第2章电网的电流保护

1、湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院第第2 2章章 电网的电流保护电网的电流保护2.1 2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护2.2 2.2 双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护2.3 2.3 中性点直接接地系统中接地短路的零序电中性点直接接地系统中接地短路的零序电流及方向保护流及方向保护2.4 2.4 中性点非直接接地系统中单相接地故障的中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护保护罗罗 钦钦 制制 作作湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院2.1 单侧电源网络相间短路的

2、电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护系统最大运行方式：系统最大运行方式：发生短路时，系统等值阻抗最发生短路时，系统等值阻抗最小，而通过保护装置短路电流最大的运行方式。小，而通过保护装置短路电流最大的运行方式。系统最小运行方式：系统最小运行方式：在同样短路条件下，系统等值在同样短路条件下，系统等值阻抗最大，而通过保护装置的短路电流最小的运行阻抗最大，而通过保护装置的短路电流最小的运行方式。方式。保护装置的整定：保护装置的整定：根据对继电保护的基本要求，确根据对继电保护的基本要求，确定保护装置起动值，灵敏参数，动作时限等过程。定保护装置起动值，灵敏参数，动作时限等过程。 湖南工业大学湖南工业大学

3、- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院相电压相电压(1)(1)保护原理保护原理作为本线路的主保护。作为本线路的主保护。 lZZEIlZZEIsSdsSd1max.)2(min.1min.)3(max.23 湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院对于单侧电源的供电线路，在每回线路的电源侧均对于单侧电源的供电线路，在每回线路的电源侧均装设电流速断保护！装设电流速断保护！短路点距保护安装地点短路点距保护安装地点愈远愈远，流过安装地点的短路，流过安装地点的短路电流电流愈小愈小。湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院希望：希望：全线速断全线速断

4、矛盾：矛盾：母线前后短路电流相同母线前后短路电流相同, , 无法同时满足选择无法同时满足选择性和速动性！性和速动性！问题问题1 1：如何解决？如何解决？湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院解决问题的方法：解决问题的方法：a.a.优先保证选择性：优先保证选择性：保证在下一条线路出口处短保证在下一条线路出口处短路时不起动，称为按躲开下一条线路出口短路的路时不起动，称为按躲开下一条线路出口短路的条件整定；条件整定；b.b.优先保证速动性：优先保证速动性：采用无选择性采用无选择性的速断保护切除故障，再用自动重的速断保护切除故障，再用自动重合闸装置纠正。合闸装置纠正。湖南工

5、业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院应按躲开下一段线路出口处短路时，通过保护的应按躲开下一段线路出口处短路时，通过保护的最大短路电流整定。最大短路电流整定。(2)(2)整定计算整定计算a.a.动作电流动作电流)3(max.1 .cdreldzIKI 可靠系数可靠系数 。 3 . 12 . 1 relK湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院b.b.动作时限动作时限( (特例：牵引供电系统特例：牵引供电系统0.1S0.1S） 一般不人为设时限，仅为继电器的固有动作一般不人为设时限，仅为继电器的固有动作时限。时限。stdz01 . 湖南工业大学湖南

6、工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院校验最小运行方式下，速断保护范围的相对值校验最小运行方式下，速断保护范围的相对值相电压相电压21223.minmax.ss.dzlZZEI 问题问题2 2：灵敏度不能满足要求怎么办？灵敏度不能满足要求怎么办？线电线线电线%)20%15(%100%min ABLLbL解决：解决：选用其他原理的保护，如无时限电流电压联选用其他原理的保护，如无时限电流电压联锁速断保护。锁速断保护。c.c.保护范围（灵敏度校验）保护范围（灵敏度校验） min.2.max1.2.max1.213()21()2ssdzesdzElZZIEZZI 湖南工业大学湖南工业大学-

