第8讲阶段式电流保护的配合
《阶段式电流保护》课件
电流速断保护是阶段式电流保护中的第一阶段，其整定值应按照躲过线路末端 最大运行方式下的三相短路电流进行计算。这样可以确保在短路故障发生时， 保护装置能够迅速切断电流，防止事故扩大。
限时电流速断保护整定计算
总结词
根据最小运行方式下线路末端三相短路时的短路电流进行整定，同时需考虑保护 装置的动作时限。
技术创新与改进
数字化技术应用
传感器技术升级
利用数字化技术提高阶段式电流保护 的准确性和可靠性，实现快速故障定 位和隔离。
利用新型传感器技术，提高电流保护 装置的测量精度和响应速度，减少误 动和拒动情况。
人工智能与机器学习
将人工智能和机器学习技术应用于电 流保护领域，通过学习历史数据和实 时监测数据，实现自适应保护策略。
防止事故扩大。
过载保护
当线路负载超过允许值时，保 护装置能够限制电流，防止设 备过热损坏。
接地保护
当线路发生接地故障时，保护 装置能够检测并切断故障线路 ，确保人身安全。
定时限与反时限保护
根据故障情况选择合适的延时 时间，实现快速或慢速切除故
障线路。
装置选择与配置
根据负载情况选择合适的保护装 置
根据线路的电流、电压、功率等参数选择 合适的保装置。
二次回路故障
如接线松动、元件损坏等，需检查回 路并更换损坏元件。
定值不准确
需重新进行定值计算和整定，确保保 护装置的准确动作。
动作不灵敏
可能是由于元件老化或回路接触不良 ，需更换元件或紧固接线。
误动作与拒动作
可能是由于逻辑错误或设备故障，需 检查并修正逻辑或更换故障设备。
05
阶段式电流保护的发展趋势与 展望
THANKS。
阶段式电流、电压保护装置及元件保护装置整定计算
目录一电网故障情况的基本分析 (1)二短路计算的基本参数 (1)三短路计算的基本假设 (1)四继电保护整定基本原则 (1)五阶段式电流、电压保护的整定原则 (2)六元件保护整定计算原则 (2)七阶段式电流、电压保护及元件保护整定计算算例 (4)八继电保护整定计算方案的编制 (9)九定值单、回执单及其管理 (11)阶段式电流、电压保护装置及元件保护装置整定计算一、电网故障情况的基本分析电力系统正常运行时，由于绝缘下降、污闪、风偏、雷击等原因会造成各种短路故障，严重危及电力系统和电气设备的安全运行，必需尽快将故障设备从电力系统中切除。
继电保护和安全自动装置（以下简称保护装置）是保障电力系统和电气设备安全稳定运行的应急快速反应部队，在电力系统中具有特别重要的地位。
继电保护的主要作用就是在被保护的电气设备发生各种短路故障时将故障点快速隔离，在被保护的电气设备发生各种异常运行状态时，发告警信号通知运行人员尽快处理。
自动装置的主要作用就是在电力系统发生各种稳定破坏事故时，尽快恢复电力系统安全稳定运行。
多年的运行实践证明，输电线路最常见的故障是各种类型的短路故障，如单相接地故障(约占90%). 两相接地故障(约占5%). 两相故障(约占2%). 三相故障(约占3%). 及少量的转换性故障。
二．短路计算的基本参数A、必需实测的参数主要包括：发电机，变压器，架空线路,电缆线路等。
1．1三相三柱式变压器的零序阻抗。
1．2 35KV及以上架空线路，电缆线路的阻抗。
1．3平行线之间的零序互感。
1. 4双回线路的同名相间和零序的差电流系数。
1. 5其它对继电保护影响较大的有关参数。
B、基准参数2. 1基准频率：50 HZ2. 2基准容量：1000 MVA2. 3基准电压：230 115 37 10.5 6.3 kV三．短路计算的基本假设1.忽略发电机，变压器，110kV架空线路，电缆线路等阻抗参数的电阻部分，并假定旋转电机的正序电抗等于负序电抗，既X1=X2 。
