电力系统继电保护原理

第二章

电网的电流保护和方向性电流保护

四川大学电气信息学院吕飞鹏四川大学电气信息学院吕飞鹏第一节单侧电源网络相间短路的电流保护一、电磁型、晶体管型和集成电路型电流继电器继电特性,以过电流继电器为例：动作；返回。继电器的动作电流IdzJ：能使继电器动作的最小电流值。继电器的返回电流IhJ：能使继电器返回的最大电流值。

IdzJIhJIj四川大学电气信息学院吕飞鹏继电特性的要点：永远处于动作或返回状态，无中间状态。返回系数：过量继电器，Kh小于1；欠量继电器，Kh大于1。

四川大学电气信息学院吕飞鹏三段式电流保护配置

三段式第Ⅰ段:电流速断保护第Ⅱ段:限时电流速断保护第Ⅲ段：过电流保护主保护后备保护应用领域：35KV、10KV单侧电源网络线路保护四川大学电气信息学院吕飞鹏一、电流速断保护（第Ⅰ段）仅反应于相电流增大而瞬时动作的电流保护。1、短路电流的计算：图中1――最大运行方式下d(3)2――最小运行方式下d(2)3――保护1第一段动作电流四川大学电气信息学院吕飞鹏可见，Id的大小与运行方式、故障类型及故障点位置有关最大运行方式：对每一套保护装置来讲，通过该保护装置的短路电流为最大的方式。（Zs.min）最小运行方式：对每一套保护装置来讲，通过该保护装置的短路电流为最小的方式。（Zs.max）四川大学电气信息学院吕飞鹏2、整定值计算及灵敏性校验

为了保护的选择性，动作电流按躲过本线路末端短路时的最大短路电流整定保护装置的动作电流：能使该保护装置起动的最小电流值，用电力系统一次侧参数表示。在图中为直线3，与曲线1、2分别交于a、b点可见，有选择性的电流速断保护不可能保护线路的全长动作电流：动作时限：

TdzI=0s四川大学电气信息学院吕飞鹏灵敏性灵敏性：用保护范围的大小来衡量lmax、lmin一般用lmin来校验：要求：≥（15～20）％希望值50％方法：①图解法②解析法：可得式中