7、 -电气与信息工程学院电气与信息工程学院(3)(3)无时限电流速断保护的构成无时限电流速断保护的构成&KTAIOP.r1234跳闸IKSIrIKA无时限电流速断保护单相原理图无时限电流速断保护单相原理图11电流测量元件；电流测量元件；22与门；与门；33信号元件；信号元件；44闭锁元件闭锁元件湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院(4)(4)评价评价u优点优点简单可靠，动作迅速。简单可靠，动作迅速。u缺点缺点不能保护线路全长。不能保护线路全长。解决解决限时电流速断保限时电流速断保湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院线路较短时，可

8、能无保护范围线路较短时，可能无保护范围解决解决纵联差动保护纵联差动保护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，可能无保护范围解决解决阻抗保护不受运行方式影阻抗保护不受运行方式影响响湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院（1 1）工作原理）工作原理 作为本线路速断保护保护范围以外的主保护作为本线路速断保护保护范围以外的主保护作为速断保护的后备保护作为速断保护的后备保护 要求：要求：保护线路全长保护线路全长具有足够灵敏度具有足够灵敏度最小动作时限最小动作时限通过整定计算保证通过整定计算保证湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院（

9、2 2）整定原则）整定原则保护线路全长：保护线路全长：限时电流速断保护的保护范围限时电流速断保护的保护范围必须延伸到下一条线路中去。必须延伸到下一条线路中去。保证选择性：保证选择性：限时电流速断保护的动作必须带限时电流速断保护的动作必须带有时限。有时限。湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院a.a.动作电流动作电流IdzIIrelIIdzIKI1 .2 . b.b.动作时限动作时限tttIII 12t ：取：取0.350.350.6S0.6S, ,通常取通常取0.5S0.5S可靠系数：可靠系数：2111.Krel 湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气

10、与信息工程学院513 .12.KIIdz)(min.dIIsen ：为本线路末端两相短路时流过保护的最小：为本线路末端两相短路时流过保护的最小短路电流。短路电流。)2(min.dIc.c.灵敏度校验灵敏度校验“技术规程技术规程”规定：当线路长度小于规定：当线路长度小于50km时，时，Ksen1.5；当线路长度在；当线路长度在50km200km时，时，Ksen 1.4；当长度大于；当长度大于200km时，时，Ksen 1.3。湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院问题问题3 3：灵敏度不能满足要求怎么办？灵敏度不能满足要求怎么办？解决：解决：与下一条线路的限时电流速断

11、保护配合。与下一条线路的限时电流速断保护配合。II.dzIIrelII.dzIKI12 tttIIII 12湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院 作为本线路的近后备作为本线路的近后备作为下级线路的远后备作为下级线路的远后备起动电流按照躲开最大负荷电流来整定。起动电流按照躲开最大负荷电流来整定。湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院在在d1d1点发生故障时，保护点发生故障时，保护3 3、4 4、5 5都起动。按选择都起动。按选择性要求，保护性要求，保护3 3切除故障后，保护切除故障后，保护4 4、5 5应立即返回。应立即返回。问题：问题：

12、负荷有电动机时，保护负荷有电动机时，保护4 4、5 5能否立即返回呢？能否立即返回呢？(1)(1)工作原理与整定原则工作原理与整定原则解决：解决：使返回电流大于电动机的使返回电流大于电动机的最大自起动电流。最大自起动电流。湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院maxfImax.max.LssIIIrelzqIIIrelreIKKIKI max.zqreII .maxssLK I 湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院 按躲开被保护线路的最大负荷电流，且在自起动电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。流下继电

13、器能可靠返回进行。maxLressIIIrelrereIIIdzIKKKKII a.a.动作电流动作电流reK继电器的返回系数，一般取继电器的返回系数，一般取0.850.85。 IIIrelK 可靠系数，一般取可靠系数，一般取1.151.151.251.25；ssK自起动系数，一般取自起动系数，一般取1 13 3；第第段动作电流段动作电流要比第要比第 、 的动的动作电流小。作电流小。湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院为保证选择性，保护动作应比下级线路电流为保证选择性，保护动作应比下级线路电流段段的动作延时的动作延时 , ,即即“阶梯原则阶梯原则”： ttttII