阶段式电流保护速断段的整定计算.pptx
1 电流速断保护整定原则 2 电流速断保护保护范围计算 3 电流速断保护评价
电流速断保护整定原则
反应电流增大而能瞬时动作切除故障的电流保护，称为电流速断保护。 一、线路
整定原则：按躲过线路末端最大三相短路电流整定
I opⅠ
KK
I (3) D max
式中： KK ——可靠系数，取 KK 1.3
一、线路
灵敏度校验：应校核被保护线路出口短路有灵敏度，在常见运行方式下
，三相短路的灵敏系数不小于1即可投运。
式中：
Klm
I (3) D max
I opⅠ
1
I
(3) D max
——本线路出口故障最大三相短路电流的数值
时间：t=0秒
电流速断保护保护范围计算
二、变压器
整定原则1：按躲过变压器低压母线最大三相短路计算。
假设动作电流对应最小运行方式下两相相间短路：
式中：
3
E
IopⅠ 2 Z s max Z1lmin
Z1 ——线路正序阻抗 lmin ——速断保护保护范围 Zsmax ——线路背侧系统最大正序阻抗
电流速断保护保护范围计算
lmin
E
I opⅠ
2 3
Z s max
Z1
保护范围随运行方式、故障类型的变化而变化，最小保护范围在系统最小运行 方式下两相短路时出现。一般情况下，应按这种运行方式和故障类型来校核保护的 最小保护范围。
二、变压器 灵敏度校验：应校核被保护变压器高压侧出口短路有灵敏度，在最小运 行方式下，两相短路的灵敏系数不小于1.5，满足要求。
Klm
I (2) D min
I opⅠ
1.5
式中：
I
《阶段式电流保护》PPT课件
Ⅲ段保护动作时限阶梯特性
第2章 电网相间短路的电流电压保护
31 2021/4/25
（2）过电流保护动作电流整定
A.过电流保护在正常运行时不动作
I K I Ⅲ
Ⅲ
act
rel L.max
负荷电流
B.过电流保护在外部故障切除后可靠返回
I
Ⅲ re
K
Ⅲ
rel
K
Ms
I
即:
L.max
IⅢ act
K K Ⅲ rel Ms Kre
I L.max
自起动系数
第2章 电网相间短路的电流电压保护
32 2021/4/25
自起动情况
外部故障切除时，电压升高，相当于电动机负 荷同时起动，此时电流为电机的起动电流，大 于负荷电流。
以 KMs IL.max 表示
KMs 为自起动系数，它决定于网络接线和负荷性质，
一般取1.5～3
第2章 电网相间短路的电流电压保护
本线最小 短路电流
（2）
I Ⅱ
k.min
K sen
Ⅱ
Iact
Ksen>1.3，灵敏度合格， 能够保护本线全长 Ksen<1.3，灵敏度不合格， 不能保护本线全长 应考虑更换为距离保护或 改与下线Ⅱ段保护配合
I II op.1
K II rel
I II op.2
t1II
t
I2Itt
I 2
2t
第2章 电网相间短路的电流电压保护
配置一套距离保护零序过流保护的后备保护配置一套距离保护零序过流保护的后备保护重要线路可以配置全线速动的纵联距离保护或光纤差动保护重要线路可以配置全线速动的纵联距离保护或光纤差动保护110kv线路保护主要配置主要厂家的常见保护型号许继南自四方主保护纵联保护可选rcs941wxhpslcsl距离一段零序一段后备保护三段相间距离三段接地距离三四段零序过流自动重合闸重要线路可以配置全线速动的纵联距离保护或光纤差动保护35kv线路保护主要配置主要厂家的常见保护型号许继南自四方主保护纵联保护可选rcs9611wxhpslcsl电流速断限时速断后备保护三段式相间距离选过流三段保护可带电压闭锁自动重合闸绝缘监测接地选线线路保护一般分为线路保护一般分为线路保护一般分为线路保护一般分为相间相间短路短路保护保护距离距离保护保护接地接地保护保护保护保护方向方向电流电流保护保护线路阶段式电流保护线路阶段式电流保护电流互感器1电流互感器的工作原理作用
