电网相间短路的电流电压保护PPT课件

1、一、电磁型继电器的工作原理一、电磁型继电器的工作原理第1页/共102页第2页/共102页第3页/共102页二、电磁型电流继电器图2-2为DL-12-6型电磁型电流继电器。第4页/共102页图图2-2 2-2 电磁型电流继电器电磁型电流继电器第5页/共102页1 1）作用）作用：测量电流大小。：测量电流大小。2 2）结构）结构：多采用转动舌片式结构。：多采用转动舌片式结构。 3 3）动作原理）动作原理：在线圈在线圈3 3中通以电流中通以电流 kI 磁通（ SNIRNImmm0）产生电磁力矩产生电磁力矩M M（22221 meIKKM弹簧力矩、摩擦力矩共同作用使继电器工作。弹簧力矩、摩擦力矩共同作

2、用使继电器工作。4 4）继电器动作）继电器动作：） 该电磁力矩与该电磁力矩与第6页/共102页定义定义：当增大线圈中的电流，电磁力矩能克服弹：当增大线圈中的电流，电磁力矩能克服弹簧力矩与摩擦力矩之和时，簧力矩与摩擦力矩之和时，Z Z形舌片转动，其触头闭合，形舌片转动，其触头闭合，称之为继电器动作。称之为继电器动作。动作条件动作条件： fseMMMactI 动作电流：使继电器动作的最小电流值，称为继电器的动作电流，记作 。 5 5）继电器的返回）继电器的返回定义定义：当减小线圈中的电流，电磁力矩减小，在：当减小线圈中的电流，电磁力矩减小，在弹簧力矩的作用下，弹簧力矩的作用下，Z Z形舌片反向转动

3、，其触头断开，形舌片反向转动，其触头断开，称之为继电器返回。称之为继电器返回。第7页/共102页 返回条件： fseMMMreI 返回电流：使继电器返回的最大电流值，称为继电器的返回电流，记作 。继电特性：第8页/共102页kIactIkIkIactIreI 当 时，继电器不动作，而当 时，则继电器迅速动作，触点闭合；当减小 使 时，继电器又立即返回原位，触点打开。继电器的起动和返回特性称为“继电特性”。返回系数： 1actrereIIK 一般为0.850.9返回系数小于1的原因：有剩余力矩和摩擦力矩存在。提高返回系数的措施：采用坚固的轴承以减小摩擦力矩，改善磁路结构以减小剩余力矩。kI第9页

4、/共102页6）动作电流的调整方法：改变继电器线圈的连接：由串联改为并联，动作电流增大1倍；调整调整把手，改变弹簧的张力；改变初始空气隙的长度。7 7）继电器的型号与图形符号：第10页/共102页三、电磁型电压继电器1 1）作用：测量电压大小。 2 2）符号：见图。 3 3）继电器返回系数K Krere：一般为1.21.2。4 4）继电器动作电压的调整 A：调整调整把手B：改变线圈的连接：由并联改为串联，动作电压增大1倍。第11页/共102页图图2 24 4 电压继电器电压继电器第12页/共102页（1 1）过电压继电器）过电压继电器 过电压继电器工作原理与电流继电器相同。过电压继电器工作原理

5、与电流继电器相同。当输入电压高于设定值时，电磁力矩克服弹簧力矩当输入电压高于设定值时，电磁力矩克服弹簧力矩及摩擦力矩，继电器动作，动合触点闭合。及摩擦力矩，继电器动作，动合触点闭合。（2 2）低电压继电器）低电压继电器低电压继电器的工作特点是低电压继电器的工作特点是“动作动作“、”返回返回“时衔铁运动方向与电流继电器相反，结构如图时衔铁运动方向与电流继电器相反，结构如图2-52-5所示所示第13页/共102页图图2-5 2-5 低电压继电器结构原理低电压继电器结构原理第14页/共102页 低电压继电器动作电压：低电压继电器动作电压：能使继电器动作的能使继电器动作的最大电压；最大电压； 返回电压

6、：返回电压：能使继电器返回的最低电压。能使继电器返回的最低电压。 低电压继电器的动作条件：低电压继电器的动作条件：输入电压低于动作输入电压低于动作电压；电压； 返回条件：返回条件：输入电压高于返回电压。输入电压高于返回电压。 动断触点（常闭接点）：动断触点（常闭接点）：不加入电压（电流）不加入电压（电流）或所加电压（电流）不足时其触点是闭合的。或所加电压（电流）不足时其触点是闭合的。第15页/共102页图图2-62-6所示为（过）电流继电器、过电压继电器、所示为（过）电流继电器、过电压继电器、低电压继电器的动作过程示意图。低电压继电器的动作过程示意图。第16页/共102页四、辅助继电器四、辅助

7、继电器1 1电磁型时间继电器电磁型时间继电器（有交流型、直流型）（有交流型、直流型）1 1）作用）作用：提供必要的延时。：提供必要的延时。2 2）要求）要求：应能延时动作；应能瞬时返回。：应能延时动作；应能瞬时返回。3 3）结构）结构：电磁部分（电磁铁、线圈）、时钟部：电磁部分（电磁铁、线圈）、时钟部分、触点等。分、触点等。第17页/共102页图2-7 DS-116DS-116型时间继电器第18页/共102页4 4）动作原理）动作原理： 当螺管线圈通入电流时，衔铁在电磁力的作当螺管线圈通入电流时，衔铁在电磁力的作用下，立即克服塔形弹簧反作用力而被吸入线圈。用下，立即克服塔形弹簧反作用力而被吸入