14、IkIIIk 1越靠近电源，动作电流越越靠近电源，动作电流越大，动作时间越长。大，动作时间越长。b.b.动作时间动作时间湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院c.c.灵敏度校验灵敏度校验3 . 1.min.)( IIIdzdIIsenK本本末末近近作为本级线路的近后备作为本级线路的近后备作为下级线路的远后备作为下级线路的远后备2 . 1.min.)( IIIdzdIIsenK下下级级末末远远湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院思考思考1、越靠近电源的保护，其动作电流越大还、越靠近电源的保护，其动作电流越大还是越小？是越小？2、对于同一个

15、保护的不同段保护，段数越、对于同一个保护的不同段保护，段数越高，其动作电流越大还是越小？七动作时间高，其动作电流越大还是越小？七动作时间越大还是越小越大还是越小湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院越靠近电源端其动作时限越大，对靠近电源端的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。故障不能快速切除。(2)(2)评评价价u优点优点对单侧电源的放射型电网能保证有选择性的动作。对单侧电源的放射型电网能保证有选择性的动作。u缺点缺点湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院 指电流继电器与电流互感器二次线圈之间的连指电流继电器与电流

16、互感器二次线圈之间的连接方式。接方式。 对相间短路电流保护，目前广泛应用对相间短路电流保护，目前广泛应用三相星形三相星形接线接线和和两相星形接线两相星形接线。湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院(1)(1)三相星形联接方式三相星形联接方式一般用于大接地电流系统。一般用于大接地电流系统。湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院三个继电器的触点并联接线，相当于三个继电器的触点并联接线，相当于“或或”回回路。当其中任一触点闭合后均可动作与跳闸或起路。当其中任一触点闭合后均可动作与跳闸或起动时间继电器。动时间继电器。每相上均有电流继电器，可反应各

17、种相间短路每相上均有电流继电器，可反应各种相间短路和中性点直接接地电网中的单相接地短路。和中性点直接接地电网中的单相接地短路。 中线上流回的电流为中线上流回的电流为Ia+Ib+Ic,正常时此电流正常时此电流为零，在发生接地短路时则为三倍零序电流为零，在发生接地短路时则为三倍零序电流3I0 。湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院（2 2）两相星形联接方式）两相星形联接方式一般用于小接地电流系统。一般用于小接地电流系统。湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院与三相接线与三相接线主要区别主要区别：B B相上不装设电流互感器相上不装设电流互感器

18、和继电器和继电器, ,因此不能反应因此不能反应B B相中流过的电流。相中流过的电流。能反应各种相间短路，但不能反应能反应各种相间短路，但不能反应B B相接地短路。相接地短路。 中线上流回的电流是中线上流回的电流是I Ia a+ +I Ic c。湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院 当采用以上两种接线方式时，当保护装置一次当采用以上两种接线方式时，当保护装置一次侧起动电流整定为侧起动电流整定为Idz时，反映到继电器上的起动时，反映到继电器上的起动电流为电流为：.dzr dzconTAIIKK 式中，式中，KTA=I1/I2，为电流互感器变比；为电流互感器变比；Kco

19、n为接为接线系数，线系数，Y型和型和V型接线的型接线的Kcon=1，两相电流差接，两相电流差接线时，正常或三相短路的线时，正常或三相短路的Kcon=3，A、C两相短路两相短路的的Kcon=2，A、B或或B、C两相短路的两相短路的Kcon=1湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院a.相间故障相间故障中性点直接接地和非直接接地电网中性点直接接地和非直接接地电网都能正确反映这些故障。都能正确反映这些故障。两相短路动作的继电器数不一样。三相星形接两相短路动作的继电器数不一样。三相星形接线线两只继电器动作，两相星形接线两只继电器动作，两相星形接线有时一只有时一只继电器动作。继

