继电保护 电流保护
继电保护概述和电流保护
8.3 定时限过电流保护
4. 过电流保护旳整定
A 1
G
B 2
C
d2 D
d1
3
4
M
I SS . m a x CSS I L. m a x
t
I RE CRE CSS I L. m a x
t 1
t
t 2
t
t 3
I
T ST
CRE CSS CR
IL. m a x
1. 选择性 2. 速动性 3. 敏捷性 4. 可靠性
A
1
G
B
C
2
3
d1
d2
d3
d4
单侧电源电路
D 4
4 继电保护旳基本原理
电力系统发生故障时旳现象：电流增大、电压降低、电压和 电流间相位角发生变化等。
利用发生故障时这些电气量与正常运营时旳差别，就能够构 成多种不同原理旳继电保护：
1. 电流保护； 2. 低电压保护；
t
l
单侧电源放射形网络中过电流保护动作时限的选择说明
3）要求： 近后备敏捷度不小于1.3～1.5； 远后备敏捷度不小于1.2； 从电源端到负荷端敏捷度递增。
评价： 靠延时满足选择性；满足敏捷性；不满足速动性
8.4 三段式电流保护旳应用及评价
1 原理简朴、只需电流量、工作可靠，一般情况下能够满足迅 速性要求，广泛应用于35kV下列电网；
5 继电保护旳发展史
2. 继电保护装置旳发展史 机电型（电磁型） 晶体管型 集成电路型(未实用化推广) 微机型
其他可能旳发展方向
5 继电保护旳发展史
3. 微机继电保护装置旳特点
优点：硬件便于统一；具有很强旳软件、硬件自检功能；可以 便地实现复杂旳动作特征；维护调试以便；并具有故障测距、 故障录波和报告打印等辅助功能。
继电保护工作原理
继电保护工作原理
继电保护工作原理是指通过继电器将电力系统各部件的状态信息传递给保护设备，实现对电力系统的保护。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 电流保护：电流保护主要是通过测量电路中的电流来判断是否存在过载、短路等故障。
当电流超过设定值时，继电器会被动作，将信号发送给保护设备，从而切断故障电路。
2. 过电压保护：过电压保护是通过对系统中电压进行监测和测量，当电压超过设定值时，继电器会动作，将信号传递给保护设备，以避免电气设备受到损坏。
3. 低电压保护：低电压保护基本原理与过电压保护相似，但是保护对象是电压过低的情况。
当电压低于设定值时，继电器会触发保护动作，以避免设备在电压过低情况下无法正常工作。
4. 频率保护：频率保护用于监测电力系统的频率，当频率偏离正常范围时，继电器会动作，将信号传递给保护设备，以防止电力系统发生频率过高或过低的故障。
5. 距离保护：距离保护是用于判定系统中发生故障的位置，以便精确地切除故障区域。
它通过测量故障点电流和电压的相位差来判断故障的距离，从而实现保护动作。
6. 差动保护：差动保护是一种用于保护输电线路和变压器的重要方式。
它基于物理定律，通过比较输入和输出电流的差值，
来判定是否存在异常情况，如短路、接地等故障。
综上所述，继电保护工作原理是通过测量和比较电力系统中各种参数（电流、电压、频率等）的数值，判断系统是否存在故障，并通过继电器将信号传递给保护设备，实现对电力系统的自动保护。
继电保护保护类型
继电保护按保护分类（1)电流速断保护：故障电流超过保护整定值无时限（整定时间为零），立即发出跳闸命令。
(2）电流延时速断保护：故障电流超过速断保护整定值时,带一定延时后发出跳闸命令.(3）过电流保护:故障电流超过过流保护整定值，故障出现时间超过保护整定时间后发出跳闸命令。
（4）过电压保护：故障电压超过保护整定值时，发出跳闸命令或过电压信号.(5)低电压保护：故障电压低于保护整定值时,发出跳闸命令或低电压信号.(6）低周波减载：当电网频率低于整定值时，有选择性跳开规定好的不重要负荷。
（7）单相接地保护：当一相发生接地后对于接地系统，发出跳闸命令，对于中性点不接地系统，发出接地报警信号.（8）差动保护：当流过变压器、中性点线路或电动机绕组，线路两端电流之差变化超过整定值时，发出跳闸命令称为纵差动保护,两条并列运行的线路或两个绕组之间电流差变化超过整定值时，发出跳闸命令称横差动保护。
（9)距离保护：根据故障点到保护安装处的距离（阻抗)发出跳闸命令称为距离保护。
（10）方向保护:根据故障电流的方向，有选择性的发出跳闸命令称为方向保护.（11）高频保护:利用弱电高频信号传递故障信号来进行选择性跳闸的保护称为高频保护.（12）过负荷：运行电流超过过负荷整定值（一般按最大负荷或设备额定功率来整定)时，发出过负荷信号。
(13)瓦斯保护:对于油浸变压器，当变压器内部发生匝间短路出现电气火花,变压器油被击穿出现瓦斯气体冲击安装在油枕通道管中的瓦斯继电器，故障严重，瓦斯气体多，冲击力大，重瓦斯动作于跳闸，故障不严重，瓦斯气体少，冲击力小,轻瓦斯动作于信号。
（14)温度保护：变压器、电动机或发电机过负荷或内部短路故障，出现设备本体温度升高，超过整定值发出跳闸命令或超温报警信号。
（15)主保护：满足电力系统稳定和设备安全要求，出现故障后能以最快速度有选择性的切除被保护设备或线路的保护。