8、线圈。衔铁被吸入的同时，上紧钟表机构的发条，钟表机衔铁被吸入的同时，上紧钟表机构的发条，钟表机构开始带动可动触点，经整定延时闭合其触点。这构开始带动可动触点，经整定延时闭合其触点。这种继电器一般多为直流操作。种继电器一般多为直流操作。注意注意：要求时间继电器计时准确，而且要求其动：要求时间继电器计时准确，而且要求其动作时间不随直流操作电压的波动而变化。作时间不随直流操作电压的波动而变化。5 5）继电器的型号）继电器的型号： 国产电磁型时间继电器的型号有国产电磁型时间继电器的型号有DS-100DS-100系列产品，系列产品，其动作时间最长为其动作时间最长为9s9s。此外，还有。此外，还有DS-2

9、0ADS-20A和和DS-30DS-30系列系列时间继电器，与时间继电器，与DS-100DS-100系列的相比，只是在延时机构系列的相比，只是在延时机构上作了改进，这类继电器的动作时间最长为上作了改进，这类继电器的动作时间最长为20s20s。第19页/共102页（2 2）电磁型中间继电器）电磁型中间继电器1 1）作用）作用：提供足够数量的触点；提供足够数量的触点； 增加触点的容量；增加触点的容量；提供必要的延时特性。提供必要的延时特性。 可实现自保持。可实现自保持。第20页/共102页2 2）结构及符号）结构及符号：结构：一般采用吸引结构：一般采用吸引衔铁式结构，有电磁铁衔铁式结构，有电磁铁、

10、线圈、弹簧、触点。、线圈、弹簧、触点。注意注意：一般要求动作电压不应大于额定电压的一般要求动作电压不应大于额定电压的70%70%（动作电流不应大于铭牌额定电流）；（动作电流不应大于铭牌额定电流）；具有保持线圈的保持电流不应大于其额定电流具有保持线圈的保持电流不应大于其额定电流的的80%80%，保持电压不应大于其额定电压的，保持电压不应大于其额定电压的65%65%；装设短路环或短路线圈等阻尼元件来获得一定装设短路环或短路线圈等阻尼元件来获得一定的延时。的延时。第21页/共102页3 3）类型）类型：国产：国产DZDZ型：一般电磁型中间继电器；型：一般电磁型中间继电器；DZBDZB型的：带自保持线

11、圈的中间继电器。型的：带自保持线圈的中间继电器。（3 3）电磁型信号继电器）电磁型信号继电器1 1）作用）作用：是在保护动作时，发出灯光和音响信号，：是在保护动作时，发出灯光和音响信号，并对保护装置的动作情况有记忆作用，以便记录保并对保护装置的动作情况有记忆作用，以便记录保护装置动作情况和分析电力系统故障性质、保护动护装置动作情况和分析电力系统故障性质、保护动作的正确性。作的正确性。 信号继电器器的记忆作用是由机械掉牌或磁保持、信号继电器器的记忆作用是由机械掉牌或磁保持、手动复归完成的，即运行人员记录保护动作情况后手动复归完成的，即运行人员记录保护动作情况后手动将信号继电器复位。手动将信号继电

12、器复位。第22页/共102页2 2）结构及符号）结构及符号：结构：采用吸引衔式结构，有电磁铁、线圈、弹结构：采用吸引衔式结构，有电磁铁、线圈、弹簧、触点、信号牌等簧、触点、信号牌等 3 3）类型）类型：DX-11DX-11等系列等系列第23页/共102页第二章第二章 电网相间短路的电流、电网相间短路的电流、电压保护电压保护第二节第二节 无时限电流速断保护无时限电流速断保护第24页/共102页一无时限电流速断保护整定一无时限电流速断保护整定1 1定义定义：反应电流增大且瞬时动作的保护称为：反应电流增大且瞬时动作的保护称为瞬时电流速断保护，又称为电流瞬时电流速断保护，又称为电流I I段保护。段保护

13、。2 2工作原理工作原理：dxtxtdlXXEI1)3()3()3()2(867. 023dddIII第25页/共102页第26页/共102页系统的运行方式系统的运行方式：最大运行方式下，短路电流最：最大运行方式下，短路电流最大；最小运行方式下，短路电流最小。大；最小运行方式下，短路电流最小。短路的类型短路的类型：三相短路最大。：三相短路最大。4 4动作电流的整定动作电流的整定：应大于最大运行方式下线路末端三相短路时的短路应大于最大运行方式下线路末端三相短路时的短路电流电流I I，即，即)(max.31BKrelIactIKI取取1.21.21.31.33影响短路电流的因素短路点的位置短路点的