20、电器动作。b.b.两点接地两点接地中性点非直接接地中性点非直接接地 允许单相接地时短时运行，希望只切除一个故障允许单相接地时短时运行，希望只切除一个故障点。点。（3 3）性能分）性能分析析湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院希望：希望：切除切除BCBC线路线路事实：事实：当保护当保护1 1、2 2采用三相星形接线采用三相星形接线时，在两个保护的时，在两个保护的动作值和时限按选动作值和时限按选择性配合，能保证择性配合，能保证100%100%只切除只切除BCBC线路线路 当采用两相星形接线时，当采用两相星形接线时，BCBC段段B B相发生故障时，相发生故障时，保护保护

21、1 1不能切除故障，只能靠保护不能切除故障，只能靠保护2 2切除，扩大了停切除，扩大了停电范围电范围只有只有2/32/3的概率切除的概率切除BCBC线路线路湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院希望：希望：切除一条线路切除一条线路事实：事实：当保护当保护1 1、2 2采用采用三相星形接线，在三相星形接线，在t t1 1=t=t2 2时，两条线路都将切除时，两条线路都将切除 当保护当保护1 1、2 2采用两采用两相星形接线，即使相星形接线，即使t t1 1=t=t2 2，也能保证有也能保证有2/32/3的概率的概率只切除一条线路。只切除一条线路。 湖南工业大学湖南工业

22、大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院c. Yc. Y，d d接线变压器后的两相短路接线变压器后的两相短路 0CBAIII CacBcbAbaIIIIIIIII BAbAcaIIIIII323231 YAYBYCYAIIII2因为因为湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院当过电流保护接入降压变压器高压侧作为低当过电流保护接入降压变压器高压侧作为低压侧线路故障的后备保护时，采用压侧线路故障的后备保护时，采用三相星形三相星形接线，接线，相继电器相继电器灵敏度高一倍灵敏度高一倍，有利！，有利！采用两采用两相星形接相星形接线，相线，相无继电器，无继电器，灵敏度降灵敏

23、度降低，增加低，增加一只继电一只继电器器湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院(1)(1)三段式电流保护的功能框图三段式电流保护的功能框图ABC1QFBIIIIIIIIIt2t3KCO16跳跳1QA5KA4KA1KA2KA3KA7KA8KA9KA2KT3KT1KS2KS3KSiaibic湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院(2)(2)三段式动作电流的配合与延时特性三段式动作电流的配合与延时特性湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院优优 点：点：简单、可靠，一般情况下能满足快速简单、可

24、靠，一般情况下能满足快速切除故障的要求。切除故障的要求。缺缺 点：点：受电网接线及电力系统运行方式变化受电网接线及电力系统运行方式变化的影响较大，如整定值必须按系统最大运行方的影响较大，如整定值必须按系统最大运行方式选择，灵敏性必须用系统最小运行方式校验式选择，灵敏性必须用系统最小运行方式校验，往往不能满足灵敏系数或保护范围要求。，往往不能满足灵敏系数或保护范围要求。适适 用：用：主要用于主要用于35kV35kV及以下及以下的电网的线路保的电网的线路保护，也可作电动机和小型变压器的保护。护，也可作电动机和小型变压器的保护。湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院现代电

25、力系统，由现代电力系统，由多电源多电源组成。组成。 假设：假设：断路器断路器8 8断开，电源断开，电源E EIIII不存在，发生短不存在，发生短路时，保护路时，保护1 1、2 2、3 3、4 4的动作情况和由电源的动作情况和由电源E EI I单独单独供电时一样，它们之间的选择性是能够保证的。供电时一样，它们之间的选择性是能够保证的。 如果如果E EI I不存在，保护不存在，保护5 5、6 6、7 7、8 8由电源由电源E EIIII单独单独供电，此时也同样能够保证动作的选择性。供电，此时也同样能够保证动作的选择性。2.2 双侧电源网络相间短路的方向性双侧电源网络相间短路的方向性电流保护电流保护

