2019秋八年级道德与法治上册第四单元维护国家利益第八课国家利益至上第2框坚持国家利益至上作业课件新人教

3/31/20241河北科技大学电气信息学院3/31/20241河北科技大学电气信息学院第6章电力系统继电保护6.1继电保护的基本知识6.2常用保护继电器6.3线路的电流电压保护6.4电网的方向电流保护6.5输电线路的接地保护6.6距离保护简介6.7电力变压器的保护6.8电动机保护6.9电力电容器的保护6.10微机保护简介3/31/20242第6章电力系统继电保护6.1继电保护的基本知识3/32019秋八年级道德与法治上册第四单元维护国家利益第八课国家利益至上第2框坚持国家利益至上作业课件新人教2019秋八年级道德与法治上册第四单元维护国家利益第八课国家利益至上第2框坚持国家利益至上作业课件新人教

三、对继电保护的基本要求选择性：保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，最大限度地保证系统中的非故障部分继续运行。速动性：继电保护装置应以尽可能快的速度将故障元件从电网中切除。图6-2电力系统继电保护选择性说明图3/31/20245三、对继电保护的基本要求选择性：保护装置动作时，仅将故障灵敏性：指保护装置对其保护范围内的故障或不正常运行状态的反映能力。保护装置的灵敏性，通常用灵敏系数Ks来衡量。

对于反应故障时参数量增加的保护（如过电流保护）：对于反应故障时参数量降低的保护（如低电压保护）：可靠性：指保护装置该动时不能拒动；不该动时不能误动。3/31/20246灵敏性：指保护装置对其保护范围内的故障或不正常运行状态的反映

一、电磁型继电器（DL型）1．电磁型电流继电器结构：如图6-3所示。工作原理：当在继电器线圈中通入电流IK时，电磁铁产生的电磁转矩Fem为：当Mem克服弹簧的反作用转矩Msp和摩擦转矩Mfr时，继电器动作。图6-3电磁式电流继电器结构图1－线圈2－电磁铁3－钢舌片4－静触点5－动触点6－起动电流调节转杆7－标度盘（铭牌）8－轴承9－反作用弹簧10－转轴6.2常用保护继电器

3/31/20247一、电磁型继电器（DL型）1．电磁型电流继电器结构：如因此，欲使继电器动作的必要条件是：

Mem≥Msp+Mfr

动作电流：能使继电器产生动作的最小电流，称为继电器的动作电流，用Iop.K表示。调整继电器动作电流的方法有：改变继电器线圈匝数NK（级进调节）；调节反作用弹簧的松紧，即调节Msp（平滑调节）；调整衔铁与电磁铁之间的气隙长度，即调节Rm。

3/31/20248因此，欲使继电器动作的必要条件是：Mem≥Msp+M返回电流：能使继电器返回到原始位置的最大电流，称为继电器的返回电流，用Ire.K表示。返回系数：是指继电器的返回电流与动作电流的比值，用Kre表示，即继电器动作后，减小IK就能使继电器返回原位。欲使继电器返回的必要条件是：

Msp≥

Mem+Mfr

说明：过电流继电器的返回系数Kre<1，一般要求不低于1.25。3/31/20249返回电流：能使继电器返回到原始位置的最大电流，称为继电器的返2．电磁型电压继电器其结构和原理与电磁型电流继电器相似，在供配电系统中多用低电压（欠电压）继电器。动作电压：能使继电器产生动作的最高电压，称为继电器的动作电压，用Uop.K表示。返回电压：能使继电器返回到原始位置的最低电压，称为继电器的返回电压，用Ure.K表示。返回系数：是指继电器的返回电压与动作电压的比值。说明：低电压继电器的返回系数Kre＞1，一般要求不大于1.25。3/31/2024102．电磁型电压继电器其结构和原理与电磁型电流继电器相似，4.电磁型中间继电器作用:5.信号继电器的作用：用于各保护装置回路中，作为保护动作的指示信号，以提醒运行人员注意。为了扩充保护装置出口继电器的接点数量和容量；使触点闭合或断开时带有不大的延时(0.4～0.8s)；通过继电器的自保持，以适应保护装置的需要。3．电磁型时间继电器作用：使保护装置获得一定的延时，以保证保护装置动作的选择性。3/31/2024114.电磁型中间继电器作用:5.信号继电器的作用：

二、感应型继电器（GL型）结构：如图6-4所示。感应系统：由线圈1、带短路环3的电磁铁2和铝盘4组成，它的动作是有时限的；电磁系统：由线圈1、电磁铁2和衔铁15组成，它的动作是瞬时的。图6-4感应式电流继电器结构图1—线圈2—电磁铁3—短路环4—可转铝盘5—钢片6—可偏铝框架7—调节弹簧8—制动永久磁铁9—扇形齿轮10—蜗杆11—扁杆12—继电器触点13—时限调节螺杆14—速断电流调节螺钉15—衔铁16—动作电流调节插销3/31/202412二、感应型继电器（GL型）结构：如图6-4所示。感应系工作原理：当在继电器线圈中通入电流时，在铁心中产生主磁通（分为和），在短路环中产生感应电流，它又产生磁通，因此有短路环的磁极穿过铝盘的磁通为：