14、位置：距电源越近，短路电流越大；距：距电源越近，短路电流越大；距电源越远，短路电流越小。电源越远，短路电流越小。第27页/共102页2.2.保护范围保护范围：本线路的一部分。：本线路的一部分。 3 3动作时限动作时限：瞬时动作，：瞬时动作，t0st0s4.4.灵敏度灵敏度：用其保护范围占线路全长的百分数来表：用其保护范围占线路全长的百分数来表示。示。)23(1max.1minsIactsXIEXlLmin/l:最大运行方式下不低于50%，最小运行方式下不低于15%20%。第28页/共102页 当运行方式为图当运行方式为图2-122-12所示的线变组方式时，电流所示的线变组方式时，电流段保护可将

15、保护区伸入变压器内，保护本线全长，段保护可将保护区伸入变压器内，保护本线全长，整定方法如图所示。整定方法如图所示。 第29页/共102页二、无时限电流速断保护原理接线二、无时限电流速断保护原理接线第30页/共102页 1 1）动作原理分析）动作原理分析 2 2）KMKM的作用的作用： 因因KAKA的触头容量小，不能直接起动跳闸线圈的触头容量小，不能直接起动跳闸线圈YRYR； 在装有管型避雷器的线路上，如管型避雷器三在装有管型避雷器的线路上，如管型避雷器三相同时放电，将造成相间短路，采用延时相同时放电，将造成相间短路，采用延时0.060.060.08s0.08s的的DZSDZS型中间继电器以增大

16、保护的固有动作时型中间继电器以增大保护的固有动作时间，从时间上躲过避雷器放电，防止误动作。间，从时间上躲过避雷器放电，防止误动作。 3 3）QF1QF1的作用的作用第31页/共102页 容量大，能可靠地切断跳闸回路，并保护时间继容量大，能可靠地切断跳闸回路，并保护时间继电器的触头免受电弧的损伤。电器的触头免受电弧的损伤。三、无时限电流速断保护的特点三、无时限电流速断保护的特点1 1优点优点：简单可靠、动作迅速。：简单可靠、动作迅速。2 2缺点缺点：不能保护线路的全长，保护范围受运行：不能保护线路的全长，保护范围受运行方式、故障类型的影响：方式、故障类型的影响： actS.min1 maxEIZ

17、Z lactS.max1 min32EIZZ l 第32页/共102页 运行方式变化较大时，可能无保护范围；运行方式变化较大时，可能无保护范围； 或在最大运行方式整定后，在最小运行方式下无或在最大运行方式整定后，在最小运行方式下无保护范围。保护范围。 在线路较短时，可能无保护范围。在线路较短时，可能无保护范围。 在特殊情况下，电流速断可以保护线路全长，如在特殊情况下，电流速断可以保护线路全长，如在采用线路一变压器组的接线方式的电网中，把线路在采用线路一变压器组的接线方式的电网中，把线路和变压器可以看成是一个元件，速断保护按躲开变压和变压器可以看成是一个元件，速断保护按躲开变压器低压侧出口处短路

18、来整定，由于变压器的阻抗一般器低压侧出口处短路来整定，由于变压器的阻抗一般较大，因此，保护的起动电流大为减小，以至保护线较大，因此，保护的起动电流大为减小，以至保护线路的全长。路的全长。第33页/共102页第二章第二章 电网相间短路的电流、电网相间短路的电流、电压保护电压保护第三节第三节 限时电流速断保护限时电流速断保护第34页/共102页一、限时电流速断保护整定一、限时电流速断保护整定（1 1）动作电流、动作时限整定）动作电流、动作时限整定 限时电流速断保护（电流限时电流速断保护（电流段保护）段保护）设置的目设置的目的的： 因无时限电流速断保护不能保护线路全长，因因无时限电流速断保护不能保护

19、线路全长，因此必须增加一段电流保护，用以保护本线全长。此必须增加一段电流保护，用以保护本线全长。 问题问题：段保护的保护必然会伸入下线（相邻段保护的保护必然会伸入下线（相邻线路），在图线路），在图2-142-14阴影区域发生故障时，阴影区域发生故障时，P1P1段保段保护存在与下线保护（护存在与下线保护（P2P2）“抢动抢动”的问题。的问题。第35页/共102页第36页/共102页解决方法：解决方法：影响影响t t的因素的因素：断路器断路器QFQF2 2的跳闸时间的跳闸时间t t1 1（从接通跳闸回路到触头间（从接通跳闸回路到触头间电弧熄灭所需时间）；电弧熄灭所需时间）；保护保护2 2时间继电器

20、的动作时间比整定时间延长（即具时间继电器的动作时间比整定时间延长（即具有正误差有正误差t t2 2）；）；tttttt 段保护整定的原则是与下线段保护整定的原则是与下线段保护配合：段保护配合：（a a）动作时限配合：）动作时限配合： 第37页/共102页保护保护1 1动作时间的缩短（即具有负误差动作时间的缩短（即具有负误差t t3 3）；）；时间裕度时间裕度t t4 4；t=tt=t1 1+t+t2 2+t+t3 3+t+t4 4=0.35=0.350.6s. 0.6s. 通常取通常取0.5s.0.5s.（b b）保护区配合）保护区配合：段保护区不伸出下线段保护区不伸出下线段保段保护区护区 P