(16）后备保护:主保护或断路器拒动时，用来切除除故障的保护。
电力系统继电保护原理-电流保护
I
I se
t.1
K
I re
l
I (3) k.B.max
II set.2
K
I re
l
I (3) k .C.m ax
KI rel
1.2
~ 1.3
继电器：
I
I op
I
I set
nTA
Kcon
nTA 为TA变比；
K con接线系数，CT二次侧接线为Y，=1； 为D，=31/225
（2）动作时间 “瞬时”
13
2.1.2 单侧电源网络相间短路时 电流量特征
1）中性点直接接地网络（110kV及以上） 主要承担输电任务，形成多电源环网，其 主保护一般由纵联保护担任，全线路上任意 点故障都能被快速切除 2）中性点非直接接地网络（110kV以下） 主要承担供、配电任务，通常采用双电源 互为备用，正常时单侧电源供电的运行方式， 其主保护一般由阶段式动作特性的电流保护
④量度继电器：过量继电器 KA
欠量继电器 KZ
10
过电流继电器原理框图
11
⑤继电特性 两个要点： 1)永远处于动作或返回状态，无中间状态。 2)Iop不等于Ire，使接点无抖动。
输出E
1 62
过量
输出E
26
欠量
1
5
Ire
34
Iop
输入I
4 35
Uop Ure
输入12U
⑥基本动作参数 动作参数： Iop 、Uop 返回参数： IDre 、Ure 返回系数 Kre = 返回参数/动作参数 KA： Kre = Ire / Iop ＜1 KV： Kre = Ure / Uop ＞1
就可能没有保护范围。
30
五项继电保护技术常识范本
五项继电保护技术常识范本一、电流保护技术电流保护技术是电力系统中最基本、最重要的保护技术之一。
它可以通过检测电路中的异常电流来及时切断故障电路，保护设备的安全运行。
电流保护主要有过电流保护和零序保护两种类型。
过电流保护是指在电流超过设定值时切断电路，防止电流超载引发设备损坏和故障扩大。
过电流保护常用的继电器有过流继电器和差动继电器。
过流继电器根据不同的故障类型，分为短路保护和过负荷保护两种。
差动继电器主要用于保护发电机、变压器等大型设备，通过比较电流的差值来判断故障。
零序保护是指在电力系统的三相电流中有一相出现故障时，通过检测零序电流变化来判断故障位置，并切断故障电路，避免损坏其他设备。
零序保护常用的继电器有零序电流继电器和差动保护继电器。
零序电流继电器通过检测三相电流的不平衡来判断故障位置，差动保护继电器则通过比较零序电流和三相电流之间的差值来判断故障。
二、电压保护技术电压保护技术是保护电力系统中各类设备的电压稳定性和安全运行的关键手段。
它主要通过检测电压的变化来判断电力系统的故障情况，并及时采取措施保护设备。
电压保护主要有欠压保护和过压保护两种类型。
欠压保护是指在电压降低到设定值以下时，切断电路，防止设备过载和损坏。
欠压保护常用的继电器有欠压继电器和欠频继电器。
欠压继电器通过检测电压降低来触发保护动作，欠频继电器则通过检测电力系统的频率降低来触发保护。
过压保护是指在电压超过设定值时，切断电路，防止设备过载和损坏。
过压保护常用的继电器有过压继电器和过频继电器。
过压继电器通过检测电压上升来触发保护动作，过频继电器则通过检测电力系统的频率上升来触发保护。
三、差动保护技术差动保护技术是一种常用的继电保护技术，它可以通过比较电流差值来判断电力系统中的故障位置，并及时切断故障电路，保护设备的安全运行。
差动保护常用于保护发电机、变压器等大型设备。
差动保护继电器通常由两个或多个电流互感器和比较机构组成。
当系统中的电流通过互感器时，差动继电器会将互感器输出的电流进行比较，如果互感器输出的电流不平衡或超过设定值，则触发保护动作，并切断故障电路。
继电保护二 三段式电流保护
整定值应选取(1),(2)中较大者。 如按照条件(2)整定将使起动电流过大，因而保护范围缩小 时，应使保护装置的动作时间大于断路器三相不同期合闸 的时间(约0．1s) ，则可以不考虑 三相不同时合闸时，相当于出现纵向不对称故障，则必 然出现不对称序分量。
(附）纵向不对称故障分析
(3)当线路上采用单相自动重合闸时，躲非全相运行期 间振荡所造成的最大零序电流整定
电力系统继电保护
——华图乔老师
主要考点：
1.电流继电器的原理及相关概念 2.三段式电流保护的基本原理、整定计算（原则）、灵敏度校验 3.三段式电流保护的接线 4.方向性电流保护基本原理、方向元件设置原则 5.接地故障时零序分量的分布特点 6.零序分量的获取方法 7.三段式零序电流保护原理、整定计算（原则）、灵敏度校验
问题3.相间三段式电流保护的接线
三段式电流保护接线图
三段式电流保护接线图
低压线路保护逻辑框图
Ⅲ Ⅲ
问题5 方向性电流保护 1.双侧电源系统示例及其保护动作分析
按照选择性要求,应由保护区3,4切除故障
I , I I 如果：电流速断定值 I set . 2 m set . 5 n 则电流速断保护2，5误动
问题1 电流继电器 是实现电流保护的基本元件，也是简单继电器的典型