26、湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院k2k2点短路时点短路时的电流分布的电流分布各保护动作各保护动作方向的规定方向的规定方向过电流保护的方向过电流保护的阶梯型时限特性阶梯型时限特性EE12345678ABCDk1Ik1I k1a)EE12345678ABCDk2Ik2I k2b)EE12345678ABCDc)tLtL4t3t2t1t5t6t7t8td)OOEE12345678ABCDk1I k1I k1a)EE12345678ABCDk2I k2I k2b)EE12345678ABCDc )tLtL4t3t2t1t5t6t7t8td)OOk1k1点短路时点短路时

27、的电流分布的电流分布湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院 若两个电源同时存在若两个电源同时存在k1点短路，本应由距故障点最近的保护点短路，本应由距故障点最近的保护2和和6动作动作切除故障。但由电源切除故障。但由电源EII供给的短路电流将通过保供给的短路电流将通过保护护1,由电源由电源EI供给的短路电流将通过保护供给的短路电流将通过保护5，保护保护1和和5可能误动作；可能误动作；k2点短路时，本应由保护点短路时，本应由保护1和和7动作切除故障。但动作切除故障。但由电源由电源EI供给的短路电流将通过保护供给的短路电流将通过保护6，保护保护6可可能误动作。能误动作。湖南

28、工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院如何解决解决这一矛盾？如何解决解决这一矛盾？注意到：注意到：误动作的保护，都是在自己所保护的线误动作的保护，都是在自己所保护的线路反方向发生故障，路反方向发生故障，短路功率的方向都是负，短路功率的方向都是负，即即由线路流向母线。由线路流向母线。措施：措施：在原有保护的基础上增加一个在原有保护的基础上增加一个功率方向闭功率方向闭锁元件锁元件。该元件只当短路功率方向正时动作，为。该元件只当短路功率方向正时动作，为负时不动作，从而继电保护的动作具有一定的方负时不动作，从而继电保护的动作具有一定的方向性。向性。湖南工业大学湖南工业大学- -

29、电气与信息工程学院电气与信息工程学院III& 112345671KS102KS113KS12t2t389跳闸跳闸13KAKAKAKPKCOI段：动作电流满足选择性时不加方向元件；II段：动作电流和动作时间满足选择性时不加方向元件；III段：同一变电所内动作时间较小可能失去选择性时加方向元件，动作时间相同可能失去选择性时均加方向元件。湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院KWKATA&KTTV跳闸KS 由由方向元件方向元件，电流元件电流元件和和时间元件时间元件组成。方向组成。方向元件和电流元件必须都动作以后，才能起动时间元件和电流元件必须都动作以后，才

30、能起动时间元件，再经过预定延时后动作于跳闸。元件，再经过预定延时后动作于跳闸。湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院（1 1）功率方向元件的构成原理）功率方向元件的构成原理a.a.相位比较式功率方向元件相位比较式功率方向元件如下图所示如下图所示保护保护1的正向的正向K1短路时：短路时：1K0 90 保护保护1的反向的反向K2短路时：短路时：2K180 270故功率方向继电器的动作方程为：故功率方向继电器的动作方程为：KKIUarg 90 90 湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院。功率方向继电器工作原理的分析功率方向继电器工作原理的分析

31、a）网络接线）网络接线 b）正方向）正方向k1点短路相量图点短路相量图 c）反方向）反方向k2点短路相量图点短路相量图湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院相位比较与幅值比较的对应关系相位比较与幅值比较的对应关系b.b.幅值比较式功率方向继电器幅值比较式功率方向继电器令令 ， KUUKC KIIKD , ,K KU U为常量，为常量，K KI I为复常量为复常量 DCBDCADCarg90 90再令再令则功率方向继电器的动作方程变为：则功率方向继电器的动作方程变为：由图知，由图知，幅值比较式功率方向继电器的动作方程为：幅值比较式功率方向继电器的动作方程为：AB湖南工