21、1P1段保护保护区配合如图段保护保护区配合如图2-152-15所示，若所示，若P1P1段保护区伸出下线段保护区伸出下线段保护区，在图示阴影部分发段保护区，在图示阴影部分发生故障时，生故障时，P2P2段不动，段不动，P1P1段与段与P2P2段起动，同段起动，同时动作，跳开时动作，跳开1QF1QF、2QF2QF，保护动作为非选择性的。，保护动作为非选择性的。第38页/共102页图图2-15 2-15 段保护区配合段保护区配合电流电流段保护整定公式如下：段保护整定公式如下：actrelact.2IK Itt 取取1.11.11.2 1.2 第39页/共102页电流电流整定过程可用图整定过程可用图2-

22、162-16说明。说明。图图2-16 2-16 电流电流动作电流整定动作电流整定第40页/共102页3.3.灵敏度灵敏度： 为了使此保护在最小运行方式下两相短路时，能为了使此保护在最小运行方式下两相短路时，能可靠地保护本线路全长，应以本线路末端作为灵敏可靠地保护本线路全长，应以本线路末端作为灵敏系数的校验点，故系数的校验点，故5 . 13 . 1min.IIactBKsenIIK如校验不合格，措施如校验不合格，措施：使线路使线路L1L1的限时电流速断保护与下一线路的限时电流速断保护与下一线路L2L2的限的限时电流速断保护相配合，即的保护范围时电流速断保护相配合，即的保护范围IIactIIact

23、IKI2 .rel1 . Krel可靠系数，取1.11.2. 第41页/共102页tttIIII21tttIIII214 4动作时限动作时限 0.5s(0.5s(与下一线路的第段相配合) )1s (1s (与下一线路的第段相配合) )5保护范围：本线路全长。6.6.单相原理接线单相原理接线第42页/共102页第43页/共102页第二章第二章 电网相间短路的电流、电网相间短路的电流、电压保护电压保护第四节第四节 定时限过电流保护定时限过电流保护第44页/共102页一、主保护与后备保护一、主保护与后备保护 无时限电流速断保护和限时电流速断保护无时限电流速断保护和限时电流速断保护共同共同构成了线路的

24、主保护，构成了线路的主保护，所谓主保护所谓主保护是满足系统稳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。除被保护设备和线路故障的保护。 所谓后备保护所谓后备保护是主保护或断路器拒动时，用以是主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。定时限过电流保护（电流切除故障的保护。定时限过电流保护（电流段段保护）就是后备保护。保护）就是后备保护。 后备保护分为远后备、近后备两种方式。后备保护分为远后备、近后备两种方式。 近后备近后备是当主保护拒动时，由本电力设备或线是当主保护拒动时，由本电力设备或线第45页/共102页图图2

25、-18 2-18 远后备保护方式远后备保护方式路的另一套保护实现的后备保护，如路的另一套保护实现的后备保护，如k3k3处故障，处故障，P1P1段拒动，由段拒动，由段跳开段跳开1QF1QF。 所谓远后备所谓远后备是当主保护或断路器拒动时，由相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来实现的后备，如邻电力设备或线路的保护来实现的后备，如k1k1处处第46页/共102页故障，故障，P2P2或或2QF2QF拒动，拒动，P1P1段跳开段跳开1QF1QF。 结论结论：段保护为后备保护，既是本线主保段保护为后备保护，既是本线主保护的近后备保护又是下线路的远后备保护，护的近后备保护又是下线路的远后

26、备保护，段段保护区应伸出下线路范围。保护区应伸出下线路范围。二、定时限过电流保护（电流二、定时限过电流保护（电流段）整定原则段）整定原则（1 1）过电流保护动作时限整定）过电流保护动作时限整定 定时限过电流保护要求保护区较长，其动作电定时限过电流保护要求保护区较长，其动作电流按躲过最大负荷电流整定，一般动作电流较小，流按躲过最大负荷电流整定，一般动作电流较小，其保护范围伸出相邻线路末端。其保护范围伸出相邻线路末端。第47页/共102页 电流电流段的动作选择性段的动作选择性由动作电流保证，由动作电流保证，电流电流段的选择性段的选择性由动作电流与动作时限共同保证，由动作电流与动作时限共同保证，而而

27、电流电流段段是依靠动作时限的所谓是依靠动作时限的所谓“阶梯特性阶梯特性”来保来保证的。证的。第48页/共102页IIIIIIIIIIII4321tttttttnn1 若线路有几条并行的，则上一级的动作时限若线路有几条并行的，则上一级的动作时限应比下一级每一并行的线路的动作时限均要大一个应比下一级每一并行的线路的动作时限均要大一个时限级差。时限级差。注意注意：按动作时限的配合要求，保护装设地点离：按动作时限的配合要求，保护装设地点离电源越近，其动作时限越长，而故障点离电源越近，电源越近，其动作时限越长，而故障点离电源越近，短路电流越大，对系统影响也越严重。所以它不能短路电流越大，对系统影响也越严