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
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 １ ５ ％ ， 即可装设 电流第 １段保护 ） 。 另一方法
・２ ３ ２・
学 术 交 流
Ｅ 电 Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ 子 Ｒ Ｏ Ｎ Ｉ 测 Ｃ Ｔ Ｅ 试 Ｓ Ｔ
２ ０ 第 １ ３ ５ 年 期 ３ 月
设 ＤＪ ，Ｄｎ，Ｄｍ分别 为第 １段、 第１ Ｉ 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 ７ ５ ０ １ ０ ５ ； 中电投 宁夏能源铝 业有 限公 司， 宁夏青铜峡 ７ ５ １ ６ ０ ３ ）
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 ： Ｔ Ｍ ９ １ １
《阶段式电流保护》课件
探索阶段式电流保护的发展趋势。
研究未来阶段电流保护的潜在研究方向。
3 应用和市场前景
展望阶段电流保护的未来应用和市场前景。
结语
结论与建议： 总结阶段式电流保护，并提供相关建议。 问题讨论和答疑： 与听众讨论问题并回答他们的疑问。
阶段式电流保护
阶段式电流保护 介绍： 了解保护设备的重要性以及阶段式电流保护的背景和定义。
工作原理
基本原理
探索阶段电流保护的基本工作 原理。
组成部分
了解阶段电流保护的各个组成 部分及其功能。
保护机制
深入研究不同故障模式下的阶 段电流保护机制。
应用案例
1
电力系统
探索阶段式电流保护在电力系统中的实际应用。
2
交直流电路
了解阶段电流保护在交直流电路中的应用段式电流保护在防止塌陷中的作用。
可靠性分析
分析概率密度函数
深入评估阶段电流保护故障诊断的 可靠性。
评估故障诊断的可靠性
研究以可靠性为目标的优化方法。
以可靠性为目标的优化方法
展望未来应用和市场前景。
未来展望
1 发展趋势
2 研究方向
3.输电线路的阶段电流保护
• 二次接线图包括：
交流电压回路、交流电流回路、 断路器控制回路、隔离开关控制回路、 信号回路、继电保护回路、自动装置 回路、“五防”回路（防止误合、误跳
断路器；防止带负荷拉合隔离开关；防止 带电挂接地线；防止带接地线合隔离开关； 防止人员误入带电间隔等五个方面）及监
视回路。
集中式二次电路图 （原理图）
二、几种常用的电磁式继电器
1.电磁式继电器基本原理 磁能吸铁
2.电流继电器
作用：测量被保护元件电流的大小
结构：
图形符号与 文字符号
注：动作过程见网络课件
动作电流、返回电流、返回系数
使继电器动作的最小电流称为动作电流Iact 使继电器返回的最大电流称为返回电流Ire
I re Kre = I aet
• 正确的连接：特别要注意电压及电流互感器的 二次侧的极性、辅助开关（辅助触点）、端子、 端子排、端子厢之间的连接； • 正确的整定 • 正确的操作 • 正确的分析方法
断路器的辅助接点
隔离开关辅助接点
四、短路电流曲线
短路电流曲线
在线路上取3个（一般取线路首端、中 间和末端3点）及以上的短路点，分别计算 出各点在继电保护定值整定时最大、最小运行方
分开式二次电路图
（展开图）
单元接线图(安装图)
为了清楚地表示成套装置或设备中每 个单元的连接关系,单元接线图按装置或设 备的背面布置而绘制.
