继电保护电流保护
电力系统继电保护-(第2版)第二章-电流保护PPT课件全文编辑修改
等值阻抗最大，以致发生故障时，通过保护装置的短路电流为 最小的运行方式。
➢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
的电流为最大，称为最大短路电流。
Ik.m axZ E Z s.m iE nZ k 1Z s.m in E Z 1 L k 1短路类型系数
流来整定。
动作电流：
I ＝K II
II
set.2 rel
Iset.1
K r I e I l 1 .1 ~ 1 .2 ( 非 周 期 分 量 已 衰 减 ）
为保证选择性，动作时限要高于下一线路电流速断保护的动 作时限一个时限级差△t （Δt一般取0.5s）
动作时间： t2II t1 tt
(1) 前一级保护动作的负偏差(即保护可能提前动作) ； (2) 后一级保护动作的正偏差(即保护可能延后动作) ； (3) 保护装置的惯性误差(即断路器跳闸时间：从接通跳闸回 路到触头间电弧熄灭的时间) ； (4) 再加一个时间裕度。
Lmin
1( Z1
3 E
2
II set
Zs.max)
（保证选择性和可靠性，牺牲一定的灵敏性，获得速动性）
三、保护实现原理图
电流速断保护的主要优点是动作迅速、简单可靠。 缺点是不能保护线路的全长，且保护范围受系统运行方式和 线路结构的影响。当系统运行方式变化很大或被保护线路很 短时，甚至没有保护范围。
对于单侧电源网络的相间短路保护主要采用三段式电流 保护，即第一段为无时限电流速断保护，第二段为限时电 流速断保护，第三段为定时限过电流保护。其中第一段、 第二段共同构成线路的主保护，第三段作为后备保护
电流互感器和电流继电器是实现电流保护的基本元件。
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——电网的电流保护和方向性电流保护
继电保护——电⽹的电流保护和⽅向性电流保护⼀．电流继电器1．定义：电流继电器是实现电流保护最基本的元件，也是反应于⼀个电⽓量（单激励量）⽽动作的简单继电器的典型。
它的⼯作原理是⾮常简单的，就是电磁感应原理，因此不准备多讲，下⾯讲四个基本概念。
2 .四个基本概念：（1）起动电流—能使电流继电器动作的最⼩电流值，称为继电器的起动电流。
这⾥要特别关注最⼩两个字，因为电流继电器是反应电流增加⽽动作的，是增量动作的继电器。
如果是低电压继电器，是⽋量动作的继电器，应该是能使电压继电器动作的最⼤电压值，称为起动电压。
（2）返回电流—能使继电器返回原位的最⼤电流称为继电器的返回电流。
这⾥特要别关注最⼤两个字，理由同前。
如果是低电压继电器的返回电压，应该是继电器返回原位的最⼩电压值，称为返回电压。
（3）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，这种特性我们称之为'继电特性'。
（4）返回系数—返回电流与起动电流的⽐值称为继电器的返回系数，可表⽰为 Kh=jdzjhII..。
增量动作的继电器其返回系数⼩于 1，⽋量动作的继电器其返回系数⼤于 1。
以上这四个基本概念不仅是适合于电流继电器和电压继电器，对所有的继电器或保护装置都是适⽤的，但⾸先要搞清楚是增量动作的还是⽋量动作的。
如果是增量动作的，就按照电流继电器的原则去套，如果是⽋量动作的，就按照低电压继电器的原则去套。
⼆．电流速断保护 A B C1．定义：反应于电流增⼤⽽瞬时动作的电流保护，称为电流速断保护。
顾名思义 d1 d2电流速断保护应该侧重于速动性。
2．动作特性分析： İd以图 2-1 来分析电流速断保护的动作特性。
II Ⅰ假定在每条线路上均装有电流速断保护， I'dz.2则当线路 A—B 上发⽣故障时，希望保护 2能瞬时动作，⽽当 B—C 上发⽣故障时，希望保护 1 能瞬时动作，它们的保护范围最好能达到本线路全长的 100%。
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。
继电保护试验-三段式电流保护
实验三三段式电流保护一、实验目的1.加深了解三段式电流保护的原理。
2.掌握三段式电流保护的参数整定及各段保护之间的配合。
二、实验内容三段式电流保护分电流速断保护（I段保护），限时电流速断保护（II 段保护）和过电流保护（III段保护）：包括以下4个部分：（1）电流保护I段：它是经过傅立叶模块变换的电流与预先设置的继电器电流相比较，若大于预置值则输出0,反之输出1。