主要特性。 以P代表继电器动作的逻辑状态 继电器动作：P=1 （逻辑“1”） 继电器返回：P=0 （逻辑“0” ） 概念：1）电流继电器动作电流：Idz.j 2）电流继电器返回电流：Ifh.j
• 继电特性
• 继电器的动作明确干脆， 不可能停留在某一个中间位置 保证其动作确切可靠
4、定时限过电流保护
定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。要求作为本线路主保护的后 备 以及相邻线路或元件的远后备。 • 动作电流按躲过最大负荷电流整定。 III
继电保护的四个基本原理
继电保护的四个基本原理继电保护是电力系统中非常重要的一项安全保护措施，它能够在电力系统发生故障时快速、准确地检测和切除故障部分，从而保护电力设备和电力系统的安全运行。
继电保护的实现依赖于一些基本原理，本文将介绍继电保护的四个基本原理。
一、电流保护原理电流保护是继电保护中最常见的一种保护方式。
它基于电流的大小和方向来判断电力系统中是否存在故障。
当电流超过设定值时，继电器就会触发动作，进而切除故障部分。
电流保护的实现主要依赖于电流互感器和继电器。
电流互感器将高电压线路中的电流转换成与之成比例的低电流，并通过继电器进行监测和切除故障。
二、电压保护原理电压保护是继电保护中另一种常见的保护方式。
它主要用于检测电力系统中的电压异常情况，如过高或过低的电压。
电压保护的实现需要使用电压互感器和继电器。
电压互感器将高电压线路中的电压转换成与之成比例的低电压，并通过继电器进行监测和切除故障。
三、差动保护原理差动保护是一种以比较电流差值来判断电力系统中是否存在故障的保护方式。
它主要应用于变压器、发电机等设备的保护。
差动保护的实现主要依赖于电流互感器和继电器。
电流互感器将设备输入和输出侧的电流转换成与之成比例的低电流，继电器通过比较两侧电流的差值来判断是否存在故障，并触发动作切除故障。
四、过电流保护原理过电流保护是一种以电流超过额定值来判断电力系统中是否存在故障的保护方式。
它主要用于保护电力系统中的配电线路和设备。
过电流保护的实现主要依赖于电流互感器和继电器。
电流互感器将高电压线路中的电流转换成与之成比例的低电流，并通过继电器进行监测和切除故障。
继电保护的四个基本原理分别是电流保护、电压保护、差动保护和过电流保护。
这些原理在电力系统中起到了至关重要的作用，保护了电力设备和电力系统的安全运行。
通过合理配置和使用继电保护装置，能够及时检测和切除故障，有效避免了电力系统事故的发生，保障了电力系统的可靠供电。
继电保护-零序电流保护
=
C0m I0M
=
1 K0b.m
I0M
39/58
三、零序电流Ⅲ段保护
躲过下一级线路出口相间短路所产生的最大不
平衡电流。
I III set
>
Iunb
=1 nTA
IµA + IµB + IµC
=
(0.1/
2)⋅
I (3) K .max
nTA
(三相互感器为同型号 时，下图说明)
目前的工程中，通常取一次的零序电流为300～
IA
Ia'
( ) = 1
nTA
IA − IµA
三相二次、一次I关系：
误 不IZ差 平µ1 A， 衡称 电ZµZ为 流2 ：IunZb L
3I0 = Ia + Ib + Ic
( ) ( ) = 1
nTA
IA + IB + IC
−1 nTA
IµA + IµB + IµC
15/58
TA的误差曲线：
二次侧 I2
国家标准规定，最大的过渡电阻按照下面
考虑：110kV—— 75Ω 220kV——100Ω
实质是反映：
500kV——300Ω
I K ≥ 1kA
43/58
2.3.6 方向性零序电流保护 通常为多接地点——类似于“多电源”点。
因此，需要方向元件。 回顾一下零序方向特征：
44/58
分析1上图，并归2 纳后，可以1 知道： 2 1）内部接地时 2）N侧外部接地时
Ia'
( ) = 1
nTA
IA − IµA
三相二次、一次I关系：
Z1
IµA
继电保护三段电流保护讲解
TA • 继电器的动作电流：
I g.oper
K con
I ope r nTA
(3-17)
KA 三相三继电器完全星形接线
3.4 电流保护的接线方式
3.4.1 三种基本接线方式
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. 常用的三种接线方式：三相三继电器完全星形接线、两相两继电器不完 全星形接线和两相电流差接线。
I1.max
动作时限为
t
II 1
t
I 2
t
0.5s
灵敏度校验
K sen
I (2) k .1.min
I II oper.1
600 1.34 1.3 445 符合要求
1.21.590 190.6A 0.85
继电器动作电流
3-11.如图3-21所示，35kV电网线路1的保护拟定为三段式电流保护，已知线路1最 大负荷电流为90A，nTA=200/5,在最大及最小运行方式下各点短路电流见下表。线 路2的定时限过流保护动作时限为1.5s。试对线路1三段式电流保护进行整定计算。