识、读电气二次图的方法
总体要求:
• • • •
先交流，后直流； 先线圈，后触点； 先控制，后保护，再信号； 由线圈的带电，看触点的动作。
保证二次部分正确运行的“四正确”
用短路电流曲线说明第Ⅱ段电流保护的定值计算
S K1 I
继电保护课程设计--阶段式电流保护
阶段式电流保护无时限电流速断保护虽然能迅速切除短路故障，但不能保护线路的全长；限时电流速断保护虽能保护线路的全过长，却不能作为相邻线路的后备；而过电流可保护本线路及相邻线路全长，但做本线路的主保护时，往往动作时间较长，它们各有优缺点。
为了保证迅速可靠地切除故障，常常将无时限、限时电流速断及定时限过电流保护组合在一起，构成一整套保护，使之相互补充和配合，称为三段式电流保护，并通常将无时限电流速断保护称为I段，限时电流速断保护称为II段，定时限过电流保护称为III段。
I段II段保护共同组成线路的主保护，III段保护作为本线路I、II段保护的近后备，也作为下一段线路的远后备。
下图为电磁型三段式电流保护接线图。
保护采用不完全星形接线，它的第I段保护由继电器1KA、2KA、信号继电器KS组成；第II段保护由电流继电器3KA、4KA、时间继电器1KT 及信号继电器2KS组成；第III段保护由电流继电器5KA、6KA、7KA、时间继电器2KT及信号继电器3KS组成。
为了在Y，d接线变压器后两相短路时，提高第III段保护的灵敏性，采用了7KA电流继电器。
为了便于分析故障，各段均有信号继电器，任一段保护动作都作用于同一出口继电器KCO跳三相。
保护中各段是独立工作的，可以通过压板投用或停用其中的某段。
电磁型继电保护装置的接线图有两种形式：原理接线图和展开图。
原理图包括装置的所有元件，如图1所示，每个继电器的线圈和触点都画在一个圆形内，所有元件都有符号标注，原理图对整个保护的工作原理能给出一个完整的概念，较直观，使初学者容易理解。
但交、直流回路合在一起，接线较复杂，对于复杂保护，元件较多，接线显得更为复杂，难以进行回路的分析和检查。
因此，这种原理图在实用中具有一定的局限性。
展开图将交、直流回路分开画出，如图2所示。
其特点是每个继电器的线圈和触点分开画，属于哪个回路就画在哪个回路中，都用相同文字符号标注，以便查对。
展开图中，继电器线圈和触点的连接尽量按照故障后动作的顺序，自左而右，自上而下地依次排列。
《段式电流速断保护》课件
• 段式电流速断保护概述 • 段式电流速断保护装置 • 段式电流速断保护的整定计算
• 段式电流速断保护的调试与维护 • 段式电流速断保护的发展趋势与
展望
01 段式电流速断保护概述
定义与特点
定义
快速性
段式电流速断保护是一种用于快速切除故 障线路的保护装置，通过检测电流的变化 来判断线路是否发生故障。
应用拓展
高压直流输电系统
在高压直流输电系统中，段式电流速断保 护能够有效地防止直流线路故障引发的连
锁反应。
总结词
随着电力系统规模的不断扩大和复 杂化，段式电流速断保护的应用范
围也在不断拓展。
A
B
C
D
智能变电站
在智能变电站中，段式电流速断保护能够 与其他智能设备配合，实现变电站的自动 化和智能化管理。
保护理论的完善与创新
随着电力系统的复杂化，需要不断完善和创新段式电流速断保护的理 论体系，以适应新的挑战和需求。
THANKS 感谢观看
分布式能源系统
在分布式能源系统中，段式电流速断保护 能够实现对可再生能源设备的有效保护。
未来展望
总结词
随着电力系统的不断发展和技术的不断创新，段式电流速断保护在未 来将有更广阔的发展前景。
保护装置的智能化
未来段式电流速断保护装置将更加智能化，具备更强的数据处理和学 习能力。
保护系统的网络化
通过构建智能电网，实现段式电流速断保护系统的网络化，提高保护 的协同作战能力。
在切除故障线路后，系统恢复正常运行。
应用场景
01
适用于高压输电线路、配电线路 和电动机保护等场合。
02
在电力系统中，速断保护装置通 常与过流保护配合使用，共同构 成完善的保护系统。
《段式电流速断保护》课件
段式电流速断保护是一种常用的继电 保护装置，用于快速切除故障线路， 减小故障影响范围。
特点