无短路环的磁极穿过铝盘的磁通为：

在铝盘中感应电势产生涡流，二者产生电磁力；在铝盘中感应电势产生涡流，二者产生电磁力。因此，铝盘受到的合成电磁力为：则电磁转矩。

3/31/202413工作原理：当在继电器线圈中通入电流时，在铁心中产生主磁通铝盘在转矩M1作用下转动后，切割永久磁铁的磁通而在铝盘中产生涡流，产生制动力矩。感应系统的动作电流：指蜗杆与扇形齿轮相咬合时，线圈所需要通入的最小电流。返回电流：指使扇形齿轮脱离蜗杆返回到原来位置时的最大电流。动作时间：指从蜗杆与扇形齿片相咬合起到接点闭合这一段时间。当时，铝盘匀速旋转；当铝盘受到的合力克服弹簧的阻力时，蜗杆与扇形齿片相咬合，继电器动作。3/31/202414铝盘在转矩M1作用下转动后，切割永久磁铁的磁通而在电磁系统的速断电流：指当通入继电器线圈的电流大到整定值的某个倍数时，未等感应系统动作，衔铁右端瞬时被吸下，接点立即闭合。时限特性：如图6-5所示。ab段——“反时限特性”（此时继电器铁心尚未饱和）；bc段——“定时限”（铁心已达到饱和）；de段——“速断特性”。图6-5感应型电流继电器的动作特性曲线说明：

“速断电流倍数”是速断电流与感应元件动作电流之比。3/31/202415电磁系统的速断电流：指当通入继电器线圈的电流大到整定值的某个

动作电流与动作时限调节方法感应系统的动作电流调节：改变线圈的匝数（级进调节）；改变弹簧的拉力（平滑调节）。电磁系统动作电流调节：改变衔铁与电磁铁之间的气隙。感应系统的动作时限：改变扇形齿轮顶杆行程的起点，使动作特性上下移动。动作电流的整定值通过插孔板拧入螺钉来改变线圈的匝数来调整（2，2.5，3…4.5，5，6…9，10A）。其速断动作电流调整范围是感应系统整定电流值的2～8倍。注意：继电器动作时限调节螺杆的标度尺，是以10倍动作电流的动作时限来标度的。3/31/202416动作电流与动作时限调节方法感应系统的动作电流调节：改变线圈GL型电流继电器的功能：兼有电磁型电流继电器、时间继电器、信号继电器和中间继电器的功能。因此，可用感应型电流继电器实现过电流保护和电流速断保护，从而使保护接线大大简化。

三、静态继电器静态继电器又叫“固体”继电器，是以电子器件为主构成的继电器。静态继电器的“静态”是相对于电磁型继电器的“触点”动作而言的，它的信息传递是通过“0、1”开关信息传递的。静态继电器包括晶体管型和集成电路型继电器两类。3/31/202417GL型电流继电器的功能：兼有电磁型电流继电器、时间继电器、1．晶体管型电流继电器晶体管型电流继电器的组成：如图6-6所示。图6-6晶体管型过电流继电器原理接线图3/31/2024181．晶体管型电流继电器晶体管型电流继电器的组成：如图6-6晶体管型电流继电器的动作情况当IK＜Iop时，UR3＜Ud

，a点为正电位，V6承受反向电压，I6=0，VT1饱和导通，VT2截止，触发器输出电压U0=E，继电器不动作。当IK≥Iop时，UR3≥

Ud，a点电位由正变负，V6导通，VT1基极电流减小→VT1进入放大区→VT1集电极电压升高→VT2基极电流增大→VT2进入放大区→

U0下降→If减小→VT1基极电流进一步减小→VT1截止，VT2导通，触发器输出电压U0=0，继电器动作。当IK≤Ire时，VT1又变为导通，VT2又变为截止，触发器又翻转到起始状态，继电器也随之复位。3/31/202419晶体管型电流继电器的动作情况当IK＜Iop时，UR3＜Ud2．集成电路型电流继电器由集成电路构成的静态继电器，也是由电压形成回路、整流滤波回路、逻辑回路和执行回路四部分组成，但在具体构成时也有些差别。电压形成回路与晶体管继电器相同，整流滤波回路由运算放大器构成，逻辑回路由CMOS等数字电路构成。为了减小直流电压的脉动系数，减轻滤波负担，在整流电路中采用的是由运算放大器构成的全波整流电路或裂相整流电路。为了消除暂态过程中非周期分量及各种谐波分量的影响，滤波回路一般都采用高品质因数的带通有源滤波器。3/31/2024202．集成电路型电流继电器由集成电路构成的静态继电器，也是由电6.3线路的电流电压保护