ZL=Z1l――被保护线路全长的阻抗值式中

ZL=Z1*L被保护线路全长的阻抗值四川大学电气信息学院吕飞鹏构成中间继电器的作用：①触点容量大，可直接接TQ去跳闸②当线路上装有管型避雷器时，利用其固有动作时间（60ms）防止避雷器放电时保护误动四川孙大学捕电气刘信息脸学院寨吕猛飞鹏4、小感结仅靠怀动作倡电流也值来当保证隆其选适择性能无也延时礼地保概护本袜线路涌的一侦部分爹（不始是一半个完楼整的冻电流歼保护爆）。当系饶统运年行方界式变兰化比动较大们，或修者保弃护线逆路长溜度比炭较短户（短线隔路），钥可能效无保捎护范佣围终端羞线路桥采用线路—变压谋器组的接蓄线方座式方股式，旨按躲摧变压凯器低迫压侧劫线路痕出口箩处短际路整蹦定，寺可保肠护本挨线路筒全长萌，并伐能保医护变仓压器渠的一异部分连。四川袜大学盲电气雀信息裙学院齐吕揭飞鹏二、乱限时榴电流怕速断联保护司（第Ⅱ段）1、要治求：（1）任杠何情莲况下矿能保恋护线肠路全司长，塑并具站有足霉够的仿灵敏颤性（2）在桥满足忘要求呼（1）的键前提悔下，旨力求舟动作红时限盒最小观。因动梁作带查有延撇时，荷故称岁限时岔电流顾速断搬保护意。四川捎大学她电气嗽信息瘦学院妙吕仅飞鹏2、整魔定值狐的计酬算和坊灵敏睁性校岩验为保容证选希择性驴及最领小动堤作时舟限，胞首先怜考虑仇其保浙护范娱围不胖超出箭下一反条线置路第Ⅰ段的颠保护死范围澡。即上整定灵值与相叙邻线讲路Ⅰ段配谜合。动作演电流晌：动作黑时间乓：Δt取0.阀5“，称吐时间坊阶梯俯（时限追级差），薄其确崭定原袄则参笔看P1僵8.灵敏弟性：右要护求：侨≥1.炸3～1.躺5若灵敌敏性井不满仇足要旋求，岁与相降邻线犹路第Ⅱ段配桃合：四川乖大学旧电气晕信息乎学院球吕兆飞鹏3、构泡成：与Ⅰ段相他同：诞仅中坦间继电晚器著变为巴时间碍继电责器。4、小焰结：限时良电流则速断劲保护铃的保缠护范蒙围大提于本色线路戏全长依靠余动作竿电流收值和暂动作愈时间婚共同决保证功其选离择性与第Ⅰ段共依同构之成被朽保护派线路哨的主料保护暂，兼球作第Ⅰ段的滑近后炊备保筝护。四川席大学迁电气钟信息即学院土吕怀飞鹏三、楚定时万限过理电流朴保护熊（第Ⅲ段）1、作援用：作为借本线按路主跪保护卵的近后咬备以及距相邻目线下歌一线哑路保脾护的远后鼻备。其起汁动电无流按躲最港大负扩荷电匠流来整孔定不仅嫩能保闪护本喷线路优全长蹦，且喘能保录护相矩邻线券路的桂全长欢。四川睬大学挨电气症信息产学院止吕停飞鹏2、整论定值序的计滩算和敏灵敏积性校季验：1）、屡动作斩电流柱：①躲场最大总负荷烈电流②在仅外部宰故障鼻切除艺后，腰电动堪机自版起动尚时，趋应可陶靠返纲回。更电壳动机后自起奖动电晌流要雁大于警它正相常工愧作电懒流，泊因此缴引入较自起归动系仙数KZq式中很，四川浓大学甜电气歌信息遮学院敲吕体飞鹏Kh越大道，Id欺Z越小茧，Kl分m越大吐。因此库，为裁了提颜高灵抽敏系欲数，替要求婶有较兼高的巾返回感系数崭。（捡过电守流继阿电器款的返邻回系棕数为0.源85～0.范9）四川以大学呢电气寒信息项学院挪吕两飞鹏2）、罗动作鸟时间在网勿络中炕某处匠发生共短路蔽故障翅时，妨从故夺障点始至电凶源之搭间所尺有线叮路上世的电知流保绣护第Ⅲ段的腐测量方元件渔均可度能动孔作。朗例如保：下峡图中d1短路运时，敌保护1～4都可煎能起落动。杯为了滨保证柴选择阁性，礼须加改延时绒元件服且其鸣动作真时间赶必须否相互肌配合律。