具有动作速度快、可靠性高、易于实 现等优点，广泛应用于电力系统中的 变压器、发电机、输电线路等设备的 保护。
工作原理
工作原理
当线路发生故障时，故障电流会使速断保护装置的电流互 感器产生二次电流，该二次电流触发速断保护继电器动作 ，通过断路器快速切断故障线路。
出口单元
根据信号处理单元的判断结果，执行相应的动作，如跳闸或报警。
显示单元
用于显示装置的运行状态和故障信息。
主要元件作用
电流互感器
实时监测线路中的电流，并将电流信号转换为适 合后续处理的电压信号。
出口单元
根据信号处理单元的判断结果，执行相应的动作 ，如跳闸或报警。
ABCD
信号处理单元
对电流信号进行采集、分析和处理，判断是否发 生故障，并将结果输出给出口单元。
动作时间
速断保护的动作时间通常远小于定时限过流保护，能够在 很短的时间内切除故障，减小故障影响范围。
动作值设定
速断保护的动作值是根据线路的最大运行方式和最小运行 方式下的电流值确定的，以确保保护装置在不同运行方式 下的可靠性。
应用场景
应用场景
适用于对动作速度要求较高的场合，如长距离输电线路、大型工厂、矿山等。 在这些场合中，速断保护能够快速切除故障线路，避免事故扩大，减小损失。
应用案例二
案例名称
01
某220kV输电线路的段式电流速断保护应用
案例描述
02
该输电线路在某区段采用了段式电流速断保护，通过与自动重
合闸的配合，提高了线路的供电可靠性。
案例分析
03
通过分析该案例，介绍了段式电流速断保护在输电线路中的应
5阶段式电流保护整定计算及应用及评价
阶段式电流保护的整定计算
1. 保护 1 电流Ⅰ段整定计算
– （1）求动作电流。按躲过最大运行方式下本线路末端（即B母
线处）三相短路时流过保护的最大电流整定，即：
' d z .1 ' K ' K
I
K
I d . m ax
K
E Z
S .m in
S
Z l AB
l
1.25
10.5 / 3 1.8(kA) 0.2 0.4 10
阶段式电流保护的整定计算
一、电流速断保护的整定计算
– 1、动作电流 整定原则：保护装置的起动电流应按躲开下一条线路出口处 通过保护装置的最大短路电流（最大运行方式下的三相短路 电流）来整定。
即
– 2、动作时限 瞬时动作 – 3、最大保护范围—— Lmax≥50%L 最小保护范围—— Lmin≤15% L 无意义
2.1.8 阶段式电流保护的应用及评价
三、评价
– 选择性：
在单侧电源辐射网中，保护具有较好的选择性（靠动作电流、动作 时限），但在多电源或单电源环网等复杂网络中可能无法保证选择 性
– 灵敏性：
受运行方式的影响大，往往满足不了要求，——电流保护的缺点
– 速动性：
第Ⅰ、Ⅱ段满足 第Ⅲ段越靠近电源，动作时限越长——缺点
阶段式电流保护的整定计算
二、限时电流速断保护的整定计算
– 1、动作电流
整定原则：保护装置的起动电流按躲过下一条线路电流速断 保护范围末端发生短路时最大短路电流（或躲过下一条线路 电流Ⅰ段的整定值）来整定。
即：
– 2、动作时限的选择 限时速断的动作时限应选择的比下一线路电流速断保护的动作 时限高出一个时间阶段。
段式过流保护的原理及其整定值
段式过流保护的原理及其整定值(总3页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除无时限电流速断保护(电流I段)反应电流增大而能瞬时动作切除故障的电流保护，称为电流速断保护也称为无时限电流速断保护。
1.几个基本概念（1）系统最大运行方式与系统最小运行方式最大运行方式：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。
最小运行方式：就是在同样短路条件下，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。
（2）最小短路电流与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，称之为最大短路电流。
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，称之为最小短路电流。