一、保护装置的接线方式接线系数：在继电保护回路中，流入继电器中的电流IK与对应电流互感器的二次电流I2的比值，称为接线系数，即设电流互感器的变比为，保护装置的动作电流为Iop，则相应的电流继电器的动作电流为3/31/2024216.3线路的电流电压保护一、保护装置的接线方式1．三相完全星形接线方式（图6-7）特点：可以反映各种形式的故障，其接线系数Kw=1。2．三相不完全星形接线方式（图6-8）特点：可以反映除B相单相接地短路以外的所有故障，其接线系数Kw=1。图6-7三相完全星形接线方式图6-8两相不完全星形接线方式3/31/2024221．三相完全星形接线方式（图6-7）特点：可以反映各种形式的3．两相电流差接线方式（图6-9）流入继电器中的电流等于A、C两相电流互感器二次电流之差，即

特点：各种短路形式下的接线系数不同，如图6-10所示。正常运行或三相短路时：发生A、C两相短路时：A、B或B、C两相短路时：图6-9两相电流差接线方式3/31/2024233．两相电流差接线方式（图6-9）流入继电器中的图6-9两相电流差接线方式在不同短路形式下的电流相量图一般情况下：Why?!保护整定时取；灵敏度校验时取Kw＝1。3/31/202424图6-9两相电流差接线方式在不同短路形式下的电流相量图

二、过电流保护1.过电流保护的原理和组成定时限过电流保护的动作原理和组成（图6-11）图6-11定时限过电流保护的原理图和展开图a）原理图b）展开图3/31/202425二、过电流保护1.过电流保护的原理和组成定时限过电流反时限过电流保护的动作原理和组成（图6-12）图6-12反时限过电流保护的原理图和展开图a）原理图b）展开图3/31/202426反时限过电流保护的动作原理和组成（图6-12）图6-122.过电流保护装置的整定计算动作电流：

Iop＞IL.max保护装置的动作电流Iop应躲过线路的最大负荷电流IL.max，即

保护装置在外部故障切除后应可靠返回到原始位置（见图6-13）。图6-13过电流保护的计算示意图3/31/2024272.过电流保护装置的整定计算动作电流：Iop＞I为此，要求装置保护的返回电流Ire必须躲过外部短路切除后流过保护装置的最大自起动电流KstIL.max，即

Ire＞KstIL.max考虑Ire＜Iop，引入一个可靠系数Krel后，上式可改写为：

因此，保护装置的动作电流为：

则继电器的动作电流为：

式中，Krel取1.15~1.25；

Kre取0.8~0.85；Kst取1.5~3。3/31/202428为此，要求装置保护的返回电流Ire必须躲过外动作时限：应按“阶梯原则”整定（见图6-14）定时限过电流保护：反时限过电流保护：说明：定时限过电流保护的动作时间取决于时间继电器预先整定的时间，与短路电流的大小无关；反时限过电流保护的动作时间需要根据前后两级保护的GL型电流继电器的动作特性曲线来整定。图6-14过电流保护整定说明图a）电路b）定时限过电流保护的时限整定c）反时限过电流保护的时限整定即3/31/202429动作时限：应按“阶梯原则”整定（见图6-14）定时限过电流保设图6-14a中，KA2的10倍动作电流的动作时间已整定为t2，则KA1的10倍动作电流的动作时间t1的整定方法步骤如下（见图6-15）：计算WL2首端的三相短路电流Ik反应到KA2中去的电流值：计算对KA2的动作电流

的倍数，即图6-15反时限过电流保护的动作时间整定3/31/202430设图6-14a中，KA2的10倍动作电流的动作时确定KA2的实际动作时间：由n2点→a点→。计算WL1首端的三相短路电流Ik反应到KA1中去的电流值：计算对KA2的动作电流

的倍数，即确定KA2的10倍动作时间：由n1点和找到交点b点，从过点b所在的曲线上找出n=10时对应的时间t1即为所求。

计算KA1的实际动作时间：（取）

3/31/202431确定KA2的实际动作时间：由n2点→a点→。计算W灵敏度校验：式中，为系统最小运行方式下本线路末端（作近后备时）或相邻线路末端（作远后备时）的两相短路电流。作远后备时，要求Ks≥1.2；作近后备时，要求Ks≥1.3~1.5。过电流保护的评价：优点：既可作本级近后备，又可作下级远后备。缺点：越靠近电源端，定时限过电流保护的动作时限反而越长，因此不能作为主保护；反时限过电流保护的接线简单，但动作时限整定复杂。若灵敏度不满足要求，可采用低电压闭锁的过电流保护来提高其灵敏度。3/31/202432灵敏度校验：式中，为系统最小运行方式下本线

三、低电压闭锁的过电流保护（图6-16）保护装置有两个测量元件:

过电流继电器KA欠电压继电器KV

式中，Uw.min为母线的最小工作电压，取0.9UN；Kre取1.25；Kre1取1.1~1.2。过电流继电器的动作电流低电压继电器的动作电压

图6-16低电压闭锁的过电流保护单相原理接线图3/31/202433三、低电压闭锁的过电流保护（图6-16）保护装置有两个测

四、无时限电流速断保护1．无时限电流速断保护的作用原理与整定计算（图6-17）曲线1——

曲线2——

直线3——无时限电流速保护的动作电流。动作电流：躲过本保护区末端B处的最大短路电流，即式中，Krel取1.2~1.3。图6-17无时限电流速断保护的工作原理图3/31/202434四、无时限电流速断保护1．无时限电流速断保护的作用原理与灵敏度校验：要求其最小保护范围lmin不小于线路全长的15%～20%。也可以按本线路首端的最小两相短路电流来校验保护的灵敏度，以保护1为例，其灵敏系数为：≥2.02．无时限电流速断保护的原理接线图（图6-18）无时限电流速断保护的评价：优点：简单可靠，动作迅速；缺点：不能保护线路全长，有保护死区。图6-18无时限电流速断保护的单相原理接线图若灵敏度不满足要求，可采用电流电压联锁保护3/31/202435灵敏度校验：要求其最小保护范围lmin不小于线路全长的15%

五、电流电压联锁速断保护（图6-19）整定原则：和无时限电流速断保护一样，按躲过线路末端故障来整定。通常按经常运行方式下电流元件和电压元件的保护范围相等来进行整定计算。设经常运行方式下的保护区为，则电流继电器的动作电流为：

图6-19电流电压联锁速断保护原理说明图3/31/202436五、电流电压联锁速断保护（图6-19）整定原则：和无时电压继电器的动作电压为：

当下一级线路首端发生短路时：保护范围由电流继电器决定保护范围由电压继电器决定可见，在这两种情况下都能保证选择性，且保护范围均比正常情况下的保护范围小。由图6-19知，电流电压联锁速断保护的最小保护范围比无时限电流速断保护的保护范围大，即，所以灵敏度比无时限速断保护高。3/31/202437电压继电器的动作电压为：当下一级线路首端发生短路时：保护范

六、带时限电流速断保护（图6-20）动作电流：躲过相邻线路无时限电流速断保护的动作电流，即式中，Krel取1.1~1.2。动作时限：灵敏度校验：≥1.3～1.5图6-20带时限电流速断保护的工作原理图若灵敏度不满足要求，可与下一级相邻线路的带时限电流速断保护相配合3/31/202438六、带时限电流速断保护（图6-20）动作电流：躲过相邻线

七、三段式过电流保护由无时限电流速断保护（第Ⅰ段）、带时限电流速断保护（第Ⅱ段）和定时限过电流保护（第Ⅲ段）配合构成的一整套保护，称为三段式过电流保护。1.三段式过电流保护的保护范围及时限配合（图6-21）第Ⅰ段：为本线路的辅助保护，动作电流为，保护范围为，动作时间为继电器的固有动作时间；第Ⅱ段：为本线路的辅助保护，动作电流为，保护范围为，动作时间；第Ⅲ段：作为本线路的近后备和相邻线路保护的远后备，动作电流为，保护范围为，动作时限。3/31/202439七、三段式过电流保护由无时限电流速断保护（第Ⅰ段图6-21三段式过电流保护的保护范围及时限配合3/31/202440图6-21三段式过电流保护的保护范围及时限配合3/32.三段式过电流保护的构成（图6-22）第I段：由KA1、KA2、KM和KS1组成；第II段：由KA3、KA4、KT1和KS2组成；第III段：由KA5、KA6、KA7、KT2和KS3组成。例6-1（P186）图6-22三段式过电流保护的原理接线图和展开图a）原理接线图b）展开图3/31/2024412.三段式过电流保护的构成（图6-22）第I段：由KA16.4电网的方向电流保护

一、方向电流保护的基本原理1.问题的提出（图6-23）k1点短路时要求：t5

＞t4k2点短路时要求：t5

＜t4两者矛盾装方向保护图6-23双侧电源供电网络3/31/2024426.4电网的方向电流保护一、方向电流保护的基本原理保护原理：双电源系统中的过电流保护一定要装设方向保护。并规定：短路功率从母线→线路（为正）时，短路功率从线路→母线（为负）时，保护动作保护不动作单方向过电流保护的动作时间按阶梯原则进行配合。图6-23中，应满足t1＞t3＞t5和t6＞t4＞t2。同一母线两侧的保护，时限长的可不装方向保护，时限相同时都要装方向保护。3/31/202443保护原理：双电源系统中的过电流保护一定要装设方向保护。并规定2.方向过电流保护的单相原理接线图（图6-24）主要由方向元件、电流元件、时间元件和信号元件等组成。图6-24方向过电流保护的单相原理接线图图中方向元件KP和电流元件KA的触点串联，只有当两个元件都动作时，保护才能动作跳闸。3/31/2024442.方向过电流保护的单相原理接线图（图6-24）主要由方

二、功率方向继电器的工作原理1．相位比较式功率方向继电器对图6-25a所中的保护1而言：k1点短路时，短路电流从母线流向线路（为正），0°＜＜90°功率方向继电器动作。k2点短路时，短路电流从线路流向母线（为负），180°＜＜270°功率方向继电器不动作。则功率方向继电器的动作方程为：