阶梯袄时间介特性当相贴邻有手多个阵元件蓬，应韵选择戏与相最邻时浓限最脚长的艇配合四川跨大学羊电气俭信息押学院掀吕烛飞鹏3）、耀灵敏弄性近后慢备：Id1.mi消n―本线编路末恋端短符路时郑的短羞路电末流远后桨备：Id2mi烤n―相邻蛋线路老末端锈短路列时的磁短路阀电流3、构驰成：迎与第Ⅱ段相脂同Ⅲ四川宿大学咳电气棍信息权学院担吕贞飞鹏4、小抄结第Ⅲ段的Id哪Z比第Ⅰ、Ⅱ段的Id引Z小得纠多，联其灵捧敏度绝比第Ⅰ、Ⅱ段更嫩高；在后霸备保谈护之累间，培只有钥灵敏狡系数牢和动敞作时伸限都港互相听配合房诚时，喇才能占保证前选择领性；保护尺范围族是本腰线路梢和相归邻下挨一线博路全笛长；电网拿末端第Ⅲ段的恋动作让时间常可以疗是保辱护中没所有本元件壤的固话有动形作时插间之惧和（鹅可瞬时宝动作），手故可勒不设扁电流锹速断爹保护叛；末级登线路喉保护袄亦可垒简化慎（Ⅰ＋Ⅲ或Ⅲ），识越接姐近电药源，tⅢ越长畅，应怎设三趟段式窑保护和。四川品大学座电气义信息惯学院闲吕同飞鹏五、回三段字式电验流保妻护评有价选择纲性：在单号测电寄源辐旗射网口中，苹有较某好的柜选择泪性（刚靠Id拣Z、t），亿但在范多电将源或龟单电地源环呈网等楚复杂果网络戚中可侦能无牲法保没证选种择性妙。灵敏仙性：受运投行方嫌式的岗影响软大，镇往往劳满足皂不了拉要求引。——电流减保护将的缺吴点第Ⅰ段：偏运行穷方式取变化御较大趟且线裳路较个短，谦可能染失去破保护突范围抱；第Ⅲ段：役长线窜路重肾负荷翁（If增大御，Id减小版），既灵敏嫌性不悦满足大要求扇。速动稳性：第Ⅰ、Ⅱ段满弱足；第Ⅲ段越销靠近占电源储，t越长——缺点可靠遇性：线路列越简语单，厅可靠阀性越顿高——优点应用末范围产：35陕KV及以症下的街单电赞源辐朴射状两网络浙中；援第Ⅰ段：11缝0K食V等，惧辅助万保护四川勺大学拒电气祖信息攀学院再吕当飞鹏电流颈保护卵的接某线方同式定义黎：指赢保护谢中电的流继感电器棉与电狮流互允感器卡二次替线圈贴之间困的连羽接方补式。常用振的接酱线方钩式：熔三相四星形费接线笼和两砌相星恢形接铲线。1）、研三相昆星形茧接线件的特骑点：①傅每相瓣上均芽装有CT和LJ、Y形接医线②LJ的触依点并呼联2）、源两相抵星形矩接线伞的特具点：①贱某一千相上哈不装抱设CT和LJ、Y形接巧线②LJ的触须点并系联（通遣常接A、C相）上述爹两种刃接线炕方式萝，流躲入电答流继徒电器绘的电湿流IJ与电殖流互回感器兼的二遥次电坟流I2相等森。接毕线系汤数：四川接大学科电气锅信息里学院钞吕细飞鹏IdZ与IdZ腹..科J之间茂的关粪系：比较胳：对各怕种相命间短艘路，从两种据接线皂方式度均能丹正确棕反映逃。在小抚接地柿电流迷系统酷中，两在不借同线量路的皂不同滚相上粗发生惠两点柿接地奖时，侦一般粮只要数求切轻除一胜个接酒地点替，而允许农带一甜个接牲地点烈继续摩运行陕一段迁时间。四川催大学稠电气尖信息杯学院彼吕哥飞鹏串联检线路三相灯星形遮接线易：保溪护1和保静护2之间涉有配贩合关姨系，10顷0％切释除NP线两相慎星形浑接线长：2/计3机会纹切除NP线。仍（即1/努3机会茶无选茄择性默动作悠）四川典大学歌电气适信息面学院芹吕营飞鹏并行踏线路屋上：骗（可默能性捐大）三相贯星形情接线驰：保哲护1和保卸护2同时抚动作混，切铁除线胶路Ⅰ、Ⅱ。两相螺星形眉接线闸：2/赏3机会春只切升一条见线路弄。四川英大学膝电气铸信息此学院爬吕阻飞鹏Y／△压接线汽变压奏器后d(2悟)以Y／△寄－11接线闻降压匀变为思例结论树：B相电敌流是红其它邮两相亡电流璃的两海倍并要与它读们反鸟相位四川痰大学用电气淡信息模学院暑吕贿飞鹏三相蝇星形蛮接线袄灵敏幕度是察两相宪星形眉接线度的两仪倍针对欧措施熟：在医两相梯星行她接线垦的中庆线上额再接希入一欢个LJ潮3，其袭电流滥为：利用LJ个3提高五灵敏己性。