（3）保护装置的起动值对应电流升高而动作的电流保护来讲，使保护装置起动的最小电流值称为保护装置的起动电流。
（4）保护装置的整定所谓整定就是根据对继电保护的基本要求，确定保护装置起动值，灵敏系数，动作时限等过程。
2、整定计算（1）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Idz＞Id.max=KK Id.Bmax 式中可靠系数KK =1.2~1.3，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，其最大和最小保护范围Lmax和Lmin。
(2) 保护范围（灵敏度KLm）计算（校验）《规程》规定，在最小运行方式下，速断保护范围的相对值Lb%＞（15%~20%）时，为合乎要求，即（3）动作时限无时限电流速断保护没有人为延时,在速断保护装置中加装一个保护出口中间继电器。
一方面扩大接点的容量和数量，另一方面躲过管型避雷器的放电时间，防止误动作。
t=0s3、对电流速断保护的评价优点：是简单可靠，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。
阶段式电流保护配合原理、构成和整定计算-继电保护考点复习讲义和题库
考点 2：阶段式电流保护配合原理、构成和整定计算2.1、阶段式电流保护配合原理、构成 保护功能由各段电流保护相互配合完成，通常为三段式电流。
三段分别为： ①第 I 段：瞬时电流速断保护； ②第 II 段：限时电流速断保护； ③第 III 段：定时限过电流保护。
在实施时，也可以根据需要配置为两段式电流保护，两段式电流保护即只配置第 II 段和第 III 段。
①瞬时电流速断保护即第Ｉ段保护： 1、为实现快速性，同时又要保证选择性，所以抬高整定值， 牺牲了保护范围。
2、第Ｉ段的整定值， 是按大于被保护线路末端最大的短路电流的原则来整定。
3、保护范围受系统运行方式、 故障类型影响大。
第Ｉ段保护范围通常比较小，为线路全长的 15~50%。
4、由于灵敏度不够， 所以第Ｉ段保护通常不能单独使用，要有带时限的电流速断保护配合。
②限时电流速断保护即第 II 段，目的是为了弥补第Ｉ段保护的缺陷。
1、只有降低整定值，保护范围才能延长，保护范围不可避免地延伸到了相邻下一线路，需要与 相邻下一线路的保护相配合，整定值大于相邻下一线路第 I 段的定值。
2、为保证选择性，通常要延时，为了缩短延时时间，要求保护范围不能延伸太长，不能超出下 一线路第 I 段的保护范围。
3、时限级差一般为 0.5 秒。
③定时限过电流保护即第 III 段。
1、保护范围较大，通常作为本线路的近后备保护以及作为相邻下一线路的远后备保护 。
2、整定值是按大于最大的负荷电流来确，即在最大负荷电流作用下不能起动，且在装置动作以 后故障切除后在最大负荷电流作用下能可靠返回。
3、动作延时按阶梯形时限配合原则来确定。
2.2、三段式电流保护的整定计算 1、瞬时电流速断保护整定计算原则：躲开本条线路末端最大短路电流 整定计算公式：式中： Iact——继电器动作电流 Kc——保护的接线系数 IkBmax——最大运行方式下，保护区末端 B 母线处三相相间短路时，流经保护的短路电流。
继电保护教学课件—第8章 3三段式电流保护
+ 信号
12 KS
+
3 KM
+
-
7 KT
-
- 11 KT
1 KA 2 KA
5 KA 6 KA
9 KA 10 KA 13 KA
TAa
TAc
三段式电流保护的原理接线图
E A K1
~G
1 L1
l
I 1
YT QF
-
+
B
C
51
2
L2
3
+ 信号
4 KS
+
+ 信号
8 KS
+ 信号
12 KS
+
3 KM
+
-
7 KT
L2
YT QF
-
+
+
+
KA I
KT t
KS
C
47
3
信号
TA
-
限时电流速断保护的单相原理接线
E A K2
~G
1 L1
l 1I
B
2
L2
YT QF
-
+
+
+
KA I
KT t
KS
C
48
3
信号
TA
-
限时电流速断保护的单相原理接线
返回
E A K1
B
C
49
~G
1 L1