–90°≤≤90°其动作特性可用图6-26a所示的相量图表示。3/31/202445二、功率方向继电器的工作原理1．相位比较式功率方向继电器图6-25功率方向继电器工作原理的分析a）网络接线b）正方向k1点短路相量图c）反方向k2点短路相量图实际应用中，为使正方向短路时功率方向继电器的测量功率最大，可以调整继电器应的内角α（α为30°或45°），此时，功率方向继电器的动作方程为：3/31/202446图6-25功率方向继电器工作原理的分析实图6-26功率方向继电器的动作范围

–90°-α≤≤90°-α

上式表明，继电器的动作特性需逆时针转动α角，如图6-26b所示。图中，为最大灵敏角。3/31/202447图6-26功率方向继电器的动作范围–90°-α≤相位比较式功率方向继电器也可以经电压形成回路间接比较电压和之间的相角，此时动作方程变为–90°≤≤90°图6-27为相位比较式功率方向继电器的原理框图。图6-27相位比较式功率方向继电器的原理框图3/31/202448相位比较式功率方向继电器也可以经电压形成回路2．幅值比较式功率方向继电器设相位比较原理的动作条件为：–90°≤≤90°幅值比较原理的动作条件为：≥

如果和组成一个平行四边形，则和就是平行四边形的对角线，如图6-28所示。图中：且当超前于时为正。

图6-28相位比较与幅值比较的对应关系3/31/2024492．幅值比较式功率方向继电器设相位比较原理的动作条件为当θ=90°时，继电器处于临界动作状态，此时当θ＜90°时，继电器处于动作状态，此时当θ＞90°时，继电器处于不动作状态，此时两种比较原理的两组比较量之间的对应关系为：幅值比较式功率方向继电器的构成原理框图如图6-29所示。它主要由电压形成回路、整流滤波回路、比较回路和执行元件等部分构成。3/31/202450当θ=90°时，继电器处于临界动作状态，此时当θ＜90°时功率方向继电器进行幅值比较的两个电气量为：因此，继电器的动作条件为：≥图6-29幅值比较式功率方向继电器的构成框图3/31/202451功率方向继电器进行幅值比较的两个电气量为：因此，继电器的动作三、功率方向继电器的接线方式对继电器接线的要求正方向发生任何形式的短路故障时继电器都能动作，反方向都不能动作。正方向短路时，加入继电器的UK和IK尽可能大，并使尽可能接近最大灵敏角，以使继电器灵敏动作，减小死区。功率方向继电器的90º接线

90º接线：在三相对称且功率因数为1的情况下，接入功率方向继电器的电流超前电压90º，如图6-30所示。

图6-30功率方向继电器的90°接线3/31/202452三、功率方向继电器的接线方式对继电器接线的要求正方向发生任何功率方向继电器接入的电流和电压如表6-1所示。表6-1功率方向继电器应接入的电流和电压方向继电器相别电流电压A相B相C相功率方向继电器的接线原理图如图6-31所示。图中采用“按相起动”接线，可以避免非故障相电流对方向电流保护的影响。电流继电器的常开触点与功率方向继电器的常开触点先按相串联，然后再三相并联连接。3/31/202453功率方向继电器接入的电流和电压如表6-1所示图6-31三相方向过电流保护原理接线图3/31/202454图6-31三相方向过电流保护原理接线图3/31/20四、三段式方向性电流保护的特点三段式方向性电流保护的整定计算与三段式电流保护基本相同，但有以下特点：在保护构成中应加功率方向测量元件，并与电流测量元件共同判别是否在保护线路的正方向发生故障。第I段方向电流保护的动作电流可不必躲过反方向外部最大短路电流，只需按正方向短路计算即可。第III段方向电流保护的动作电流还应考虑躲过反方向不对称短路时，流过非故障相的电流Ink，即3/31/202455四、三段式方向性电流保护的特点三段式方向性电在环网和双电源网中，功率方向相同的各线路保护第III段的动作电流和动作时间应相互配合。例如，在图6-23中，应满足Iop.1>Iop.3>Iop.5，t1>t3>t5Iop.6>Iop.4>Iop.2，t6>t4>t2方向电流保护必须采用按相起动接线方式。按相起动：只有当同一相的功率方向元件和电流元件同时起动时，保护才能动作跳闸。3/31/202456在环网和双电源网中，功率方向相同的各线路保护第III段的动作6.5输电线路的接地保护