杜（P3念1份Fi蓝g2－25）经济笛性：删两相商星形猜接线表优于钉三相站星形观接线应用三相摧星形苹接线为：发顷电机只、变传压器顽等（佩要求鲁较高婶的可熄靠性岩和灵别敏性喂）。两相锈星形薪接线雄：中骨性点猜直接哀接地怕电网凑和非细直接但接地耀电网射中。戒（注烫：所针有线俱路上源的保耗护装津置应材安装藏在相泡同的况两相雪上（A、C相）舟。）四川艘大学潮电气楼信息绑学院智吕唤飞鹏第二捷节泳电网钟相间陪短路塑的方鲁向性红电流绍保护问题关的提溉出双电嘉源多惹电源浊和环牺形电划网供灵电更原可靠,但却笑带来壶新问院题对电办流速哈断保悼护：d1处短阴路，d2处短翁路，对过村电流菊保护泻：d1处短得路，d2处短还路，有选包择性:四川惠大学掘电气停信息蔑学院聪吕撒飞鹏原因等分析袖：反轧方向巩故障灾时对立侧电鸡源提眨供的句短路左电流隶引起月误动晚。解决无办法兼：加晴装方烫向元属件——功率释方向终继电徒器（fi衬g2剃-2纸8）。生仅当蜻它和眨电流店测量矛元件剂均动指作时期才启谊动逻束辑元纲件。才这样岂双侧辱电源扎系统拾保护呀系统控变成丽针对样两个丑单侧肆电源悟子系错统。保护1、3、5只反销映由懒左侧奶电源帮提供快的短莫路电拴流，够它们轧之间庭应相穗互配绣合。忘而保把护2、4、6仅反寻映由显右侧振电源防提供巾的短送路电尼流，盈它们益之间茅应相彩互配套合，隶矛盾尊得以遵解决四川件大学虾电气跳信息稼学院依吕丙飞鹏d1处短会路d2处短摩路二、晋功率指方向利继电咬器的霉工作赖原理电流养正方快向：扮从母政线流眉向线脸路。四川彼大学封电气改信息恳学院键吕引飞鹏因此竟：利地用判斑别短是路功闸率方位向或哗电流缸、电从压之同间的痛相位绩关系番，就着可以彻判别挂发生窜故障绢的方酬向。实现葛：1、最化大灵樱敏角扯：在UJ、IJ幅值碰不变蔑时，膛其输渠出（姿转矩床或电夸压）沈值随影两者努之间犯的相叙位差话的大堵小而涝改变伪。当嫁输出刺为最顷大时堵的相席位差锁称最大干灵敏诱角。动作字范围供：动作单方程允：或四川洋大学涉电气迟信息果学院免吕近飞鹏动作堆特性:当线路凶发生鸡三相民短路所以死区未：当搜正方政向出迫口短渔路时纲，GJ不动——电压遇死区庄。消除羽办法迈：采屯用90度接缓线方凭式，加顶记忆齿回路市。四川袭大学铃电气垦信息晒学院花吕益飞鹏2.功率额方向钩继电衰器的脾内角四川始大学幼电气宰信息臣学院兆吕丧飞鹏集成派电路谨型功锄率方姑向继丝式电器1构成保框图2相位删比较梦回路正负贴半周毛比相定，与谱门输庄出正负惯半周躲比相耐，或司门输世出3动作缠特性角度揭特性夫：最僚小起斩动电怜压（伟“电俭压死亏区”娃）伏安失特性胆：最泡小起驾动电请流潜动能问题锻：仅有Vj时动多，叫崭电压甚潜动栽，仅纸有Ij时动循，叫热电流慈潜动.解决中措施排（正啦负半魔周比代相，兰与门井输出猪）四川猫大学校电气树信息荒学院付吕真飞鹏功率鉴方向收继电池器的皱接线觉方式要求醉：良验好的个方向仿性（者与故脸障类摘型无钥关）喊和较浇高的洗灵敏励性。90抛º接线途方式董：指凡系统用三相宗对称颜且co勾sφ覆=1时，的接浓线方价式原理断接线善图:图2－37注意纺：继狮电器辱接线卵电流合线圈西、电问压线铸圈的遍极性扮问题四川膛大学纱电气活信息红学院拍吕厚飞鹏相间娘短路扬情况替下90激º接线标功率冶方向催继电修器动牙作行梨为分补析：正方凳向三数相短虫路：由于用三相勾对称态，三这只继惜电器乌动作摄情况折相同裕，故开以A相为茶例分详析：φJA＝φd－90骗º为使汇功率桂方向拒继电献器动染作：一般当（1），当（2），在三烧相短耻路时,可保粒证GJ动作最灵隆敏：四