电流电压保护原理与整定

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第一章输电线路的电流电压保护

§1-1 单侧电源线路相间短路的电流电压保护输电线路一般设置三段式电流保护，即：瞬时电流速断保护（Ⅰ段）、限时电流速断保护（Ⅱ段）、定时限过电流保护（Ⅲ段）。

一、瞬时电流速断保护

（一）工作原理：

注意讲清楚最大运行方式、最小运行方式

1、动作电流的整定：I dz1.1>I d.max （被保护线路外部短路时最大短路电流），保证动作的选择性。

I

——保护的动作电流：继电器的动作电流dz

2、保护范围:

最大保护范围——L

≥50%L

max

最小保护范围——L

≤15%L无意义

min

3、优点：动作迅速，简单可靠

缺点：不能保护线路全长，单独使用不能作为主保护。

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二、限时电流速断保护

（一）工作原理

1、特点：既能保护线路全长，又能快速切除故障，兼作瞬时电流速断的后备。

2、保护范围：本线路全长及相邻线路一部分（不超过相邻线路瞬时电流速断保护范围）

（二）动作电流及动作时限的整定：

1、动作电流：

1）I

dz1.2>K*I

dz1.1

2）不应超出相邻变压器速断保护区以外：取两者中较大者。

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2、动作时限：0.5s

3、灵敏系数（比瞬时电流速断保护高，可保护线路全长，但速动性差）

结论：两者配合，可在0.5s的短时间内切除全线路范围内任何点短路故障——可作为线路的主保护

三、定时限过电流保护

（一）工作原理

正常时不应该动作，短路时起动并以时间来保证动作的选择性。

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（二）整定原则

1、动作电流的整定：

（1）按躲过被保护线路的最大负荷电流整定

（2）相邻线路短路故障切除后保护能可靠返回——可靠系数，取1.15-1.25

——电动机自起动系数，取1.5-3

——返回系数，取0.85

要特别注意的确定。可举例说明。

2、动作时限的整定：按阶梯原则整定——保证动作的选择性，具有定时限特性，动作时限与流过电流大小无关。

3、灵敏度：I

OP 小→K

sen

高

近后备——K

sen

≥1.3-1.5

远后备——K

sen ≥1.2

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作用：一般作为主保护的后备保护。

要求：应能保护被保护线路的

全长，也能保护相邻线路全长及相

邻元件的全部。

即应能起到近后备与远后备保

护的作用。

（1）工作原理

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如图在线路L3上发生短路：

K QF1QF2QF3

一般短路电流大于保护装置1、2、3的动作电流，保护1、2、

3将起动。

按选择性要求，断开QF3后，保

护1、2应立即返回。

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QF1QF2QF3

为满足选择性的要求，必须依靠各保护装置具有不同的动作时限来保证。

即保护动作时间应满足：

⎩⎨⎧Δ+=Δ+=t

t t t t t 3221

从上式可见，保护装置动作时间

是从用户到电源逐级增加，越靠近电源，保护动作时间越长。

QF1QF2QF3

t

△t

△t

l

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特点：形状象一个阶梯，故称为梯形时限特性。

由于保护动作时限是固定的，与短路电流大小无关，称定时限过电流保护。

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（2）整定计算

1）在被保护线路流过最大负荷电流时，保护装置不应动作，即

.max

III

op L I I >2）相邻线路短路故障切除后，保护应可靠返回

.max

re s I I >

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根据可靠返回条件，过电流保护动作值为max

.L re ss

III rel III op I K K K I =k I K

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（3）灵敏度校验

III op

k sen I I K min

.=要求：作为近后备保护时，灵敏度要达到1.3~1.5；远后备保护要达到1.2。

14最小短路电流的确定：

1）系统运行方式；2）短路点位置；

3）短路类型；

4）电网联接方式。

III op

k sen I I K min .=

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（4）保护动作时间

为了保证选择性，过电流保护的动作时间按阶梯原则整定，即从用户到电源的各保护的动作时间逐级增加一个时限级差。

其表达式为：

t

t t n n Δ+=+max )1(

既要与相邻线路配合，也

要与相邻元件配合。

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（5）单相式原理接线

ＹＴ作用

1）增大接点容量

2）增大装置动作时间（0.06～0.08s）

3）防止管型避雷器放电（0.04～０.06s）误动作

信号

K

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2、电流保护接线

为了能反映各种类型的相间短路故障，应合理选择保护的接线方式。

电流保护接线是指电流继电器线

圈与电流互感器二次绕组之间的连

接方式。

作为相间短路电流保护有三种

基本接线方式。

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