一、概述大接地电流系统中的单相接地短路保护：采用完全星形接线的相间电流电压保护——灵敏度常常不能满足要求；装设专门的接地短路保护——反映零序电流、零序电压和零序功率的保护。小接地电流系统中的单相接地短路保护：当单相接地电流较大时，应装设单相接地保护，使之动作于信号，以便让运行人员及时采取措施消除故障。3/31/2024576.5输电线路的接地保护一、概述大接地电流系统中的单二、大接地电流系统中的接地保护1.零序电流、零序电压和零序功率的分布（图6-32）图6-32接地短路时的零序等效网络3/31/202458二、大接地电流系统中的接地保护1.零序电流、零序电压和零由图6-32可见，零序分量具有以下特点：故障点的零序电压最高，变压器中性点接地处的零序电压为0。保护安装设处母线A、B的零序电压分别为和;零序电流的分布与中性点接地的位置和数目有关。在图6-32所示网络中发生单相接地短路时，有其中若变电所B内的变压器中性点不接地，则3/31/202459由图6-32可见，零序分量具有以下特点：故障点的零序电压最高零序功率。由于故障点的零序电压最高，所以故障点的零序功率也最大。注意：由于在故障线路上，零序功率的方向是由线路指向母线（与正序功率相反），因此，零序功率方向继电器都是在负值零序功率下动作的。2.零序分量的获取方法零序电流的获取架空线路：用零序电流滤过器（图6-33a）。电缆线路：用零序电流互感器（图6-33b）。图6-33零序电流的获取a）零序电流滤过器b）零序电流互感器3/31/202460零序功率。由于故障点的零序电零序电压的获取：通过电压互感器获得。将三个单相电压互感器的副方绕组接成开口三角形绕组来获取（图6-34a）从三相五柱式电压互感器二次侧的开口三角形绕组来获取（图6-34b）图6-34零序电压互感器a）三单相式b）三相五柱式3/31/202461零序电压的获取：通过电压互感器获得。将三个单相电压互感器的3.大接地电流系统的零序电流保护通常采用三段式零序电流保护。第Ⅰ段为无时限零序电流速断保护，第Ⅱ段为带时限零序电流速断保护，第Ⅲ段为定时限零序过电流保护，其原理接线图如图6-35所示。图6-35三段式零序电流保护原理接线图3/31/2024623.大接地电流系统的零序电流保护通常采动作电流：躲过下一级相邻线路首端发生短路时，流过保护安装处的最大零序电流，即无时限零序电流速断保护式中，Krel取1.2~1.3。灵敏度校验：零序电流I段的保护范围也应不小于本线路全长的15%～20%。注意：由于线路的零序阻抗比正序阻抗大，故的曲线较陡，因此，零序电流I段的保护范围比一般的电流I段大得多，且保护范围也比较稳定。计算3I0.max的运行方式是：故障点的最小，保护安装侧变压器中性点接地最多，线路末端变压器不接地。当＞时，采用单相接地短路，反之则采用两相接地短路3/31/202463动作电流：躲过下一级相邻线路首端发生短路时，流过保护安装处的带时限零序电流速断保护动作电流：应与下一级线路的零序I段相配合。但是，当两个保护之间的变电所母线上接有中性点接地的变压器时，如图6-36所示，应考虑该变压器的影响。因此

式中，Krel取1.1~1.2；Kb为分支系数。图6-36带时限零序电流速断保护的作用原理等于下一级线路零序电流速断保护范围末端接地短路时，流过故障线路和被保护线路的零序电流之比，即，应取最小值。3/31/202464带时限零序电流速断保护动作电流：应与下一级线路的零序I段相零序过电流保护动作时间：与下一级线路零序I段相配合，一般取0.5s。灵敏度校验：按最小运行方式下被保护线路末端发生接地短路时，流过保护的最小3倍零序电流来校验，要求Ks≥1.3～1.5。若灵敏度不满足要求，可与下一级线路的零序电流II段相配合。动作电流：躲过下一线路首端三相短路时，流过保护装置的最大零序不平衡电流，即式中，Krel取1.2~1.3。3/31/202465零序过电流保护动作时间：与下一级线路零序I段相配合，一般取0灵敏度校验：按被保护范围末端发生接地短路时，流过保护的最小3倍零序电流来校验，作近后备时（本线路末端短路），要求Ks≥1.3～1.5；作远后备时（相邻线路末端短路），要求Ks≥1.2。动作时间：按阶梯原则整定，如图6-37所示。图6-37零序过电流保护的动作时限由图可知，同一线路上零序过电流保护的动作时限比相间短路过电流保护的动作时限小。3/31/202466灵敏度校验：按被保护范围末端发生接地短路时，流过保护的最小34.方向性零序电流保护在双电源和多电源的大接地电流系统中，为了保证接地故障时零序电流保护动作的选择性，要加装零序功率方向继电器，以构成零序功率方向保护。零序功率方向继电器的接线（图6-38a）而电力系统中实际使用的零序功率方向继电器最大最灵敏角为70º～85º，由于在规定的电流、电压正方向下，当被保护线路正方向发生接地短路时，超前约90º～

110º，因此，在使用零序功率方向继电器时，若以正极性端接入继电器电流线圈的极性端，则必须以负极性端接入继电器电压线圈的极性端，这时接入继电器的电流和电压分别为：即继电器的最大灵敏角为–90°～–110°3/31/2024674.方向性零序电流保护在双电源和多电源的由图6-38b的相量图可以看出，此时滞后70º，即，则正方向发生接地故障时继电器最灵敏。图6-38零序功率方向继电器的接线a）接线原理图b）接入和的相量图