川坛大学拌电气队信息残学院性吕聚飞鹏正方方向两我相短输路，世以BC两相托短路司为例,且空夹载运趁行有两攀种极站限情侵况:出口元和远袄处四川单大学浓电气念信息伶学院发吕涝飞鹏①出口荐短路四川尺大学睁电气揭信息剖学院守吕绕飞鹏远处角短路四川默大学恭电气救信息诸学院纪吕怠飞鹏一般GJ：总结伤：优点坏：①对共各种粉两相坛短路放都没绵有死赖区；②适霞当选偿择内菜角后稍，对样线路牵上各跳种相艰间故奔障保票证动侄作的暮方向蹦性；缺点职：出踩口三突相相葵间短福路存塔在电茎压死董区问董题。顺便始指出送：在知正常迁运行吉情况生下，企位于粘送电非侧的GJ在负处荷电董流的腰作用奖下一峡般都觉处于誉动作告状态性，其咸触点敌闭合皂。四川罪大学部电气起信息避学院追吕霜飞鹏双侧太电源温网络产中电搅流保拿护整牧定的顺特点脊：1、电骑流速注断保虫护如果牙保护单定值曲大于蠢反方歉向短量路的沃最大脖电流烫，则唯不需掘要安耕装方森向元滔件四川咱大学估电气辨信息胃学院域吕钢飞鹏限时天电流侨速断励保护原则督与单过侧电油源网口络中安第Ⅱ段的锤整定添原则法相同为，与塞相邻宗线路Ⅰ段保洽护配公合。需考机虑保船护安果装点闪与短搂路点胀之间物有分天支的牲影响洲，即淘分支静电路京的影走响。边分支锦电路守分两拥种典肌型情湾况：驻助增抚，外固汲。四川歌大学制电气回信息夜学院斤吕透飞鹏对方舟向性粥电流半保护话的评赴价在多季电源枝网络惰及单纳电源邮环网令中能绪保证炸选择骨性快速陵性和电灵敏伟性同激前述假单侧研电源秧网络技的电谅流保拨护接线布较复问杂，贼可靠努性稍萌差，付且增甚加投英资出口醉时，GJ有死陡区，恋使保破护有叶死区——缺点∴力顿求不隙用方哲向元某件（如果棒用动页作电宰流和脊延时纲能保喊证选荷择性）四川修大学胁电气姨信息降学院冰吕册飞鹏双侧燃电源执网络上中电桌流保忧护整素定的节特点电流委速断经保护四川退大学痛电气简信息洁学院旱吕昂飞鹏限时衰电流自速断兔保护原则胀与单以侧电剑源网粪络中据第Ⅱ段的扇整定顺原则脑相同祝，与将相邻理线路Ⅰ段保冈护配最合。但需像考虑驾保护墨安装拢点与亿短路见点之或间有倘分支挪的影介响，牛即分凶支电汪路的蜓影响肆。分僵支电晶路分市两种央典型花情况自：助砌增，滑外汲敢。四川买大学卷电气顶信息凯学院汽吕刮飞鹏对方与向性岸电流辨保护笨的评肯价在多淋电源严网络蝇及单樱电源妖环网钳中能装保证罪选择僚性快速适性和而灵敏绳性同患前述蛙单侧等电源斑网络存的电搞流保申护接线棍较复脱杂，返可靠爪性稍闷差，松且增深加投全资出口登三相透短路度时，GJ有死大区，炉使保跌护有姓死区——缺点∴力莫求不堪用方缸向元内件（铲如果芦用动铁作电捉流和网延时田能保蹲证选致择性紫）四川馅大学流电气香信息骄学院贱吕绒飞鹏第三住节字输电赖线路拍的接绵地保反护大接率地电茧流系陈统:系统旱中主停变压奖器中半性点贩直接题接地在此匪系统胶中,当发塔生接震地故隆障时,通过豪变压播器接脖地点打构成弱短路仔通路,使故族障相详流过义很大帮的短生路电住流.11势0K叠V及以纱上电凤网歼中万性点统直接蔑接地道系统60头KV及以百下电践网语中性害点不掏接地谋或不万直接展接地(小接裹地电夺流系略统)运行民经验惑表明,在中舒性点雾直接篇接地察系统立中,d谁(1掠)几率插占总呢故障真率的70爹%∽乘90泽%裹.所以错如何鹅正确油设置滑接地却故障辜的保泄护是桑该系餐统的秤中心危问题粘之一.而在麻该系证统中鲜发生d(讽1)丧,系统恢中会带出现寄零序而分量,而正妄常运回行时乘无零盖序分董量.故可杆利用奇零序金分量态构成厌接地洗短路么的保便护.四川懒大学寨电气缴信息湖学院扒吕滋飞鹏零序