1、保护1的无时限电流速断一次动作电流
K2 K1
K3
I K I I oper.1
(3) rel K .N .max
1.25740 925A
1
2
3
继电器动作电流
II g .oper.1
K con nTA
I
I ope
r
.1
925 200/5
23.125A
图3-21
2、保护1的时限电流速断保护
3.三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。
继电保护三段电流保护讲解
2420 12.3 1.5 190.6
作相邻线路2的远后备保护
K se n
I (2) k .2. m in
I III oper.1
600 3.15 1.2 190.6
3.6 电流电压联锁速断保护
——采用电流电压联锁速断保护，可在不延长保护动作时间的条件下，增 加保护范围。
2. 常用的三种接线方式：三相三继电器完全星形接线、两相两继电器不完 全星形接线和两相电流差接线。
1）三相三继电器完全星形接线的特点：
① 每相上均装有TA和KA、Y形接线
② KA的触点并联（或）
或
③能反映所有单相接地故障
• 接线系数:
K con
Ig I2
流入继电器电流
=1 (Y形接法)
TA的二次电流
TA
190.6 4.76A 200/5
最大运行方式下三相短路电流(A) 最小运行方式下两相短路电流(A)
3520 2420
740 600
310 300
动作时限为
t III 1
t III 2
t
1.5
0.5
2.0s
灵敏度校验： 作本线路的近后备保护
K sen
I (2) k .1. m in
3.6.1 电流电压联锁速断保护原理
7周2，DQ1-2
8周3，DQ4-5
7周3，DQ4-5(停课)
或 与
三相低电压继电器各触点“或”控制KM1
0.5s
灵敏度校验
K sen
I (2) k .1.min
I II oper.1
2420 2.27 1.3 1064
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
继电保护考点
继电保护考点第2章 电流保护1. 零序保护的基本思想：电力系统正常工作时，其三相是近似对称工作的，三相中的电压和电流应为对称的三相电压/电流，其负序、零序电压/电流基本等于零。
当出现短路故障时，电路中将会通过很大的零序电流。
所以可以通过检测零序分量的大小来判别系统的故障并实施保护。
2. 中性点不直接接地系统单相接地故障的特点：（1）通过对地电容构成回路，回路阻抗大，电流小。
（2）故障点的零序电压大小与故障前故障相的相电压大小相等，方向相反。
（3）非故障线路的零序电流为自身的对地电容电流之和，方向为流出母线。
（4）故障线路的零序电流为非故障线路的对地电容电流之和，方向为流入母线2.3 解释“动作电流”和“返回系数”，过电流继电器的返回系数过低或高各有何缺答：在过电流继电器中，为使继电器启动并闭合其触点，就必须增大通过继电器线圈的电流，以增大电磁转矩，能使继电器动作的最小电流称之为动作电流。
在继电器动作之后，为使它重新返回原位，就必须减小电流以减小电磁力矩，能使继电器返回原位的最大电流称之为继电器的返回电流。
过电流继电器返回系数过小时，在相同的动作电流下起返回值较小。
一旦动作以后要使继电器返回，过电流继电器的电流就必须小于返回电流，真要在外故障切除后负荷电流的作用下继电器可能不会返回，最终导致误动跳闸；而返回系数过高时，动作电流和返回电流很接近，不能保证可靠动作，输入电流正好在动作值附近时，可能回出现“抖动”现象，使后续电路无法正常工作。
继电器的动作电流、返回电流和返回系数都可能根据要求进行设定。
2.4 在电流保护的整定计算中，为什么要引入可靠系数，其值考虑哪些因素后确定？答：引入可靠系数的原因是必须考虑实际存在的各种误差的影响，例如：（1）实际的短路电流可能大于计算值；（2）对瞬时动作的保护还应考虑短路电流中非周期分量使总电流增大的影响；（3）电流互感器存在误差；（4）保护装置中的短路继电器的实际启动电流可能小于整定值。
电力系统继电保护-2 电网的电流保护
1、电力系统运行方式（ Z s）的变化； 2、电力系统正常运行状 态（E）的变化； 3、不同短路类型（ K）的变化； 4、随短路点距等值电源 的距离变化，短路电流 连续变化，越远电流越 小， 并且在本线路末端和下 级线路出口短路，电流 没有差别。
（图解：电力系统艰苦的工作环境）
2.1.3 电流速断保护
最大运行方式- 在相同的地点发生相同 类型的短路时流过保护 安装处电流最大， 对继电保护而言称为系 统最大运行方式，对应 的系统等值阻抗最小， Z s Z s min。 最小运行方式- 在相同的地点发生相同 类型的短路时流过保护 安装处电流最小， 对继电保护而言称为系 统最小运行方式，对应 的系统等值阻抗最大， Z s Z s max。
根据继电器的安装位置和工作任务给定动作值， 为使继电器有普遍的使用价值，动作值可以调整。
图2-1： 过电流继电器框图
