电流保护-输电线路阶段式电流保护（继电保护运行检修课件）

电网的电流保护电流速断保护第一章限时电流流速断保护第二章过电流保护第三章三段式电流保护第四章电流保护的接线方式第五章方向电流保护第六章限时电流速断保护限时电流速断保护1、含义限时电流速断保护是指带较短动作时限，动作电流按躲开下一段线路电流速断保护的动作电流整定的电流保护。2、保护范围能保护线路全长，但不能保护下一段线路全长，因此不能作为下一段线路全长的后备保护。限时电流速断保护限时电流速断保护短路点保护2电流速断保护保护2限时电流速断保护保护1电流速断保护k1主保护近后备不动作k2不动作主保护不动作k3不动作远后备主保护k4不动作不动作主保护限时电流速断保护限时电流速断保护限时电流速断保护的单相原理接线图限时电流速断保护限时电流速断保护

3、动作时限限时电流速断保护限时电流速断保护△t的大小要保证在重叠保护区内发生故障时保护动作的选择性，若过大则速动性差，过小则不能保证选择性。在工程上考虑各种因素，数值一般取0.35～0.6s，通常取0.5s。

4、整定原则保护范围必须延伸到下一条线路中去；动作带有一定的时限（选择性）；保护范围不超出下一条线路无时限电流速断保护的范围（速动性）。

5、整定计算动作电流按躲开下一条线路流速断保护的动作电流进行整定。可靠系数，一般取1.1～1.2

下一条线路电流速断保护的动作值限时电流速断保护限时电流速断保护

6、灵敏度校验灵敏系数以本线路末端的最小两相短路电流来校验。7、对限时电流速断保护的评价（1）优点结构简单，动作可靠；能保护本条线路全长。（2）缺点不能作为相邻元件（下一条线路）的后备保护，只能对相邻元件的一部分起后备保护作用。被护线路末端两相短路时流过限时电流速断保护的最小短路电流

继电保护基本知识电流速断保护第一章限时电流流速断保护第二章过电流保护第三章三段式电流保护第四章电流保护的接线方式第五章方向电流保护第六章过电流保护（定时限）过电流保护(电流Ⅲ段)过电流保护过电流保护

1、定义（定时限）过电流保护是指其动作电流按躲开最大负荷电流整定，用适当的延时保证动作选择性的电流保护装置。2、保护范围不仅能够保护本线路的全长，而且也能保护相邻线路的全长，以起到后备保护的作用。3、整定原则动作电流按躲开被保护线路的最大负荷电流，且在自起动电流下继电器能可靠返回进行整定。在正常运行情况下过电流保护不应动作，保护装置的动作电流IACT必须大于最大负荷电流IL·max。外部短路故障被切除后，保护装置应能返回。因此，返回电流IR大于自启动电流ISS。保护范围内发生短路时，保护装置应灵敏动作。过电流保护（定时限）过电流保护(电流Ⅲ段)过电流保护过电流保护4、整定计算KR越小时，保护装置的动作电流越大，因而其灵敏性就越差，这是不利的。这就是为什么要求过电流继电器应有较高的返回系数的原因。自起动系数，取1～3

可靠系数，一般取1.1～1.2过电流保护装置的返回系数

过电流保护（定时限）过电流保护(电流Ⅲ段)过电流保护过电流保护5、动作时限过电流保护（定时限）过电流保护(电流Ⅲ段)过电流保护过电流保护按照选择性的要求，越靠近电源端，过电流保护的动作时限越长；越靠近负荷侧，过电流保护动作时限越短。过电流保护的动作时限是从系统的末端（负荷侧）向电源端逐级递增的，每一级递增一个时限级差Δt，即，一般把这个整定原则称为阶梯形原则。时限级差一般取0.3～0.5s。过电流保护的时限特性在整定好之后是固定的，因此它又被称为定时限过电流保护。任一线路过电流保护的动作时限必须与该线路末端变电所母线所有出线保护中的动作时限最长者配合。6、灵敏度校验①作本条线路主保护或后备保护（近后备）②作为下一条线路后备保护（远后备）过电流保护（定时限）过电流保护(电流Ⅲ段)过电流保护过电流保护7、对过电流保护的评价（1）优点结构简单，工作可靠。不仅能作为本线路的近后备（有时作为主保护），而且能作为下一条线路的远后备。在放射型电网中获得广泛应用，一般在35kV及以下网络中作为主保护。（2）缺点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。过电流保护（定时限）过电流保护(电流Ⅲ段)过电流保护过电流保护问：为什么过电流保护在整定计算时需要考虑返回系数和自起动系数?而电流速断的整定计算中不需要考虑?