其动作电流按躲开线路末端发生三相短路的短路电流整定；因为电流I段是瞬时动作，所以延时时间很小（延时0.05S）。
它只能保护线路的一部分，不能保护全长。
（2）电流保护II段：其动作原理与电流I段相同，其动作电流按与下一级线路的I段或II段配合来整定，整定值小于I段，延时时间0.5S,它能保护本线路的全长。
（3）电流保护I段：其动作原理与电流保护I段相同，其动作电流按躲开最大负荷电流整定，保护经过一个动作延时启动并切出故障，它不仅能保护本线路的全长，而且能保护下级相邻线路的全长。
当满足灵敏度的情况下，它的动作时间应与下一保护的ni段相配合。
（4）保护出口部分，该部分的功能就是将电流I、II和n段的输出信号相与。
模拟单侧电源系统中，线路发生故障时保护的动作情况。
ContinuousThnee-Pha&e Sfluroe 1）三相电源模排，战电压为1MV二A相的相柱南为0：^电内部连接方式为Yg；内部电限力内部也感为0,04比疑问2）格踞殁模块起始状态身close,勾iiA, H,白拜美,不在胃触发：勾逸开、断时间为外部校前方式□・» In1 DirtlSwtKygtem 3Three-PhaseFault5）故障发时4）二相卤端，500KW9.图3-1仿真模型图3-2子系统模型主要模块参数设置如下：(1)三相电源模块：线电压设置为10kV ； A 相的相位角设置参数为0；频 率设置参数为50Hz,内部连接方式设置为Yg ，星形连接；电源的内部电阻 设置参数为3。
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
继电保护分类
继电保护分类1.1过流保护配置：一、电流速断保护（第I段）：对于仅反应于电流增大而瞬时动作电流保护，称为电流速断保护。
为了保护的选择性,动作电流按躲过本线路末端短路时的最大短路短路整定。
仅靠动作电流值来保证其选择性能无延时地保护本线路的一部分（不是一个完整的电流保护）。
二、限时电流速断保护（第∏段）任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵敏性。
在满足要求前一条的前提下，力求动作时限最小。
因动作带有延时，故称限时电流速断保护。
限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长依靠动作电流值和动作时间共同保证其选择性与第I段共同构成被保护线路的主保护，兼作第I段的近后备保护。
三、定时限过电流保护（第∏I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的保护称为过电流保护，此保护不仅能保护本线路全长，且能保护相邻线路的全长。
第HI段的IdZ比第工、II段的IdZ小得多，其灵敏度比第工、∏段更高；在后备保护之间，只有灵敏系数和动作时限都互相配合时，才能保证选择性；保护范围是本线路和相邻下一线路全长；电网末端第∏I段的动作时间可以是保护中所有元件的固有动作时间之和（可瞬时动作），故可不设电流速断保护；末级线路保护亦可简化（I+∏I或∏I）,越接近电源，t∏1越长，应设三段式保护。
1.2电压联锁速断保护电流速断保护具有很好的快速性,但当系统运行方式变化很大时,保护范围可能很小，甚至没有保护区。
为了在不增加保护动作时限的条件下增长保护范围，可以再加一个低电压联锁逻辑。
简而言之，在故障情况下，电流增大，同时电压降低，必须电流大于电流定值，而电压小于电压定值时，还可以出口跳闸。
此外，还有复合电压联锁速断保护，复合电压由低电压元件与负序电压元件构成。
13方向性电流保护双电源多电源和环形电网供电更可靠，但却带来新问题。
背侧与区内短路电流不易区分。
没有选择性。
原因分析：反方向故障时对侧电源提供的短路电流弓I起误动。
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。
继电保护(3.1)电流123段保护
3 × Eφ ′ = = I act .1 2( X S . max + X l .min )
3 × 115 / 3 = 2.65, X l .min = 2.9 2(18.8 + X l .min )
X l . min 2.9 α min .1 = = = 14.5% X AB 20
(3)
I
l = 20km, X AB = 10,
显然,同一串联支路的最大负荷电流相同, 电流III段的保护定值也相同.