3/31/202468由图6-38b的相量图可以看出，此时零序功率方向继电器的灵敏度校验式中，为保护区末端接地短路时，保护安装处的最小零序功率；为零序功率方向继电器的动作功率。说明：由于接地故障点的零序电压最高，所以当接地故障位于保护安装处附近时，不会出现零序方向继电器的电压死区。根据规程要求，作近后备时（本线路末端接地短路），Ks≥1.5；作远后备时（相邻线路末端接地短路），Ks≥2。3/31/202469零序功率方向继电器的灵敏度校验式中，三、小接地电流系统的接地保护1.小接地电流系统中单相接地时电容电流的分布（图6-39）图6-39小接地电流系统中单相接地时电容电流的分布3/31/202470三、小接地电流系统的接地保护1.小接地电流系统中单相接地由图6-39可知，电容电流分布的特点如下：发生单相接地，全系统都会出现零序电压。非故障线路的C相对地电容电流为零，只有A相和B相有电容电流；而故障线路的C相对地电容电流不为零。非故障线路的零序电流为该线路本身对地的电容电流，其方向由母线指向线路。对故障线路WL3而言，C相中有从线路流向母线，B、C相中有从母线流向线路，所以，故障线路始端所反应的零序电流为：上式说明，故障线路的零序电流为所有非故障线路零序电流之和，其方向是从由线路流向母线。3/31/202471由图6-39可知，电容电流分布的特点如下：发生单相接地，全系2.小接地电流系统的单相接地保护绝缘监视装置：发生单相接地故障时，利用母线电压互感器二次侧开口三角形端子上零序电压来起动过电压继电器，动作于信号。零序电流保护：根据故障线路零序电流大于非故障线路零序电流这一特点，可以构成有选择性的零序电流保护，并可动作于信号或跳闸。对于架空线路：采用零序电流滤过器，动作电流为：特点：保护比较简单，但给出的信号没有选择性。为正常负荷电流产生的不平衡电流

说明：按上式确定的动作电流，一般不能躲开本线路外部三相短路时所出现的不平衡电流，因此应加装时限元件来保证选择性，其动作时限应比相间短路的过电流保护大一个。动作电流3/31/2024722.小接地电流系统的单相接地保护绝缘监视装置：发生单相接对于电缆线路：采用零序电流互感器，其动作电流为：

电缆线路正常运行时的不平衡电流很小，可忽略灵敏度校验：

式中，为本线路单相接地时，非故障线路对地电容电流的总和，应取最小值。对架空线路，要求Ks≥1.5；对电缆线路，要求Ks

≥1.25。零序功率方向保护：利用故障线路和非故障线路的保护安装处零序功率方向相反的特点来实现有选择性的保护，动作于信号或跳闸。适用于零序电流保护的灵敏度不满足要求和接线复杂的网络中。3/31/202473对于电缆线路：采用零序电流互感器，其动作电流为：电缆线路6.6距离保护简介一、距离保护的基本概念距离保护是反应保护安装处至故障点的距离（或阻抗），并根据距离的远近而确定是否动作的一种保护装置。正常工作时，保护安装处测量到的电压为，电流为负荷电流，比值基本上是负荷阻抗，其值较大。当系统短路时，保护安装处测量到的电压为残余电压，电流为短路电流，比值为短路阻抗，其值较小。距离保护的工作原理距离保护的优点：由于只与短路点到保护安装处的距离有关，因此，用构成的距离保护，其保护范围基本上不受运行方式变化的影响。3/31/2024746.6距离保护简介一、距离保护的基本概念距离保护的保护范围距离保护的保护范围用整定阻抗Zset值的大小来表示。当线路发生短路时，若距离保护的测量阻抗Zm小于整定阻抗，即Zm＜Zset，保护动作；若Zm＞Zset，则保护不动作。因此，距离保护实质上是一种低量动作保护。二、距离保护的时限特性采用三段式阶梯延时特性，如图6-40所示。

第I段：保护范围为本线路全长的80%～85%，动作时限为继电器本身的固有时间。第II段：保护范围为本线路全长的125%，其动作时限应比下一线的第I段保护动作时限大

。3/31/202475距离保护的保护范围距离保护的保护范围用整定阻抗Zset值的第III段：保护范围较长，包括本线路和下一线路全长乃至更远，其动作时限应比下一线路第III段的动作时限大。图6-40距离保护的时限特性3/31/202476第III段：保护范围较长，包括本线路和下一线路全长乃至更远，三、距离保护的主要组成元件三段式距离保护装置的简化逻辑框图如图6-41所示。图6-41三段式距离保护的组成元件框图3/31/202477三、距离保护的主要组成元件三段式距离保护装置的简化逻起动元件：采用过电流继电器或阻抗继电器。测量元件：采用带方向性的阻抗继电器。时间元件：采用时间继电器或延时电路。四、阻抗继电器的基本构成原理与动作特性