答：过电流不一定是事故，所以不一定需要马上跳闸；如果由于某种原因造成负荷瞬时上升，使电流达到或超过整定值，但时间很短，数值很快就下来了，这时不需要跳闸，所以需要有一个返回系数，这样就不会引起保护误动。例如：当大设备启动时，就会引起负荷的瞬时上升，当设备启动后正常运行时，负荷就会很快回落，所以加一个自起动系数，也可以防止误动。电流速断整定值很高，远超过设备自启动电流，是事故，故不需要“躲”过去，必须马上跳闸，也不考虑返回系数和自起动系数。电网的电流保护电流速断保护第一章限时电流流速断保护第二章过电流保护第三章三段式电流保护第四章电流保护的接线方式第五章方向电流保护第六章保护的配合概念三段式电流保护原理接线图对三段式电流保护的评级01三段式电流保护概念由电流速断保护、限时电流速断保护及过电流保护相配合共同构成的保护，叫做三段电流保护。主保护：Ⅰ段：瞬时电流速断保护Ⅱ段：限时电流速断保护后备保护：Ⅲ段：定时限过电流保护三段电流保护中，无时限电流速断保护是靠选择动作电流来保证选择性；限时电流速断保护是靠选择动作电流和动作时限来保证选择性；定时限过电流保护是靠选择动作时限来保证选择性。三段式电流保护保护的配合三段式电流保护保护的配合每套保护都有预先划分的保护范围，保护范围划分的基本原则是任一个元件的故障都能可靠的被切除并且造成的停电范围最小。保护范围相互重叠，保证任意点的故障都置于保护区内。（1）保护装置的灵敏度配合就是保护范围的配合。也就是在各种可能出现的运行方式下，某设备的带时限动作的保护装置的保护范围末端，应在下一级相邻设备的要求同它相配合的保护装置的保护范围末端以内。这样，当供电系统任意一点发生故障时，离故障点最近的保护装置灵敏度最高；离故障点越远的保护装置灵敏度最低。（2）保护装置的动作时限配合是指某设备的保护装置的动作时限，应大于下一级相邻设备的要求同它相配合的保护装置的动作时限。这样，当供电系统任意一点发生故障时，离故障点最近的保护装置动作时限最短；离故障点越远的保护装置动作时限越长。保护的配合概念三段式电流保护原理接线图对三段式电流保护的评级01三段式电流保护原理接线图原理接线图三段式电流保护原理接线图展开式原理接线图三段式电流保护原理接线图展开图的画法：同一回路内的不同设备，按照电流通过的顺序从左至右、从上到下绘制；同一设备的不同组成部分（线圈、触点）用相同的文字符号表示；交流回路、直流回路、信号回路分开画；原理图的右侧加以简短文字说明。展开图表示的优点：条理清晰、层次分明，读图、查线简便，实用性强。三段式电流保护对三段式电流保护的评级（1）优点简单、可靠，并且一般情况下都能较快切除故障。一般应用于35kV及以下电压等级的单侧电源电网中。（2）缺点灵敏度和保护范围直接受系统运行方式和短路类型的影响。只在单侧电源电网中才有选择性。电网的电流保护电流速断保护第一章限时电流流速断保护第二章过电流保护第三章三段式电流保护第四章电流保护的接线方式第五章方向电流保护第六章电流保护的接线方式电流互感器的变换误差电流保护的接线方式01电流保护的接线方式电流互感器的变换误差1、比差当I1增大或电流互感器负载电阻较大时，I2≠I1/ni，从而产生电流误差，称为比差。2、角差2与I1/ni相位也不相同，从而产生角度误差，称为角差。《规范》要求，在继电保护中电流互感器电流误差不超过10％，角度误差不超过7°。为保证电流误差不超过10％，必须减小二次侧的负载电阻R。减小电流互感器二次侧负载Z2的措施有：增大连接导线的截面；改变电流保护的接线方式；采用两个电流比相同的电流互感器二次线圈串联使用。电流保护的接线方式电流互感器的变换误差3、电流互感器的10%误差曲线电流互感器的电流误差是指测出的电流kTAI2对实际电流I1的相对误差百分值，即：所谓电流互感器的10%误差曲线，是指互感器的电流误差为10%时一次电流对其额定电流的倍数k=I1/I1.TA