2,按选择性整定过电流保护动作时限 阶梯式动作时限配合
4 3
K2
2 5
1
K1
t4
t3
t2
t1
缺点:故障越靠近电源端,短路电流越大, 而动作时限却越长.因此主要用作后备保 护. 3,过电流保护的灵敏系数的校验 近后备
K sen.4 I k( .23).min = ≥ 1.3 ~ 1.5 ′′′ I act .4 I k( .22).min = ≥ 1.2 ′′′ I act .4
k
( 3)
对于
K , k = 1 ;对于
3 (若Z1 = Z 2 ) k ,K k = 2
(2)
速断电流保护整定原则:躲过线路末端最 大短路电流(最大运行方式下的三相短路 电流)
′ ′ 保护1: I act.1 = K rel I k .c.max ′ K rel Eφ = Z S .min + ( Z L. AB + Z L. BC )
′′ ′ ′′ ′′ ′ I act .2 > I act .1 → I act .2 = K rel I act .1 ′′ K rel = 1.1 ~ 1.2
Ik ′ I act .2 ′′ I act .2 ′ I act .1
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。
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继电保护原理课程设计报告专业：班级：姓名：学号：指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院201 年月日1设计原始资料1.1具体题目如图1所示网络，系统参数为：图1线路网络图1.2要完成的内容对保护5和保护1进行三段电流保护的整定计算与设计，并选择相关设备型号,说明该保护的运行原理。
2设计的课题内容2.1设计规程根据规程要求设计线路保护，主要涉及的是三段电流保护。
其中，I段为电流速断保护，II段为电流限时速断保护，III段为过电流保护。
2.2保护配置主保护：反映整个保护元件上的故障并能最短的延时有选择的切出故障的保护。
在本次设计中，I段电流速断保护和II段限时电流速断保护为主保护。
后备保护：主保护拒动时，用来切除故障的保护，称为后备保护。
作为下级主保护拒动和断路器拒动时的远后备保护，同时作为本线路主保护拒动时近后备保护，也作为过负荷是的保护。
本次采用III段过电流保护。
3短路电流及残压计算3.1等效电路的建立由已知可得ZL X = (1)其中，Z —线路单位长度阻抗；L —线路长度。
将数据代入公式(1)得：Ω=⨯=24604.0L1X Ω=⨯=16404.0L3X Ω=⨯=20504.0BC X 12Ω=30×4.0=CD XΩ=⨯=8204.0D E X经分析可知，最大运行方式即最小阻抗时，如图2所示，则有两台发电机并联运行， 1G ,3G 连接在同一母线上，则求得：15.616)(10||24)(15)(||)(L3G 3L1G 1s.min =++=++=X X X X X同理，最小运行方式即阻抗值最大阻抗时，如图3所示，分析可知在只有1G 运行，则求得：39Ω2415L1G 1s.max =+=+=X X X图2 最大运行方式等效电路图3 最小运行方式等效电路3.2保护短路点的选取对保护5和保护2进行三段电流保护的整定计算与设计，在计算I 段电流速断保护时需要本线路末端的短路电流数据，而II 段限时电流速断保护则需与下级的I 段电流速断保护相配合，所以在计算分别选取B 、C 、D 、E 点为短路点。
3.3短路电流的计算在最大运行方式下流过保护元件的最大短路电流的公式为KS K E KE Z Z ZI +=∑=ϕϕ(2)式中ϕE —系统等效电源的相电动势；s Z —保护安装处到系统等效电源之间的阻抗； k Z —短路点至保护安装处之间的阻抗；ϕK —短路类型系数，三相短路取1、两相短路取23。
计算短路电流时，最大短路电流取最大运行方式下三相短路，最小短路电流最小运行方式下两相短路。
对于保护1，母线E 最大运行方式下发生三相短路流过保护1的最大短路电流。
1.194kA8122015.63115E DECD BC S.min k.E.max =+++=+++=X X X X I ϕ对于保护1，母线E 最小运行方式下发生两相短路流过保护1的最小短路电流。
