压检定和同期检定，分相操作继电器箱，断路器失灵保护等按断路器为单元装设。
2）线路保护具有两套独立的选相跳闸逻辑装置，且分别受控于线路的不同的保护装置，并按故障类型发出单相或三相跳闸命令。
3）断路器有两组跳闸线圈，线路保护动作时分别作用于其中一组跳闸线圈。
4）短引线保护装置设在母线侧断路器操作屏上。
正常不投入运行，只有在输电线路停运后，且该串断路器均运行时才投运。
5）中间断路器失灵保护应配备双套远方跳闸发信装置。
三、3/2断路器接线方式断路器失灵保护3/2断路器接线的断路器失灵保护按断路器为单元设置，断路器失灵保护动作后应先瞬时作用于本相拒动断路器的两个跳闸线圈使之跳闸，再经一短延时跳该拒动断路器三相及有关断路器。
靠近母线侧的断路器失灵保护应起动各自的母线保护出口继电器，使该母线上的所有断路器跳闸，并使中间断路器也跳闸。
中间断路器失灵保护动作后使靠近两母线的断路器跳闸，并均应能提供起动两套远方跳闸发信装置，远跳线路对侧开关。
四、短引线保护短引线保护是3/2断路器接线方式所特需的，如图所示，当输电线路L1停电检修时，线路刀闸QS被断开后，线路保护退出运行，而3/2断路器接线中该串断路器仍保留在运行中，此时该串1、2电流互感器之间的短引线发生短路故障时，需要靠短引线保护将故障切除。