28、重。所以它不能满足快速性要求。满足快速性要求。第49页/共102页max.LI（2 2）动作电流的整定计算）动作电流的整定计算： 1 1）为了使过电流保护在在运行时不动作，启动电）为了使过电流保护在在运行时不动作，启动电流必须大于正常运行时被保护线路上流过的最大负流必须大于正常运行时被保护线路上流过的最大负荷电流荷电流 ： 2 2）保证过电流保护在外部故障切除后可靠返回，）保证过电流保护在外部故障切除后可靠返回，其返回电流应大于外部短路故障切除后流过保护的最其返回电流应大于外部短路故障切除后流过保护的最大自起动电流：大自起动电流： max.LIIIrelIIIactIKImax.LMSIIIr

29、elIIIreIKKI第50页/共102页又： eractII所以只需满足第二个条件即可，又因： actrereIIK所以： max.LreMSIIIrelrereIIIactIKKKKIIKrel可靠系数，取1.151.25. Kre返回系数，取0.85.3 3灵敏度灵敏度： 近后备近后备：为了使此保护在最小运行方式下两相短：为了使此保护在最小运行方式下两相短路时，能可靠地保护本线路全长，应以本线路末端路时，能可靠地保护本线路全长，应以本线路末端作为灵敏系数的校验点，故作为灵敏系数的校验点，故第51页/共102页5 . 13 . 1min.IIactBKsenIIK远后备远后备：为了使此保护

30、在下一线路最小运行方式下：为了使此保护在下一线路最小运行方式下两相短路时，能可靠地保护下一线路全长，应以下两相短路时，能可靠地保护下一线路全长，应以下一线路末端作为灵敏系数的校验点，故一线路末端作为灵敏系数的校验点，故2 . 1min.IIactCKsenIIK第52页/共102页4 4单相原理图单相原理图：与第：与第IIII段保护相同。段保护相同。5 5对定时限过电流的评价对定时限过电流的评价不仅能作本线路的近后备（有时作主保护），而且不仅能作本线路的近后备（有时作主保护），而且能作为下一条线路的远后备。在放射型电网中获得广能作为下一条线路的远后备。在放射型电网中获得广泛的应用，一般在泛的应

31、用，一般在35kv35kv及以下网络中作为主保护。定及以下网络中作为主保护。定时限过电流保护的主要缺点是越靠近电源端其动作时时限过电流保护的主要缺点是越靠近电源端其动作时限越大，对靠近电源端的故障不能快速切除。限越大，对靠近电源端的故障不能快速切除。图图2-21 2-21 段保护灵敏度校验段保护灵敏度校验第53页/共102页第二章第二章 电网相间短路的电流、电网相间短路的电流、电压保护电压保护第五节第五节 电流保护接线方式电流保护接线方式第54页/共102页 所谓电流保护接线方式所谓电流保护接线方式，是指电流保护中电流，是指电流保护中电流继电器线圈与电流互感器二次绕组之间的连接方式。继电器线圈

32、与电流互感器二次绕组之间的连接方式。 对保护接线方式的要求是对保护接线方式的要求是能反应各种类型故障，能反应各种类型故障，且灵敏度尽量一致。且灵敏度尽量一致。 电流保护接线方式有电流保护接线方式有：三相三继电器的完全星：三相三继电器的完全星形接线（图形接线（图2-222-22）、两相两继电器的不完全星形接）、两相两继电器的不完全星形接线（图线（图2-232-23），电动机保护也可采用两相电流差接），电动机保护也可采用两相电流差接线（图线（图2-242-24）。）。接线系数接线系数K KC C：流入电流继电器的电流与电流互感器：流入电流继电器的电流与电流互感器二次绕组电流的比值。二次绕组电流的比

33、值。第55页/共102页特点特点：能反应相间短路；能反应接地短路；能反应相间短路；能反应接地短路；接线系数接线系数K KC C=1,=1,； 多用于大接地电流系统。多用于大接地电流系统。第56页/共102页图图2-23 2-23 电流保护不完全星形接线电流保护不完全星形接线特点特点：能反应相间短路；能反应相间短路； 不能反应接地短路；不能反应接地短路；接线系数接线系数KC=1KC=1； 多用于小接地电流系统多用于小接地电流系统第57页/共102页特点特点：能反应相间短路；不能反应接地短路；：能反应相间短路；不能反应接地短路；接线系数与短路故障类型有关：接线系数与短路故障类型有关： 三相短路，三

34、相短路，K KC C= =3 ACAC、ABAB、BCBC两相短路，两相短路，K KC C=1=1；多用于电动机保护或灵敏系数易满足的线路。多用于电动机保护或灵敏系数易满足的线路。；图图2-24 2-24 两相电流差接线两相电流差接线第58页/共102页 采用不完全星形接线时必须注意保护应统一采用不完全星形接线时必须注意保护应统一安装在同名相上（通常装于安装在同名相上（通常装于A A、C C相）。相）。 如果保护未装于同名相，如图如果保护未装于同名相，如图2-252-25所示，发生图所示，发生图示两点接地故障时，保护将会拒动。示两点接地故障时，保护将会拒动。表表3 31 1 不同线路的不同相别