2
L2
l
I 1
I段AB相间短路
3
YT QF
TAc
三段式电流保护的原理接线图
演示
30
针对三段式电流保护的原理接线图，分析： 在K1、K2、K3三点分别发生BC两相短路时 各段保护的动作情况。
2.1_单侧电源相间短路的电流保护
电力系统继电保护原理主讲教师：胡炎Email：yanhu@2.电网的电流保护和方向性电流保护2.电网的电流保护和方向性电流保护2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护2.2 电网相间短路的方向性电流保护2.3 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流及方向保护2.4 中性点非直接接地电网中单相接地短路的零序电压、电流及方向保护什么是电流保护电流保护主要是反应故障时电流量的不正常状态（增大）而动作的针对相间故障• 2.1 单侧电源网络相间短路电流保护• 2.2 电网相间短路的方向性电流保护针对接地故障• 2.3 中性点直接接地电网接地短路的电流保护• 2.4 中性点非直接接地电网单相接地的电流保护2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护2.1.1 电流继电器2.1.2 电流速断保护2.1.3 限时电流速断保护2.1.4 定时限过电流保护2.1.5 阶段式电流保护2.1.7 电流保护的接线方式2.1.8 三段式电流保护的接线图2.1.1 电流继电器电流继电器——电磁型电流互感器断路器跳闸线圈继电器222Jdc I M K δ=131()th th M M K δδ=+−i m M const=动作电流（或起动电流）dc th m M M M ≥+继电器动作条件：dz J I i 使继电器动作的最小电流值，称为动作电流或起动电流返回电流dc th m M M M ≤−继电器返回条件：h J I i 使继电器返回的最大电流值，称为返回电流继电特性和返回系数JI dz J I i h J I i 继电特性要点：1) 永远处于动作或返回状态，无中间状态2) 动作电流不等于返回电流，防止触点抖动1h J h dz J I K I =<i i 返回系数：2.1.2 电流速断保护（电流Ⅰ段保护）单侧电源网络的特点电流的流向固定，由电源流向负荷在35kV以下的配网当中非常普遍，特别是10kV 网络，基本上是辐射状供电的•随着对供电可靠性要求的提高，网络单侧电源供电的方式将越来越少•在负荷转移时，可能存在短时的双电源或多电源供电一般还存在分支短路电流特征分析dI dZ ESZ 0S Z 0d Z (3):dS dE dI Z Z φ=+ (2)3:*2A dB dC S dE d I I Z Z =−=−+ (1)103:2AdA E d I Z Z ∑∑=+ 220120(1,1)220120():()dB d dC d Z aZ I I a Z Z d Z a Z I I a Z Z ∑∑∑∑∑∑∑∑+⎧=−⎪+⎪⎨+⎪=−⎪+⎩2d1d21dI maxd B I i i 2'dz I i l电流速断保护的目的和原理目的：反应本线路的相间短路故障考虑各种误差的影响，仅靠短路电流幅值无法分辨d1和d2两处短路整定原则——保证选择性'dzd II ≥为短路电流'dzI为继电保护的整定值''maxdz k d I K I=i max d I i 是指本线路末端发生短路时可能出现的最大短路电流，即在最大运行方式下发生三相短路时的短路电流'kK为可靠系数，一般取1.2~1.3dI 动作判据：又称为按躲开下一条线路出口处短路的条件整定引入可靠系数——确保不误动实际短路电流大于理论计算值对瞬时动作保护还应考虑非周期分量使总电流增大的影响电流继电器的实际起动电流可能小于整定值考虑最不利的情况，留有必要的裕度大方式和小方式当负荷较大时，由三个电源一起供电，则属于大方式•大方式和小方式是相对而言的•当发生短路时，大方式下短路电流大，而小方式下短路电流小大、小方式下的短路电流分布2d1d21dI maxd B I i i 2'dz I i maxS S Z