0.728kA8122039311523E 23DE CD BC S.max k.E.min =+++⨯=+++=X X X X I ϕ 对于保护2，母线D 最大运行方式下发生三相短路流过保护2的最大短路电流。
1.395kA122015.63115E CDBC S.min k.D.max =++=++=X X X I ϕ对于保护2，母线D 最小运行方式下发生两相短路流过保护2的最小短路电流。
0.810kA122039311523E 23CD BC S.max k.D.min =++⨯=++=X X X I ϕ 对于保护3，母线C 最大运行方式下发生三相短路流过保护3的最大短路电流。
1.865kA2015.63115E BCS.min k.C.max =+=+=X X I ϕ对于保护3，母线C 最小运行方式下发生两相短路流过保护3的最小短路电流。
0.975kA2039311523E 23BC S.max k.C.min =+⨯=+=X X I ϕ 对于保护5，母线B 发生三相短路流过保护5的最大短路电流。
2.544kA16103115E L3G3k.B.max =+=+=X X I ϕ对于保护5，母线B 发生两相短路流过保护5的最小短路电流。
2.212kA1610311523E 23L3G3k.B.min =+⨯=+=X X I ϕ4保护的配合及整定计算4.1主保护的整定计算4.1.1 保护的I ，II 段整定计算保护1的I 段动作电流：1.433kA1.1941.2K k.E.max I rel Iset,1=⨯==I I保护2的I 段动作电流：1.674kA1.3951.2K k.D .max I rel I set,2=⨯==I I保护3的I 段动作电流：2.238kA1.8651.2K k.C.max I rel I set,3=⨯==I I保护5的I 段动作电流：3.065kA2.5541.2K k.B.max I rel Iset,2=⨯==I I 因为电流速度保护不能保护线路全长，需对其保护范围进行校验。
1S.max I set.1minz 1E 23⨯⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=Z I L ϕ （3）式中min L —电流速断保护的最小保护范围长度；1z —线路单位长度的正序阻抗。
将数据代入公式（3）求得保护2最小保护范围长度。
km 6.110.41396741)3(115/23min-=⨯⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⨯=.L结果为负值，表明2处的电流速断保护在最小运行方式下没有保护区。
同理将数据代入公式（3）求得保护5最小保护范围长度。
km 9.210.4110065.3)3(115/23min=⨯⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⨯=L结果为正值，表明5处的电流速断保护在最小运行方式下保护范围长度为21.9km 。
保护2的II 段动作电流：A =⨯==k I I 648.1433.115.1K I set.1II rel II set,2在计算保护5出的限时电流速断保护时要考虑助增电流的影响，引入分支系数b K ，其定义为：流过的短路电流前一级保护所在线路上流故障线路流过的短路电=b K在已知阻抗的情况下通过阻抗比计算求得：667.1241624b =+=K 保护5的II 段动作电流：A =⨯==k I I544.1238.2667.115.1K K I set.3b II rel II set,54.1.2 保护的动作时间计算限时速度动作时限II t 应比下级线路速断保护的动作时限I t 高出一个时间阶梯t ∆。
保护2的整定时限：s5.0I 1II2=∆+=t t t保护5的整定时限：s5.0I 3II 5=∆+=t t t4.1.2 灵敏度校验对于保护2的限时电流速断而言，即应采用母线D 最小运行方式下发生两相短路流过保护2的最小短路电流最为故障参数的计算值。
648.1IIset.2sen I其值不满足3.1sen ≥K 的要求，无法保护线路全长。