35、两点接地短路时不完全星形接线不同线路的不同相别两点接地短路时不完全星形接线保护动作情况保护动作情况线路线路L1L1接地相别接地相别A AA AB BB BC CC C线路线路L2L2接地相别接地相别B BC CC CA AA AB BL1L1保护动作情况保护动作情况动作动作动作动作不动作不动作不动作不动作动作动作动作动作L2L2保护动作情况保护动作情况不动作不动作动作动作动作动作动作动作动作动作不动作不动作停电线路数停电线路数1 12 21 11 12 21 1第59页/共102页图图2-25 2-25 电流保护未安装于同名相情况电流保护未安装于同名相情况第60页/共102页Y Y，d11d1

36、1接线变压器后发生两相短路分析：分析：当当侧发生侧发生ABAB两相短路时，该电流相量图如图两相短路时，该电流相量图如图所示。对于所示。对于Y/Y/侧侧30300 0的原则，可得到的原则，可得到Y Y侧电流相量侧电流相量图。由图可见，在图。由图可见，在侧和侧和Y Y侧电流的大小分别侧电流的大小分别( (以相以相为参考相量为参考相量) )为：第61页/共102页图 Y/11接线降压变压器两相短路时的电流分析及过电流保护的接线（a）接线图； （b）侧电流相量图； （c）Y侧电流相量图第62页/共102页0cI21ccII13cABIjII3011jBYBYCYAeIIII301122jBYBYBeI

37、II1 1）采用三相星形接线时）采用三相星形接线时：B B相上没有继电器的电流比其它两相大相上没有继电器的电流比其它两相大1 1倍，因此倍，因此灵敏系数增大灵敏系数增大1 1倍，这是十分有利的。倍，这是十分有利的。2 2）采用两相星形接线时）采用两相星形接线时第63页/共102页由于由于B B相上没有装设继电器，使相上没有装设继电器，使B B相中比相中比A A相、相、C C相相大一倍的电流遗失，不能使保护的灵敏度得到充分大一倍的电流遗失，不能使保护的灵敏度得到充分提高。提高。采取措施采取措施：在两相星形接线的中线上再接上一个：在两相星形接线的中线上再接上一个继电器（两相三继电器方式）。继电器（

38、两相三继电器方式）。3 3）采用两相电流差接线时）采用两相电流差接线时由于由于 ，所以流入继电器的电流为零，保，所以流入继电器的电流为零，保护不动作。因此，这种接线方式不能用来保护变压护不动作。因此，这种接线方式不能用来保护变压器。器。21ccII第64页/共102页3 3各种接线方式的应用范围各种接线方式的应用范围1 1）、三相星形接线方式）、三相星形接线方式：广泛用于发电机、变压器、大型贵重电气设备的广泛用于发电机、变压器、大型贵重电气设备的保护中。保护中。用在中性点直接接地电网中（大接地电流系统用在中性点直接接地电网中（大接地电流系统中），作为相同短路的保护，同时也可保护单相接中），作为

39、相同短路的保护，同时也可保护单相接地（对此一般都采用专门的零序电流保护）。地（对此一般都采用专门的零序电流保护）。 2 2）、两相星形接线方式）、两相星形接线方式： 在中性点直接接地电网和非直接接地电网中，在中性点直接接地电网和非直接接地电网中，第65页/共102页广泛地采用它作为相间短路保护在广泛地采用它作为相间短路保护在10kv10kv以上，特别以上，特别在在35kv35kv非直接接地电网中得到广泛应用。非直接接地电网中得到广泛应用。 在在6 610kv 10kv 中性点不接地系统中的过流保护装中性点不接地系统中的过流保护装置广泛应用两相星形接线方式。置广泛应用两相星形接线方式。3 3）、

40、两相电流差接线方式）、两相电流差接线方式 主要用在主要用在6 6 10kv10kv中性点不接地系统中，作为馈电中性点不接地系统中，作为馈电线和较小容量高压电动机的保护。线和较小容量高压电动机的保护。第66页/共102页第二章第二章 电网相间短路的电流、电网相间短路的电流、电压保护电压保护第六节第六节 电流、电压联锁速断保护电流、电压联锁速断保护第67页/共102页一、电压保护特点一、电压保护特点发生短路时，母线电压下降，低电压保护由母线发生短路时，母线电压下降，低电压保护由母线电压构成判据。整定方法如图电压构成判据。整定方法如图2-262-26所示。所示。图图2-26 2-26 低电压保护整定

41、低电压保护整定第68页/共102页电压保护具有以下特点电压保护具有以下特点：（1 1）母线电压变化规律与短路电流相反，故障）母线电压变化规律与短路电流相反，故障点距离电源越近母线电压越低；母线电压水平越点距离电源越近母线电压越低；母线电压水平越低，保护区越长。低，保护区越长。（2 2）最大运方下短路电流较大，母线电压水平）最大运方下短路电流较大，母线电压水平高，电压保护的保护区缩短。高，电压保护的保护区缩短。（3 3）仅由母线电压不能判别是母线上哪一条线）仅由母线电压不能判别是母线上哪一条线路故障，电压保护无法单独用于线路保护。路故障，电压保护无法单独用于线路保护。二、电流电压联锁速断保护二、

