电网电流保护第3讲

1、 电流速断、限时电流速断、过电流保护的特点分析电流速断、限时电流速断、过电流保护的特点分析共同点：共同点：n识别故障的原理相同识别故障的原理相同不同点：不同点：n定值整定原则不同（导致灵敏度不同）定值整定原则不同（导致灵敏度不同） （1）速断以躲开线路末端最大短路电流整定）速断以躲开线路末端最大短路电流整定 （2）限时电流速断以躲开下级线路电流速断保护范围内的最）限时电流速断以躲开下级线路电流速断保护范围内的最大短路电流整定大短路电流整定 （3）过电流以躲开最大负荷电流整定）过电流以躲开最大负荷电流整定n动作时间不同动作时间不同 （1）速断瞬时动作）速断瞬时动作 （2）限时电流速断延时动作）限

2、时电流速断延时动作 （3）过电流逐级配合）过电流逐级配合 阶段式电流保护的配合关系阶段式电流保护的配合关系电流速断电流速断u电流速断启动电流的电流速断启动电流的量值保证了动作的选择性量值保证了动作的选择性u无需与其它元件配合无需与其它元件配合，可以瞬时切除区内靠近电源端，可以瞬时切除区内靠近电源端故障。故障。 阶段式电流保护的配合关系阶段式电流保护的配合关系限时电流速断限时电流速断u限时电流速断依靠启动限时电流速断依靠启动电流定值和上下级之间动作时电流定值和上下级之间动作时间的配合保证选择性间的配合保证选择性u可以快速有选择性地（延时）切除被保护线路范围内可以快速有选择性地（延时）切除被保护线

3、路范围内任意点的故障。任意点的故障。u与电流速断共同构成被保护元件（线路）的与电流速断共同构成被保护元件（线路）的主保护主保护，保证保证区内故障可以选择性地快速切除区内故障可以选择性地快速切除。 阶段式电流保护的配合关系阶段式电流保护的配合关系过电流保护过电流保护u过电流保护靠时间元件逐级配合满足选择性要求过电流保护靠时间元件逐级配合满足选择性要求u过电流保护的电流元件不具备选择性过电流保护的电流元件不具备选择性过电流保护作用有两方面过电流保护作用有两方面p 作为电流速断作为电流速断+限时电流速断的限时电流速断的近后备近后备p 作为下级线路的作为下级线路的远后备远后备 阶段式电流保护的实际应用

4、阶段式电流保护的实际应用完整的阶段式电流保护完整的阶段式电流保护 电流速断电流速断+限时电流速断限时电流速断+过电流保护共同构成。过电流保护共同构成。总的保护配置原则：总的保护配置原则：u工程应用时，应在满足保护四项基本要求的基础上，工程应用时，应在满足保护四项基本要求的基础上，根据被保护设备的重要性和投资情况进行保护的配置。根据被保护设备的重要性和投资情况进行保护的配置。以以简单、可靠、经济为原则简单、可靠、经济为原则u过电流保护可兼做下级的远后备过电流保护可兼做下级的远后备 阶段式电流保护的实际应用阶段式电流保护的实际应用CASE1 末级线路：只配备过电流保护。就可以瞬时切除末级线路：只配

5、备过电流保护。就可以瞬时切除保护范围内的故障，同时满足选择性要求，因此可只配保护范围内的故障，同时满足选择性要求，因此可只配置一段过电流保护。置一段过电流保护。 阶段式电流保护的实际应用阶段式电流保护的实际应用CASE2 靠近电源端的线路：由于过电流保护动作时间过靠近电源端的线路：由于过电流保护动作时间过长，为保证区内故障的快速切除，一般配置完整的三段长，为保证区内故障的快速切除，一般配置完整的三段式电流保护式电流保护 阶段式电流保护的实际应用阶段式电流保护的实际应用CASE3 对于靠近负荷端的非末级线路：若过电流保护动对于靠近负荷端的非末级线路：若过电流保护动作时限已经满足快速切除故障的要求

6、，则只需配置速断作时限已经满足快速切除故障的要求，则只需配置速断+过电流保护两段式电流保护即可。过电流保护两段式电流保护即可。思考：思考：为什么两段式电流保护不采用速断为什么两段式电流保护不采用速断+限时电流速限时电流速断的配置？（灵敏度、后备问题）断的配置？（灵敏度、后备问题） 阶段式电流保护的单相原理接线阶段式电流保护的单相原理接线 对电流保护的评价及其应用范围对电流保护的评价及其应用范围评价保护的一般方法和原则：评价保护的一般方法和原则： 从可靠性、速动性、灵敏性、选择性四项基本要求从可靠性、速动性、灵敏性、选择性四项基本要求对保护进行评价对保护进行评价对电流保护的评价：对电流保护的评价

7、：简单、可靠。（体现在原理、接线、电流回路简单、可靠。（体现在原理、接线、电流回路三方面）三方面）保护范围受电网运行方式的影响较大，灵敏度保护范围受电网运行方式的影响较大，灵敏度有时不足有时不足无法实现全线速动无法实现全线速动通常应用于配电网络，也可用于通常应用于配电网络，也可用于110kV直馈线，直馈线，作为相间故障的保护作为相间故障的保护 反时限电流保护的特点反时限电流保护的特点定时限过电流保护的问题：定时限过电流保护的问题： 定时限过电流保护靠时间配合实现选择性跳闸，定时限过电流保护靠时间配合实现选择性跳闸，电流元件无选择性，电流元件无选择性，导致短路点越靠近电源，过电流导致短路点越靠近