对于保护5的限时电流速断而言，即应采用母线B 最小运行方式下发生两相短路流过保护5的最小短路电流最为故障参数的计算值。
423.1554.1212.2IIset.5K.Bmin sen ===I I K 其值满足3.1sen ≥K 的要求，满足保护要求。
4.2后备保护的整定计算4.2.1 保护的III 段整定计算作为下级线路主保护拒动和断路器拒动的远后备保护，同时作为本线路主保护拒动时的近后备保护，一般采用过电流保护。
reL.maxss III rel IIIsetK K K I I=式中，III rel K —可靠系数；ss K —自启动系数；re K —电流继电器的返回系数。
保护2处的过电流整定值：A40685.02005.115.1K K K re CD.max ss III rel III set=⨯⨯==I I保护5处的过电流整定值：A 36585.01805.115.1K K K re L3max ss III rel IIIset=⨯⨯==I I4.2.2 保护的动作时间计算假设母线E 过电流保护动作时限为0.5s ，则保护2的动作时间为：s t 15.05.0III 1=+=s t t 5.15.0III 1III 2=+=保护5的动作时间为：s t t 25.0III 2III 3=+= s t t 5.25.0III 3III 5=+=4.2.3 灵敏度校验保护2作为D 母线短路近后备保护时的灵敏度。
406IIIset.2sen.2I其值满足3.1sen ≥K 的要求，满足近后备保护要求。
保护2作为D 母线短路近后备保护时的灵敏度。
793.1406728IIIset.2k.E.min III sen.2===I I K其值满足3.1sen ≥K 的要求，满足远后备保护要求。
保护5作为B 母线短路近后备保护时的灵敏度。
060.63652212IIIset.5k.B.min III sen.5===I I K其值满足3.1sen ≥K 的要求，满足近后备保护要求。
保护5作为C 母线短路远后备保护时的灵敏度。
671.2365975IIIset.5k.C.min III sen.5===I I K其值满足3.1sen ≥K 的要求，满足远后备保护要求。
5继电保护主要设备的选择5.1互感器的选择根据计算结果选择相应的电流互感器、电压互感器，其结果分别如表1、表2所示。
表1电流互感器的选择型号额定一次电流(A) 额定短时热电流(kA/s) 额定动稳定电流(kA) 准确级组合 额定二次输出 0.2 0.5 5P LZMB1-10 2500~5000100 250 0.2/0.5/5P10/5P20 30 30 30 AS12/175h/4600631580.2/0.5/5P20102030表2电压互感器的选择型号 电压比额定绝缘水平(kV) 准确级及额定输出(V A) 极限输出(V A)5.2继电器的选择根据计算结果选择相应的继电器，其结果分别如表3、表4、表5、表6、表7所示。
表3电流继电器的选择型号功能测量范围(A)输出DIA53S 相AC直接连接100AC,可调设定值,滞后可调。
2-205-5010-1008A/250V AC5A/24VDC 表4 信号继电器的选择型号功能工作线圈额定电流(A)工作线圈额定电压(V)保持线圈额定值(V)DX-32A 灯光信号，机械保持，电气复归。
0.01-2.4 12-220 48-220表5延时继电器的选择型号时间范围输出供电电源DAA01C 0.1s-10h 5A/250V AC5A/24VDC24VDC24-240V AC表6功率方向继电器的选择型号用途额定电流（A）额定电压（V）额定频率（Hz）灵敏角（°）LG-11 相间短路保护 5 100 50 -30°LG-12 接地短路保护 5 100 50 +70°表7中间继电器的选择型号额定绝缘电压（V）额定耐冲击电压(kV)触点数目与类型最大工作频率（次、小时）空载负载RXMCB 250 3.6 2C/O 18000 1200在对设备的选择过程中，应考虑多方面因素，例如产品的功能、可靠性、寿命、性价比等，本次课程设计互感器采用天津市纽泰克的产品，其中电流互感器选择两种，一种用于短路电流的测量和保护，一种用于测量最大负荷电流。