42、电流电压联锁速断保护第69页/共102页 电流电压联锁速断保护与电流速断保护整定电流电压联锁速断保护与电流速断保护整定最大的不同是最大的不同是运行方式运行方式的选择。的选择。 为了躲过本线末最大的外部短路电流，为了躲过本线末最大的外部短路电流，电流电流速断保护整定时按最大运行方式整定速断保护整定时按最大运行方式整定，当系统运，当系统运方不是最大运方时，电流速断保护的保护区缩短。方不是最大运方时，电流速断保护的保护区缩短。电流电压联锁速断保护则是按系统最常见的运方电流电压联锁速断保护则是按系统最常见的运方整定整定，当系统运方不是最常见运方时，其保护区，当系统运方不是最常见运方时，其保护区缩短，不

43、会丧失选择性。缩短，不会丧失选择性。 电流电压联锁速断保护整定方法如图电流电压联锁速断保护整定方法如图2-272-27所所示，考虑常见运方下三相短路时电流、电压保护示，考虑常见运方下三相短路时电流、电压保护均有均有8080的保护区。的保护区。第70页/共102页图图2-27 2-27 电流电压联锁速断保护整定示意图电流电压联锁速断保护整定示意图第71页/共102页 电流电压联锁速断保护原理框图如图电流电压联锁速断保护原理框图如图2-282-28所示，所示，电流元件由电流元件由A A、C C相电流继电器组成；电压元件由三相电流继电器组成；电压元件由三个反应于线电压的电压元件组成，电流元件与电压个

44、反应于线电压的电压元件组成，电流元件与电压元件构成元件构成“与与”逻辑出口。逻辑出口。图图2-28 2-28 电流电压联锁速断保护原理框图电流电压联锁速断保护原理框图第72页/共102页第二章第二章 电网相间短路的电流、电网相间短路的电流、电压保护电压保护第七节第七节 阶段式电流保护阶段式电流保护第73页/共102页一、阶段式电流保护的组成一、阶段式电流保护的组成 由电流由电流段、电流段、电流段、电流段、电流段组成，段组成，三段保护构成三段保护构成“或或”逻辑出口跳闸。逻辑出口跳闸。 电流电流段、电流段、电流段为线路的主保护，段为线路的主保护，本线路故障时切除时间为数十毫秒（电流本线路故障时切

45、除时间为数十毫秒（电流段固段固有动作时间）至有动作时间）至0.50.5秒。电流秒。电流段保护为后备保段保护为后备保护，为本线路提供近后备作用，同时也为相邻线护，为本线路提供近后备作用，同时也为相邻线路提供远后备作用。路提供远后备作用。 电流保护一般采用不完全星形接线。电流保护一般采用不完全星形接线。第74页/共102页 电流电流段保护按躲过本线末端最大运方下段保护按躲过本线末端最大运方下三相短路电流整定以保证选择性，快速性好，但灵三相短路电流整定以保证选择性，快速性好，但灵敏性差，不能保护本线全长。敏性差，不能保护本线全长。 电流电流段保护整定时与下线路电流段保护整定时与下线路电流段保段保护配

46、合，由动作电流、动作时限保证选择性，动作护配合，由动作电流、动作时限保证选择性，动作时限为时限为0.5s0.5s，动作电流躲过下线，动作电流躲过下线段保护动作电流，段保护动作电流，快速性较快速性较段保护差，但灵敏性较好，能保护本线段保护差，但灵敏性较好，能保护本线全长。全长。 电流电流段保护按阶梯特性整定动作时限以段保护按阶梯特性整定动作时限以保证选择性，整定动作电流时按正常运行时不起动、保证选择性，整定动作电流时按正常运行时不起动、外部故障切除后可靠返回计算，动作慢，但灵敏性外部故障切除后可靠返回计算，动作慢，但灵敏性好，能保护下线路全长。好，能保护下线路全长。第75页/共102页二、电磁型

47、电流保护归总图与展开图二、电磁型电流保护归总图与展开图 归总式原理图：绘出了设备之间连接方式，归总式原理图：绘出了设备之间连接方式，继电器等元件绘制为一个整体，该图便于说明保继电器等元件绘制为一个整体，该图便于说明保护装置的基本工作原理。护装置的基本工作原理。 展开图：各元件不画在一个整体内，以回路展开图：各元件不画在一个整体内，以回路为单元说明信号流向，便于施工接线及检修。为单元说明信号流向，便于施工接线及检修。一）、归总式原理图一）、归总式原理图 归总式原理图表示保护装置的构成很直观，归总式原理图表示保护装置的构成很直观，但是二次接线难于编号，交、直流各种回路集中但是二次接线难于编号，交、

48、直流各种回路集中在一张图上，安装施工、检修困难。在一张图上，安装施工、检修困难。第76页/共102页第77页/共102页二）、展开式原理图二）、展开式原理图 按交流电流（电压）、直流逻辑、信号、出按交流电流（电压）、直流逻辑、信号、出口（控制）回路分别绘制。口（控制）回路分别绘制。第78页/共102页第79页/共102页三、低压线路保护逻辑框图三、低压线路保护逻辑框图 微机型保护将母线电压、线路电流经模数转换微机型保护将母线电压、线路电流经模数转换变为数字量，在程序中进行判别；许多各电流、时变为数字量，在程序中进行判别；许多各电流、时间元件在保护内部由程序实现，并没有相应的触点间元件在保护内部