Z =i minS S Z Z =i l电流速断保护的保护范围（灵敏性）A B C2d1d21dI maxd B I i i 2'dz I i maxS S Z Z =i minS S Z Z =i (2)d(3)dminl l保护范围的校验电流速断保护的目的是反应本线路的相间短路故障，因此应按照如下标准校验灵敏度：•在系统最小运行方式下发生相间短路时，电流速断保护的保护范围应不小于15~20%单相原理接线图采用中间继电器的原因：1)增大继电器触点容量，以驱动跳闸2)增大保护装置固有动作时间(0.06~0.08s)，防止避雷器放电(0.04~0.06s)时误动保护评价优点：简单可靠，动作迅速缺点：不能保护线路的全长，保护范围直接受系统运行方式变化的影响。
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思考2： BC 线路末端发生短路时，线 路上装设的保护哪些启动， 哪些动作？
（图1：阶段式电流保护的配合和实际动作时间的示意图）
留给大家课后思考！
增设电流I段 构成两段式保护
保护3
其电流III段与 保护2配合
动作时限要 整定为1~1.2
越靠近电源端，则过电流保护的动作时限就 越长，因此，一般都需要装设三段式的保护。
同时设电流I 构成三段式保护
段和II 段
阶段式电流保护的单相原理框图
电流速断部分 由电流元件 KAI 和信号元件 KSI 组成； 限时电流速断部分 由电流元件 KAII 、时间元件 KT II 和信号元件 KSII 组成； 过电流部分 由电流元件 KAIII 、时间元件 KT III 和信号元件 KSIII 组成。
不能作为相邻元
作 的
护（II段）
件的后备保护
保
阶 段 式 电 流 保 护
护
装
置
按躲开本元件最大负
定时限过电流保护
荷电流整定 动作时限可能较
（III段）
长
• 具体应用时，可以只采用I段加III段保护，或II段加III段 保护，也可以三者同时采用。下面以图1所示的网络接 线为例予以说明。
阶段式电流保护的配合实例
阶段式电流保护的优缺点
阶段式电流保护的优点——简单，可靠，并 且在一般情况下也能够满足快速切除故障的 要求，因此在电网中特别是在35kV及以下的 较低电压的网络中获得广泛的应用。
阶段式电流保护的缺点——直接受电网的接 线以及电力系统运行方式变化的影响，例如整 定值必须按系统最大运行方式来选择，而灵敏 性则必须用系统最小运行方式来校验，这就使 它往往不能满足灵敏系数或保护范围的要求。
• （图1：阶段式电流保护的配合和实际动作时间的示意图）
保护1
在电网最末端
采用瞬时动作的电流III段即可 满足要求
其起动电流按躲开电动机起动时的最大电流整定，与电网中其它 保护的定值和时限上都没有配合关系。
阶段式电流保护的配合实例
• （图1：阶段式电流保护的配合和实际动作时间的示意图）
保护2
在电网倒 首先考虑采 数第二级 用0.5秒的电
（图2：具有三段式电流保护的单相原理框图）
保护启动：保护测量元件启动 保护动作：保护执行元件动作使断路器跳闸
保护启动和动作的实例
已知：线路AB和BC上均装设 有电流Ｉ、II、III段保护。
思考1： BC 线路首端发生短路时，线 路上装设的保护哪些启动， 哪些动作？
（图1：阶段式电流保护的配合和实际动作时间的示意图）
谢谢！
贵州大学“本科教学工程” 资源共享课程建设项目——《继电保护原理》
阶段我式们电流毕保业护的啦配合
其实是答辩的标题地方
主讲人
汤亚芳
电气工程学院
阶段式电流保护的配合原则
按躲开本线路末端短
反
电流速断保护
路电流整定
不能保护线路
应
（I段）
全长
电
流
升
高
按躲开相邻元件的电
而 动
流速断保护最大动作
限时电流速断保
范围整定
流III段
线路CD故障 保护2只装设0.5 不必瞬时切除 秒的电流III段
线路CD故障 增设一个电流I段
必须瞬时切除
阶段式电流保护的配合实例
由图可见，当全网任意地 点发生短路时，如果不发生 保护或断路器拒绝动作的情 况，则故障都可以在0.5 s 以内的时间予以切除。
• （图1：阶段式电流保护的配合和实际动作时间的示意图）