2.1.1 继电器
（电流继电器图）
（电压继电器DY-28C图）
（时间继电器DS-31图）
（LDB-I型电流保护综合继电器图）
2.1.1 继电器
• 3 继电器的继电特性
• 继电特性——无论起动和返回，继电器的动作都是明确干脆的，它不 可能停留在某一个中间位置。
2.1.4 限时电流速断保护
• （图2-9： 限时电流速断动作时限的配合关系）
由上图可见，在保护 1 电流速断范围以内的故障，将以 t1I 的时间被切除，此时保
II 护 2 的限时电流速断虽然可能起动，但由于 t 2 较 t1I 大一个 t ，保护 1 电流速断
动作切出故障后，保护 2 返回，因而从时间上保证了选择性。
• • • •
2.1.1 继电器
• 2 过电流继电器原理框图
继电保护保护类型
继电保护保护类型继电保护是电力系统中保护设备的一种重要手段，它通过对电力设备异常情况的检测，并发送信号控制接触器、断路器等装置进行动作，以保护电力系统的安全运行。
继电保护的分类主要根据被保护元件的不同类型进行划分，下面将介绍几种主要的继电保护类型。
一、电流保护电流保护是最常见的一种继电保护类型。
电流保护根据电路中电流的大小与设定值的关系来判断电路是否正常。
当电流异常时，电流保护会及时控制断路器的动作，切断电路，起到保护电气设备的作用。
例如，在电动机运行过程中，如果电流超过了额定值，则电流保护会及时切断电源，以避免设备烧毁。
二、电压保护电压保护是用来对电力系统电压异常状况进行检测的保护方式。
在电力系统中，电压的稳定性对设备运行非常重要。
电压保护可以检测电压的过高、过低、失压等异常情况，并根据设定值控制断路器等装置的动作。
它起到保护设备以及维持电力系统稳定运行的作用。
三、过载保护过载保护是针对电力设备超过额定负荷长时间运行而导致过热的情况进行保护的一种继电保护类型。
在电力系统中，电力设备的额定负荷一般是由制造厂家或设计部门根据设备的工作特性和可靠性确定的。
过载保护通过监测电路中电流的大小，当电流超过一定值时，会触发保护装置，切断电源，以保护设备不被过热损坏。
四、短路保护短路保护用来对电力系统中由于电路线路、设备绝缘损坏等引起的短路故障进行保护。
短路故障会导致电流迅速升高，对设备和电力系统的安全造成巨大风险。
短路保护通过检测电路中的电流、电压等参数来判断是否存在短路故障，并触发相应的保护动作，将故障段隔离，保护电力设备和系统的安全运行。
五、过电压保护过电压保护是为了防止电力系统中因为电力设备故障、闪击、雷击等原因导致电压突然升高而引发的故障。
过电压保护通过检测电压的变化情况，一旦发现异常，会及时触发保护动作，将电压恢复到正常水平，以保护电力设备不受损害。
六、欠电压保护欠电压保护主要是为了防止电力系统中电压突然降低引发的故障。
继电保护 第2章 电网的电流保护
第二章 电网的电流保护
五、方向性电流保护的应用特点 １.电流速断保护可以取消方向元件的情况 速断保护的整定值躲过反方向短路时流过保护的最大短路电流， 保护可以不用方向元件
第二章 电网的电流保护
2. 外汲电流的影响(略) ３.过电流保护装设方向元件的一般方法 反方向保护的延时小于本线路保护的动作延时，本保护可不用方向元件
3 2
）
Ik K
E
Zs
Z k
工频 周期 分量
短路点至保护安装处之间的阻抗
第二章 电网的电流保护
三、电流速断保护
1.工作原理
电流速断保护 （１）动作电流的整定
I
set
Ik. L.min
3 2
E Zs.max z1Lmin
原则:保护装置的动作电流要躲过本线路末端的最大短路电流。
第二章 电网的电流保护
五、定时限过电流保护
作为下级线路主保护的远后备保护、本线路主保护的近后备保护、过负荷保护
1.工作原理 2.定时限过电流保护的整定 （１）动作电流的整定
原则：保护装置的动作电流要躲过本线路出现的最大负荷电流，返回电流也应大于
负荷自启动电流
保护
继电保护的一次动作电流ＩIIIset
由线路流向母线，要求保护不动作 二、方向性电流保护的基本原理 双侧电源网络相间短路的电流保护在原有电流保护的基础上增加 功率方向元件，在反方向故障时把保护闭锁使其不致误动作
双侧电源网络相间短路的电流保护
功率方向元件
可以看成两个单侧电源网络相间短路的电流保护
第二章 电网的电流保护
三、功率方向判别元件
90
arg
Uｅr ｊ Ir
五项继电保护技术常识模版
五项继电保护技术常识模版继电保护技术在电力系统中起着非常重要的作用，它可以检测电力系统中的异常情况，并采取适当的措施来保护设备的安全运行。
在这篇文章中，我们将介绍五项常见的继电保护技术，分别是差动保护、过电流保护、零序保护、接地保护和距离保护。
一、差动保护是一种常用的保护技术，它主要用于保护电力系统中的变压器和发电机等重要设备。
差动保护的原理是通过比较电流在设备两端的差值来判断设备是否发生故障。
差动保护系统通常由一个差动继电器和一组电流互感器组成。
当电流差异超过设定值时，差动继电器将触发保护动作，以确保设备的安全运行。