49、由程序实现，并没有相应的触点、线圈；微机保护的直流逻辑部分常以逻辑框图表、线圈；微机保护的直流逻辑部分常以逻辑框图表示，如图示，如图2-302-30所示。所示。图图2-30 2-30 三段式电流保护三段式电流保护逻辑框图逻辑框图第80页/共102页四、三段式电流保护整定计算例1 1：L L1 1和L2L2上最大负荷电流为74A74A和40A40A。求L1L1上三段式电流保护的整定值。第81页/共102页)(707. 0804 . 0623/115min.11)3(max. 1KALXsXEISK)(504. 0804 . 082311523max.2311)2(min. 1KALXsXEISK

50、解：解：1 1、K1K1点短路时点短路时：最大运行方式下最大运行方式下K1K1点三相短路电流为：点三相短路电流为：最小运行方式下最小运行方式下K1K1点两相短路电流为：点两相短路电流为：2 2K2K2点短路时点短路时：最大运行方式下最大运行方式下K2K2点三相短路电流为：点三相短路电流为：第82页/共102页)(562. 0)6080(4 . 0623/115)(min.211)3(max. 2KALLXsXEISK)(319. 0)6080(4 . 082311523)(max.23211)2(min. 2KALLXsXEISK)(919. 0707. 03 . 1)3(max. 1KAIK

51、IKrelIact最小运行方式下K1K1点两相短路电流为：3 3整定计算：整定计算：I I段：段：动作电流动作电流 第83页/共102页0)825 .62( 5 . 2)82919. 03/11523(4 . 01)23(1max.1minsIactsXIEXl 灵敏度校验：可见，此保护无保护区，因此不装设或改为电流电可见，此保护无保护区，因此不装设或改为电流电压联锁速断保护。压联锁速断保护。IIII段：段：动作电流动作电流 )(803. 073. 01 . 1.KAIKIIBactrelIIAact3 . 1803. 0504. 0.)2(min. 1IIAactKsenIIK灵敏度校验：)

52、(73. 0562. 03 . 1)3(max. 2.KAIKIKrelIBact第84页/共102页)(248. 0226. 01 . 1.KAIKIICactrelIIBact)(273. 0248. 01 . 1.KAIKIIIBactrelIIAact5 . 13 . 185. 1273. 0504. 0.)2(min. 1IIAactKsenIIK 可见灵敏度不满足，考虑与下一线中第IIII段配合的限时电流速断保护。 灵敏度满足。 第85页/共102页)( 15 . 05 . 0stttIIBIIA)(229. 0074. 085. 02 . 22 . 1.KAIKKKIRrastr

53、elIIIAact5 . 12 . 2229. 0504. 0.)2(min. 1IIIAactKsenIIK2 . 139. 1229. 0319. 0.)2(min. 2IIIAactKsenIIK)(25 . 05 . 1stttIIIBIIIA动作时限：IIIIII段：动作电流 灵敏度校验：近后备时 远后备时 动作时限 第86页/共102页S.min0.2ZS.max0.3Z10.4z L.max150AIIrel1.25KIIrel1.1KIIIrel1.1KMs1.5Kre0.85K例例2 2：10kV10kV系统图如下图所示，断路器系统图如下图所示，断路器1QF1QF、2QF2Q

54、F、3QF3QF均均装设三段式相间电流保护装设三段式相间电流保护P1P1、P2P2、P3P3，等值电源的，等值电源的系统阻抗：系统阻抗： 线路每公里正序阻线路每公里正序阻抗抗 。1QF 1QF 流过的最大负荷电流流过的最大负荷电流 保护保护P3P3的过电流保护动作时间为的过电流保护动作时间为0.5s0.5s，各段可靠系数，各段可靠系数取取 ， ， ；自起动系数；自起动系数 继电器返回系数继电器返回系数 。第87页/共102页图图2 231 31 电流保护整定计算例图电流保护整定计算例图第88页/共102页I1.actIIII1 .actrelk .B .m axrels m in1A B1 0

55、 .53= 1 .2 5= 1 .8 (k A )0 .2 + 0 .41 0EIKIKZz l1.1.保护保护1 1电流电流I I段整定计算段整定计算（1 1）求动作电流）求动作电流（2 2）动作时限。为保护固有动作时间。（3 3）灵敏性校验，即求出最大、最小保护范围。在最大运行方式下发生三相短路时的保护范围为：第89页/共102页m axs.m inI11.act1()110.53(0.2)7.92(km )0.41.8ElZzIm axm axm ax%1 0 0 %7 .9 2%1 0 0 %7 9 .2 %5 0 %1 0A Bllll最小运行方式下发生两相短路时的保护范围为：第90页/共102页mins.maxI11.actminminAB13()2110.533(0.3)6.54(km)0.41.826.54%100%100%1065.4%15%ElZzIlll2.2.保护保护1 1电流电流段整定计算段整定计算第91页/共102页