与二次侧负荷阻抗Z2的关系曲线。电流保护的接线方式电流互感器的变换误差4、电流互感器与电流继电器的接线方式为了表述继电器电流Ik与电流互感器二次侧电流ITA.2的关系，特引入一个接线系数kkx。式中Ik——流入电流互感器的电流；ITA.2——电流互感器二次侧电流。接线系数kkx的值项目三相三继电器两相两继电器两相一继电器两相三继电器三相短路111A、C相短路1121A、B或B、C相短路1111电流保护的接线方式电流互感器的变换误差引入接线系数后，电流互感器一次侧电流与流入电流继电器电流的关系为：式中KTA——电流互感器的变流比；I1、I2——电流互感器一次侧、二次侧电流；Ik——流入电流继电器的电流。电流保护的接线方式电流互感器的变换误差电流保护的接线方式01电流保护的接线方式电流保护的接线方式所谓电流保护接线方式，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。对保护接线方式的要求是能反映各种类型故障，且灵敏度尽量一致。三相三继电器式完全星形接线两相三继电器式完全星形接线两相两继电器式不完全星形接线两相一继电器式电流差接线1.三相星形接线（完全星形接线）三相的电流互感器二次线圈接成星形，三相的电流继电器线圈也接成星形，电流互感器星形中性点与电流继电器星形中性点连接；每相电流互感器二次线圈的另一端与每相电流继电器线圈的另一端对应连接。三相的电流继电器触点并联。电流保护的接线方式电流保护的接线方式任何一个电流继电器动作，都可以使后面的时间继电器或中间继电器动作，引起断路器跳闸，信号继电器发出保护动作的信号。当发生任何形式的相间短路时，最少有两相流过短路电流，有两个继电器同时动作。可见，三相星形接线方式作为相间短路保护是可靠的。在中性点直接接地系统中，还可以兼作接地保护。这种接线方式比较复杂，主要用于重要设备的保护中。三相星形接线电流保护的接线方式电流保护的接线方式2、两相星形接线（不完全星形接线）通常电流互感器和电流继电器都装在A、C两相，B相无保护。在两相或三相短路时，最少有一相流过短路电流，因此最少有一个继电器动作。两相星形接线电流保护的接线方式电流保护的接线方式这种接线方式能满足相间短路保护的要求，接线简单，在10KV及以下电压等级的电网中应用很广。但在线路上装有三相Y,d或D,y接线变压器情况下应作别论。当Y,d或D,y接线降压变压器后面发生某种两相短路时，如果电源侧的电流保护采用两相星形接线方式，其灵敏系数比三相星形接线方式降低一半。这是因为电源侧IA、IC都只有IB的一半，而B相未装电流继电器，灵敏系数只能由A相、C相的电流决定。3、两相差电流接线继电器中流过的电流是两相电流之差，即iK=ia-ic。这种接线方式虽然简单，但灵敏系数低，且当Y,d或D,y接线变压器后面发生某种两相短路时，保护装置不能动作。故只能用于10KV以下的电网中作为馈线和较小功率高压电动机的保护。电流保护的接线方式电流保护的接线方式两相差电流接线电流保护的接线方式电流保护的接线方式4.各种接线方式的特点三相星形接线和两相星形接线的接线系数为1；两相差电流接线的接线系数（指流入电流继电器的电流与电流互感器二次侧电流的比值）则随短路类型而变化，性能不好，一般不用于线路保护，仅用于电动机保护；三相星形接线和两相星形接线中流入电流继电器的电流均为相电流，两种接线都能反应各种相间短路故障；三相星形接线还可以反应各种单相接地短路；两相星形接线不能反应全部的单相接地短路（如B相接地）。5、设计Y,d或D,y接线降压变压器电流保护接线方式时应注意以下事项：不能采用两相差电流接线方式。一般采用三相星形接线方式。如果采用两相星形接线方式，应在中线上再接一个电流继电器B（即等效B相电流保护）。电网的电流保护电流速断保护第一章限时电流流速断保护第二章过电流保护第三章三段式电流保护第四章电流保护的接线方式第五章方向电流保护第六章电流速断保护电流速断保护1、含义电流速断保护是指动作电流按躲开保护范围末端最大三相短路电流整定，不带动作时限的电流保护。中间继电器KM的作用：①增大KA的触点容量，接通跳闸回路②线路中有管型避