二、过电流保护是一种常见的保护技术，它可以用于保护电力系统中的输电线路和配电设备。
过电流保护的原理是通过检测电流是否超过设定值来判断设备是否发生故障。
过电流保护系统通常由一个过电流继电器和一组电流互感器组成。
当电流超过设定值时，过电流继电器将触发保护动作，以防止设备过载或短路。
三、零序保护是一种常用的保护技术，它可以用于保护电力系统中的电缆和变电站等设备。
零序保护的原理是通过检测电压和电流的零序分量来判断设备是否发生故障。
零序保护系统通常由一个零序继电器和一组电压互感器和电流互感器组成。
当零序分量超过设定值时，零序继电器将触发保护动作，以保护设备免受地故障和其他异常情况的影响。
四、接地保护是一种常见的保护技术，它可以用于保护电力系统中的设备和人员免受接地故障的影响。
接地保护的原理是通过检测接地电流来判断设备是否发生接地故障。
接地保护系统通常由一个接地继电器和一组电流互感器组成。
当接地电流超过设定值时，接地继电器将触发保护动作，以确保设备的安全运行。
五、距离保护是一种常用的保护技术，它可以用于保护电力系统中的输电线路和变电站等设备。
距离保护的原理是通过测量电压和电流之间的相对距离来判断故障发生的位置。
距离保护系统通常由一个距离继电器和一组电压互感器和电流互感器组成。
当故障发生的距离超过设定值时，距离继电器将触发保护动作，以快速定位并隔离故障。
继电保护线路电流保护
动作时间：
II II Ioper .1 Krel Ioper .2
II II t1 t 2 t
(3 10)
(3 11)
3.2 带时限电流速断保护（Ⅱ）
3.2.4 原理接线
将保护（I）线 路中的中间继电器 换成时间继电器。
II I t1 t 2 t II II t1 t 2 t
1.2 ~ 1.3
Lmin 灵敏性： 100% ——用其最小保护区长度Lmin来衡量： LK 要求： 最小保护区不应小于被保护线路全长的(15-20)%； 最大保护区不应小于被保护线路全长的 50% 。 最小保护区
死区
最大保护区 保护装置的 ——对于反应电流升高而动作的电流保护装置， L 动作电流： 能使保护装置起动的最小电流值。 有选择性的电流速断保护不可能保护线路的全长 ！
III I oper I1.max
(3 12)
2、外部故障切除后，已动作的电流继电器能可靠返回 流经保护的电动机最大自起动电流Iss.max要大于最大负荷电流， 因此引入自起动系数Kss =1.3~3 I ss. max K ss I 1. max ( 3 13) 保护装置的返回电流Ires要大于Iss.max， 因此引入可靠系数Krel =1.15～1.25 引入返回系数Kres，=0.85 保护装置的动作电流： K rel K ss III I oper I 1. max K res
t n t( n1)max t
(3 16)
I k .1. min III I oper
(3 - 9)'
要求：①作本线路近后备保护： ≥1.3~1.5。 ②作相邻元件的远后备保护： ≥1.2。 3.3.4 过电流保护原理接线
继电保护之过负荷保护、过电流保护、过热保护区别
1、过载保护和过热保护的区别?过载保护也就是过流保护，检测的是电动机的电流，实验时采用的方法是堵转。
在堵转时，电动机的电流较大，过流保护器就会动作。
过热保护检测的是电动机的整体或者局部的发热，采用的是热敏元件，使用时必须和温度变送器配合才能实现控制功能，二者均可以在缺相时发挥较好的效果，因为缺相时有局部过流现象，也有局部过热现象。
2、过负荷保护和过电流保护的区别?过负荷是装置异常运行的一种情况，一般只发信号,不动作于跳闸，整定值较低，但是带一段时间的延时，用于躲过设备的启动电流等情况;过流保护是电力设备短路时的一种保护，动作于跳闸，过流不一定是对称的。
由于速断保护不能保护线路全长，要靠过流保护来作为后备保护。
3、过流保护为什么加装低电压闭锁或者复合电压闭锁?过流保护保护的是按照躲过本线路末端的最大负荷电流整定的，灵敏度按照被保护线路末端最小运行方式下的两相短路电流进行校验的。
为了避免因灵敏度不足而引起保护的误动作，所以加装低电压闭锁装置或者复合电压闭锁，来确认线路的故障情况。
复合电压闭锁实际上就是一个低电压继电器和一个负序电压继电器并联组成的，只要其中的任何一个动作，那么过流保护就动作。
过电流保护为何要带低电压闭锁，以前不加装低压元件，定值计算时要躲过最大负荷电流来整定，这样就不能满足保护的灵敏度，加装低压元件后，不仅可以不用最大负荷电流整定，而且可以降低动作电流，提高他的灵敏度。
只是一个过电流判据，会使保护的可靠性降低，如果线路本身负荷比较大，当线路上有很多诸如电动机负载，并同时启动时，纯过流保护很容易动作。
当加上低电压闭锁判据时就可以判断是否真正发生短路故障，因为真正发生短路故障时，电压会急剧下降，如果只是电流大于定值，而电压正常，就表示线路没有故障，保护不动作。
如果电流大于定值的同时电压也低于定值，这时就表示线路发生短路故障了，保护要动作，切断故障。
过流保护是否带电压闭锁，主要看定值按照躲过最大负荷电流来整定时是否满足灵敏性，如果满足可不带电压闭锁。