32、业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院（2 2）功率方向元件的接线方式）功率方向元件的接线方式要求要求：相间短路时有良好的方向性和灵敏度。：相间短路时有良好的方向性和灵敏度。功率方向继电器的功率方向继电器的90接线接线900接线方式接线方式：指系统在三相对称且功率因数为指系统在三相对称且功率因数为1的情况下，接入功率方向元件的电流超前所加电的情况下，接入功率方向元件的电流超前所加电压压900的接线。的接线。湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院（1 1）电流速断保护）电流速断保护短路电流分布：两端电源容量不同，电流大小不同。短路电流分布：两端电

33、源容量不同，电流大小不同。湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院 任一侧区外相邻线路出口处短路时任一侧区外相邻线路出口处短路时( (如如k1k1和和k2),k2),短路电流同时流过两侧的保护短路电流同时流过两侧的保护1 1和和2 2。按选择性要求，。按选择性要求，两个保护不应动作。因此两个保护起动电流选得相两个保护不应动作。因此两个保护起动电流选得相同，同，并按较大一个整定并按较大一个整定，如当，如当 ，取，取max. 1max. 2kkII max. 2kIrelIset.2Iset.1IKII 湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院问

34、题：使位于小电源侧保护的范围缩小。当两端电源容量差距越大，对保护2 2影响越大。解决：解决：在保护在保护2 2处装设方向元件，处装设方向元件，使只当电流从母使只当电流从母线流向被保护线路时才动作，保护线流向被保护线路时才动作，保护2 2的起动电流仍的起动电流仍按躲开按躲开K K1 1点短路来整定，点短路来整定，max. 1kIrelI2 .setIKI 上述情况下，上述情况下，保护保护1 1无需装设方向元件无需装设方向元件。 湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院 仍与下级保护的电流速断相配合。但需考虑仍与下级保护的电流速断相配合。但需考虑保护安装点与短路点之间有电

35、源或线路（通常称保护安装点与短路点之间有电源或线路（通常称为分支电路）的影响。为分支电路）的影响。（2 2）限时电流速断保护）限时电流速断保护 ABABBCIII a.a.助增电流的影响助增电流的影响 分支电路中有电分支电路中有电源，使故障线路电源，使故障线路电流增大的现象称为流增大的现象称为助增。助增。湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院保护保护2 2的限时电流速断整定的限时电流速断整定 按躲开保护按躲开保护1 1电流速断保护范围末端点发生短路电流速断保护范围末端点发生短路时，流过保护时，流过保护2 2电流电流I IAB.MAB.M（小于（小于 ）整定。）整定。

36、Iset.1BC.MII AB.MIIrelIIset.2IKI 短短路路电电流流上上级级保保护护所所在在线线路路上上的的故故障障线线路路的的短短路路电电流流 braKAB.MIset.1AB.MBC.MbraIIIIK Iset.1braIIrelIIset.2IKKI 引入分支系数引入分支系数M M点的分支系数点的分支系数 可得可得湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院b.b.外汲电流的影响外汲电流的影响 分支电路为一并联线路，此时故障线路中电流分支电路为一并联线路，此时故障线路中电流 小于小于 ，这种使故障线路中电流减小的现象称，这种使故障线路中电流减小的现象

37、称为为外汲外汲。分支系数。分支系数 。BCIABI1bra K 当母线当母线B B上既有电源又有并联的线路时，其分支上既有电源又有并联的线路时，其分支系数可能大于也可能小于，此时应根据实际可系数可能大于也可能小于，此时应根据实际可能的运行方式，选取分支系数的最小值进行整定。能的运行方式，选取分支系数的最小值进行整定。Iset.1braIIrelIIset.2IKKI 湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院主要决定于动作时限大小。主要决定于动作时限大小。EE12345678ABCDk1I k1I k 1a )EE12345678ABCDk2I k2I k 2b )EE