8、电源，过电流保护动作时间越长。保护动作时间越长。 为克服上述缺点，可以采用动作时间与流过继电为克服上述缺点，可以采用动作时间与流过继电器中电流的大小有关的继电器，当电流大时，保护的器中电流的大小有关的继电器，当电流大时，保护的动作时限短，而电流小时动作时限长，构成反时限电动作时限短，而电流小时动作时限长，构成反时限电流保护。流保护。 反时限电流保护的动作特性反时限电流保护的动作特性0 0opI图215 反时限过电流继电器时限特性IbtopIt 反时限电流保护主要问题反时限电流保护主要问题 上下级之间的配合整定复杂上下级之间的配合整定复杂 调试维护不方便调试维护不方便 但反时限保护的思想是很重要

9、的但反时限保护的思想是很重要的 继电保护接线方式继电保护接线方式继电保护的接线方式继电保护的接线方式通常是指通常是指LH、YH互感器二次线圈输出和继电器交流互感器二次线圈输出和继电器交流输入端的连接方式，即继电器交流回路的连接情况。输入端的连接方式，即继电器交流回路的连接情况。其本质是保护所需的电气量与继电器的连接方式其本质是保护所需的电气量与继电器的连接方式接线方式的基本要求接线方式的基本要求 必须能反应各种类型的故障必须能反应各种类型的故障电流保护接线方式要解决的问题电流保护接线方式要解决的问题是否每相都要装设单相式电流保护才能保护任意相是否每相都要装设单相式电流保护才能保护任意相别的相间

10、故障？别的相间故障？ 工程现场条件工程现场条件继电器连接方式一般取决于继电器连接方式一般取决于现场互感器的配置现场互感器的配置和和保保护测量元件的需要护测量元件的需要。出于经济性考虑，配电网络有时只配置两相出于经济性考虑，配电网络有时只配置两相LH，对，对于重要电器设备如变压器、电动机和重要配电线路于重要电器设备如变压器、电动机和重要配电线路等配置三相等配置三相CT。高压线路一般配置三相。高压线路一般配置三相LH因此接线方式应在能反映各种相间故障的基础上，因此接线方式应在能反映各种相间故障的基础上，适应现场的条件。适应现场的条件。 常用接线方式常用接线方式三相星形接线方式三相星形接线方式或称或

11、称三相三继电器方式三相三继电器方式 常用接线方式常用接线方式两相星形接线方式两相星形接线方式或称或称两相两继电器方式两相两继电器方式 常用接线方式常用接线方式两相三继电器接线方式两相三继电器接线方式适用于中性点非直接接适用于中性点非直接接地系统地系统 接线方式分析接线方式分析 中性点直接接地和中性点非直接接地系统的各种相中性点直接接地和中性点非直接接地系统的各种相间故障（间故障（AB，BC，CA，ABC，ABG，BCG，CAG）两相星形、三相星形接线、两相三继电器接线，均两相星形、三相星形接线、两相三继电器接线，均能正确反应相间短路故障，选择性跳开三相开关。能正确反应相间短路故障，选择性跳开三

12、相开关。 接线方式分析接线方式分析 中性点非直接接地系统的两点接地故障中性点非直接接地系统的两点接地故障 背景知识背景知识中性点非直接接地系统的一点接地故障的特点：故中性点非直接接地系统的一点接地故障的特点：故障电流较小，三相相电压保持对称，允许带故障短障电流较小，三相相电压保持对称，允许带故障短时向负荷继续供电。时向负荷继续供电。所以期望在这种情况下，保护动作只切除一个故障所以期望在这种情况下，保护动作只切除一个故障点，提高供电可靠性。另一故障点可待通过网络操点，提高供电可靠性。另一故障点可待通过网络操作建立新的供电支路后，再切除。作建立新的供电支路后，再切除。 接线方式分析接线方式分析 中

13、性点非直接接地系统的两点接地故障中性点非直接接地系统的两点接地故障 CASE1：串联线路两点接地故障：串联线路两点接地故障希望保护动作切除下一级线路，保留靠近电源端的希望保护动作切除下一级线路，保留靠近电源端的线路带接地点运行。线路带接地点运行。 三相星形接线可满足要求；两相星形接线只有三相星形接线可满足要求；两相星形接线只有2/3机机会满足要求会满足要求 接线方式分析接线方式分析 中性点非直接接地系统的两点接地中性点非直接接地系统的两点接地故障故障 CASE2：并联线路两点接地故障：并联线路两点接地故障希望保护动作切除其中一条线路，希望保护动作切除其中一条线路，保留靠近电源端的线路带接地点运

14、保留靠近电源端的线路带接地点运行。行。 三相星形接线不能满足要求；两相三相星形接线不能满足要求；两相星形接线只有星形接线只有2/3机会满足要求机会满足要求 接线方式分析接线方式分析 Y,d-11接线组别的变压器一侧两相短路，另一侧短路电流接线组别的变压器一侧两相短路，另一侧短路电流的分析的分析CASE1：三角形侧发生两相短路（AB相间短路）星形侧故障相中滞后相（B相）电流是其他两相电流的2倍。 接线方式分析接线方式分析 Y,d-11接线组别的变压器一侧两相短路，另一侧短路电流接线组别的变压器一侧两相短路，另一侧短路电流的分析的分析 CASE2：星形侧发生两相短路（BC相间短路） 三角形侧故障相中超前相（三角形侧故障相中超前相（B相）电流是其他两相电流的相）电流是其他两相电流的2倍倍。 相量图作为练习 接线方式的应用接线方式的应用配电线路的应用