变压器继电保护原理
变压器继电保护原理
变压器继电保护是为了防止变压器发生故障而采取的保护措施。
其原理主要包括电压保护、电流保护和温度保护三个方面。
电压保护是指当变压器的电压异常时，继电器会及时动作，切断变压器的电源，保护变压器不受电压过高或过低的损伤。
常用的电压保护方式有过压保护和欠压保护。
过压保护是通过检测变压器输入侧的额定电压是否超过设定的阈值来实现的，一旦超过阈值，继电器会动作，切断电源。
欠压保护则是检测变压器的输入侧电压是否低于设定的阈值，如果低于则继电器动作。
电流保护是为了防止变压器的电流超过额定值而引起变压器过载，造成变压器损坏。
电流保护常用的方式有过流保护和短路保护。
过流保护是通过检测变压器的输入或输出侧电流是否超过额定值来实现的。
当电流超过额定值时，继电器会动作，切断电源。
短路保护则是通过检测电流是否突然增大到异常高的数值来实现的，一旦检测到短路故障，继电器会动作。
温度保护是为了避免变压器过热引起的故障。
变压器继电保护常用的温度保护方式是通过变压器上设置的温度传感器来监测变压器的温度。
当温度超过设定的阈值时，继电器会动作，切断电源，以保护变压器不受过热的损伤。
综上所述，变压器继电保护原理包括电压保护、电流保护和温度保护三个方面，通过检测电压、电流和温度的异常情况，继电器及时动作，切断电源，以保护变压器的安全运行。
继电保护及整定计算方法
继电保护及整定计算方法
继电保护是电力系统中非常重要的组成部分，它们能够及时地检测和切除故障电路，保护电力设备不受损坏，并确保电力系统的可靠运行。
继电保护的正确整定对于保护设备的可靠性和灵敏度至关重要。
下面将介绍一些常见的继电保护及其整定计算方法。
一、电流保护：
电流保护是最常见且最基础的一种继电保护，该保护主要用于检测电流超过额定值的情况。
在整定电流保护时，首先需要确定故障电流的最大值和最小值，然后根据故障电流的范围来选择合适的整定电流值。
整定电流通常选择额定电流值的1.2倍到2倍之间。
继电保护的整定计算方法通常有经验法、校验法和计算方法等。
经验法主要是根据实际工程的经验来进行整定，校验法主要是通过对已有的系统进行校验来确定整定值，而计算方法主要是通过对系统的参数进行计算来确定整定值。
无论采用哪种方法，整定值的选择都需要考虑系统的特点、设备的容量和稳定性等因素，以确保保护设备的可靠性和灵敏度。
整定值的选择也需要考虑到系统的运行情况和故障情况，以确保保护设备能够及时地切除故障电路，保护电力设备的安全运行。
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1150A
（1）起动电流
I '' dz.1
K I'' ' K dz.next
K I'' ' K dz.2
K K I '' ' (3) K K d.C.max
=1.21.31250 1950(A)
（2）动作时限 t1'' t2' t 0 0.5 0.5(s)
（3）灵敏度校验
(2)
I ''
d.B.min
I ''' K I lm.近
(2) d.B.min
''' dz.1
3 2
I (3) d.B.min
=
I ''' dz.1
3 3550
2
3.87 f 1.5
794.12
2）作下一线路的远后备保护
I ''' K I lm.近
(2) d.C.min
''' dz.1
均符合要求
3 2
I (3) d.C.min
依次短时断开每条线路，当断开某条线路时，零 序电压信号消失，即表明接地故障出现在这条 线路上。
❖ 零序电流保护 ➢原理
利用故障线路零序电流较非故障线路大的特点来实 现有选择性地发出信号或动作于跳闸的保护装置
➢动作电流:躲过本线路非故障时零序电容电流
线路对地电压
I&set Krel 3UC0
本线路每相 对地电容
=
I ''' dz.1
3 1150
2
1.26 f 1.2
794.12
❖小结
➢ 在发生单相接地时全系统都将出现零序电压
➢ 在非故障的元件上的零序电流数值等于本身的对 地电容电流，电容性无功功率的实际方向为由母 线流向线路。
➢ 在故障线路上，零序电流为全系统非故障元件对地 电容电流之和，电容性无功功率的实际方向为由线 路流向母线。
二、中性点经消弧线圈接地电网中单相接 地故障的特点
1.25, Kss
1, Kre
0.85。
A
E1
1 30km
B 2
C 3
t3 0.5s
110kV IA-B.Lmax=540A
4
t4 1s
I (3) d.B.max
3780A
I (3) d.B.min
3550A
I (3) d.C.max
1250A
I (3) d.C.min
1150A
解：
1、对保护1进行电流速断的整定计算
I (3) d.B.max
3780A,
I (3) d.B.min
3550A
（1）起动电流
I' dz.1
K I' (3) K d.B.max
1.3 3780
4914(A)
（2）动作时限 t1' 0s
（3）灵敏度校验
115
3
X s.max