38、12345678ABCDc )tLtL4t3t2t1t5t6t7t8td )OO（3 3）过电流保护）过电流保护分析保护分析保护1 1和和6 6在在K1K1点、点、K2K2点点发生短路时哪发生短路时哪个需装方向元个需装方向元件？件？ 多电源时，除动作时间最长的过电流保护无需多电源时，除动作时间最长的过电流保护无需装方向元件外，其余都要装方向元件。装方向元件外，其余都要装方向元件。湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院例例10-1 图图10-20中所示网络中每条线路的断路器处均装三中所示网络中每条线路的断路器处均装三段式相间方向电流保护。段式相间方向电流保护。试求试求

39、AB线路断路器线路断路器1QF处电流处电流保护第保护第I、II段的动作电流、动作时间和灵敏度段的动作电流、动作时间和灵敏度。图中电。图中电源电势为源电势为115kV，A处电源的最大、最小等值阻抗为：处电源的最大、最小等值阻抗为：XsAmax20，XsAmin15，B处电源的最大、最小阻抗处电源的最大、最小阻抗为：为：XsBmax25，XsBmin20，各线路的阻抗为：，各线路的阻抗为：XAB40，XBC26，XBD24，XDE20，电流保护第，电流保护第I、II段的可靠系数为：段的可靠系数为：KIrel1.3，KIIrel1.15。kEABCDEBxsBEAxsA4QF6QF1QF2QF3QF

40、5QF湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院解：1、断路器1QF处电流保护第I段的整定计算kAXXEIABsAsKB21. 140153115min)3(max kAIKIKBIrelIop57. 121. 13 . 1)3(max1 60.162057. 1211523max1min1 sAIopSXIElx%15%6 .41%100406 .161min1 ABlxlx电流保护第I段的动作时间为tIop1=0s湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院当电流保护第当电流保护第I I段的动作电流应躲最大振荡电流时段的动作电流应躲最大振荡电流

41、时应按下式计算：应按下式计算：kAXXXEISBABsAsOS77. 1204015311522minminmax 故：故： IIop1 =1.3 1.77=2.3kA%15%5 .121min1 ABlxlxIIop1 = KIrel IOSmax电流保护第电流保护第I段的灵敏度校验为：段的灵敏度校验为：湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院断路器断路器1QF1QF处电流保护第处电流保护第IIII段的动作电流应和相邻段的动作电流应和相邻线线BDBD电流保护第电流保护第I I段配合，即段配合，即2 2、电流保护第、电流保护第IIII段的整定计算段的整定计算min41

42、/bIopIIrelIIopKIKI kAXXXXEKIKIBDSBABssrelkDIrelIop23. 22420/553/1153 . 1/)(minmin)3(max4 湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院2 . 3255511maxminmin SBABSAbXXXKkAKIKIbIopIIrelIIop8 . 02 . 3/23. 215. 1 / min41 所所以以! 4 . 12 . 18 . 096. 0 1)2(min不不满满足足要要求求故故 IIopKBIIsenIIKkAXXEIABsAsKB96. 023max)2(min 湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院考虑电流保护第考虑电流保护第II段应与相邻线路电流保护第段应与相邻线路电流保护第II段段配合，即配合，即min41/bIIopIIrelIIopKIKI kAIKKIKIKEIrelIIrelIopIIrelIIop69. 14420/)4015(3/1153 . 115. 1max64 kAKIKIbIIopIIrelIIop61. 02 . 3/69. 115. 1/ min41 动作电流：动作电流：湖南工业大学湖南工业大学- -电气与信息工程学院电气与信息工程学院满足要求。满足要求。灵敏度：灵敏度：