X 0 Lmin
115
3
X s.max
X 0 LAB
I' dz.1
d.B.min
X 0 LAB
115 3 0.4 30 3.55
6.7()
2、对保护1进行限时电流速断的整定计算
A
B
C
E1 1 30km
2
3 t3 0.5s
4
t4 1s
110kV
I (3) d.B.max
3780A
I (3) d.B.min
3550A
I (3) d.C.max
1250A
I (3) d.C.min
❖ 为何加消弧线圈？
接地点流过全系 统电容电流
很大 燃起电弧
弧光过电压
非故障相对地 绝缘破坏，形成两 解决 消弧线圈抵消
电压升高
点或多点短路 方案 电容电流
❖ 消弧线圈的作用
I&k I&L I&C
I&L
U&0
jL
E&A
jL
j E&A
L
I&C j3E&AC
I&k
j
E&A
L
jE&A 3C
jE&A
瞬时动作取4～5
➢灵敏度校验 延时动作取1.5～2.0
Ksen
3U(C0
elC0
1.2（5 电缆线路） 1.5 （架空线路）
在最小运行方式下各线路 每相对地电容之和
❖ 零序功率方向保护
➢原理:利用故障线路与非故障线路零序功率 方向不同的特点来实现保护,动作于信号或 跳闸 。
2、何谓功率方向元件的90°接线？若线路阻抗角φk=50°，功率方向元 件采用90°接线，其最大灵敏角应选择为多少比较合适？
3、如图所示网络，线路阻抗为0.4Ω/km。试对保护1的电流速断保护，
限时电流速断保护和定时限过电流保护进行整定计算。已知，
K
I re
l
1.3,
K
II rel
1.2,
K
III rel
§2-4 中性点非直接接地电网中单相接地故 障的零序电压、电流及方向保护
➢故障点电流很小，为电容电流 ➢三相的线电压仍然保持对称，对负荷供
电没有影响 ➢一般允许继续运行1～2小时，故单相接
地时只要求保护发出信号不必跳闸
一、中性点不接地电网中单相接地故障的特点
❖ 简单网络
➢正常运行：每相对地都有一个电容电流U C0
非故障相对地电压升高为原来的 3 倍。
➢电容电流
I&B jU&BkC0 I&C jU&CkC0
I&k I&B I&C jC0(U&Bk U&Ck ) 3E&A jC0
Ik 3EAC0 3UC0
接地点流回的电流为正常运行时三相对地 电容电流的算术和。
❖ 多条线路网络 以线路Ⅱ中A相发 生接地故障为例
➢适用于零序电流保护不能满足灵敏度系数 的要求和接线复杂的网络中。
❖ 其他保护方式：利用高次谐波或故障过渡过 程的暂态分量以及以上几种保护方式的综合 等。
❖ 评价：以上提到的保护方式各有一定的局限 性和缺点，仍需探索新的保护方式。
作业题
1、比较三段式电流保护第I、II、III段的灵敏度和保护范围。
K lm
''
I dz.1
3 2
I (3) d.B.min
I '' dz.1
=
3 3550
2
1.58 1.5
1950
3、对保护1进行定时限过电流保护的整定计算
（1）起动电流 （2）灵敏度校验
I "' dz.1
K
"' K
K
zq
I
fh.max
Kh
1.251 540 0.85
794.12(A)
1）作本线路的近后备保护
➢欠补偿 IL IC
1
L
3C
当某元件切除时，情况同上 不采用
➢过补偿 IL IC 补偿后剩余的电流是电感性 的，广泛采用
❖ 采用过补偿方式的消弧线圈，单相接地故障特点
3I&0 I&k I&0' (I&L I&C ) I&0'
➢流经故障线路的零序电流将大于本身的电容电 流，但大的不多。
I&A I&B I&C jU&AC0 jU&BC0 jU&CC0 0
➢单相接地故障（如A相接地）
U&Ak 0
U&Bk E&B E&A 3E&Ae j150
U&Ck E&C E&A 3E&Ae j150
U&k 0
1 3
(U&Ak
U&Bk
U&Ck )
E&A
故障相对地电压为0；
➢流经故障线路的容性无功功率实际方向为由母 线到线路，同非故障线路。
三、中性点不接地电网中单相接地的保护
❖ 绝缘监视——一般装在发电厂和变电所的母线上
➢正常运行时 三只电压表读数同， 继电器不动作
➢接地故障
三只电压表读数不 同，出现零序电 压，继电器动作
➢选线 没有选择性，不知道哪一线路出现接地故障
(
1
L
3C)
3～6kV电网电容电流超过30A
设消弧线圈 的条件
10kV电网电容电流超过20A 22～66kV电网电容电流超过10A
❖ 消弧线圈的补偿方式
U0
I&k I&L I&C
jE&A
(
1
L
3C)
j3L j 1
C
➢完全补偿 IL IC
Ik 0 ,
1
L
3C
产生串联谐振，中性点对地 电压严格升高，不采用
3 115 3 2 X s.max X 0Lmin
I (3) d.B.min
115 X s.max
3 X 0LAB
1 3 115 3
Lmin
( X0
2
I' dz.1
X s.max )
12.5(km)
Lmin %
Lmin LAB
100%
41.67%
符合要求
X s.max
115 3 I (3)
➢非故障线路Ⅰ 零序电流：