图6-42中，设BC线路距离Ⅰ段的整定阻抗Zset=0.85ZBC，并设，则阻抗继电器的动作特性应是在Zset范围内的一条线段，由于受短路点过渡电阻和互感器角误差的影响，通常用包含该线段在内的一个圆来表示。3/31/202478起动元件：采用过电流继电器或阻抗继电器。四、阻抗继电器的基本图6-42阻抗继电器的动作特性1—全阻抗继电器特性圆2—方向阻抗继电器特性圆3/31/202479图6-42阻抗继电器的动作特性3/31/202479全阻抗继电器：以B点为圆心，以Zset为半径得到的圆1，称为全阻抗继电器的特性圆。方向阻抗继电器：以B点为圆心，以Zset为直径得到的圆2，称为方向抗继电器的特性圆。由特性圆2可以看出，当方向阻抗继电器的整定阻抗角与线路的阻抗角相等，即时，继电器的动作阻抗Zop最大（等于圆的直径），保护范围最长，继电器最灵敏。此时的整定阻抗角称为阻抗继电器的最大灵敏角，用表示。注意：全阻抗继电器在线路反方向短路时也动作，即继电器没有方向性，因此，必须和方向元件配合使用使以其反方向短路时不动作。3/31/202480全阻抗继电器：以B点为圆心，以Zset为半径得到的圆1，称为五、阻抗继电器的接线方式KZ3KZ2KZ1（30º）（–30º）（0º）表6-2阻抗继电器的常用接线方式接线方式继电器要求:输入到阻抗继电器的电压和电流应使其比值正比于故障点至保护安装处的距离,且与故障类型无关。3/31/202481五、阻抗继电器的接线方式KZ3KZ2KZ1（经分析知，在不同短路情况下，不同接线方式的阻抗继电器的测量阻抗是不同的。（0°接线）只在、和时，测量阻抗为Z1l，因此，这种接线多用于相间距离保护；接线只在、和时，测量阻抗为Z1l，因此，这种接线多用于接地距离保护；±30°（和）接线方式的阻抗继电器在不同故障类型时，其测量阻抗的数值与相位均不相同，因此，这种接线方式可应用于圆特性方向阻抗继电器。3/31/202482经分析知，在不同短路情况下，不同接线方式的阻抗继电器6.7电力变压器的保护一、电力变压器的故障类型和应装设的保护故障类型内部故障绕组的匝间短路绕组的相间短路单相接地短路外部故障相间短路单相接地短路异常运行状态变压器过负荷外部短路引起的过电流油箱漏油引起的油面过低外部接地故障引起的中性点过电压变压器油温升高3/31/2024836.7电力变压器的保护一、电力变压器的故障类型和应装设的应装设的保护主保护瓦斯保护轻瓦斯——动作于信号重瓦斯——动作于跳闸纵联差动保护或电流速断保护后备保护辅助保护过电流保护复合电压起动的过电流保护低电压起动的过电流保护负序过电流保护单相接地保护过负荷保护过励磁保护温度保护3/31/202484应装设的保护主保护瓦斯保护轻瓦斯——动作于信号纵联差动保护或二、瓦斯保护瓦斯继电器的结构和工作原理瓦斯继电器安装在油箱与油枕之间的连接管道上，如图6-43所示。一对触点在变压器油箱内发生轻微故障时动作，作用于信号——轻瓦斯动作；另一对触点在变压器油箱内发生严重故障时动作，作用于跳闸——重瓦斯动作。瓦斯继电器有两对灵敏的触点：图6-43瓦斯继电器安装示意图1—变压器油箱2—连接管3—瓦斯继电器4—油枕3/31/202485二、瓦斯保护瓦斯继电器的结构和工作原理瓦斯图6-44为目前在我国电力系统中推广应用的是开口杯挡板式瓦斯继电器的内部结构。图6-44FJ3-80型瓦斯继电器的结构示意图1－盖2－容器3－上油杯4－永久磁铁5－上动触点6－上静触点7－下油杯8－永久磁铁9－下动触点10－下静触点11－支架12－下油杯平衡锤13－下油杯转轴14－挡板15－上油杯平衡锤

16－上油杯转轴17－放气阀18－接线盒正常运行：上、下触点均断开。油箱内部发生轻微故障：上触点合，发出信号——轻瓦斯动作。油箱内部发生严重故障：下触点闭合，发出跳闸脉冲——重瓦斯动作。变压器漏油使油面降低：首先是上触点闭合发出报警信号，然后下触点闭合发出跳闸脉冲。3/31/202486图6-44为目前在我国电力系统中推广应用的变压器瓦斯保护的接线图（图6-45）优点：动作迅速、灵敏度高、能反应油箱内部发生的各种故障。缺点：不能反应变压器外部端子上的故障。图6-45瓦斯保护原理接线图注意：由于重瓦斯保护是靠油流的冲击而动作的，而油流速度的不稳定可能造成触点的抖动，为使断路器能可靠跳闸，出口中间继电器KM必须有自保持回路。3/31/202487变压器瓦斯保护的接线图（图6-45）优点：动作迅速、灵敏度高三、电流速断保护对于容量较小的变压器，应在电源侧装设电流速断保护。动作电流躲过变压器二次侧母线短路时的最大短路电流，即式中，Krel取1.2~1.3。躲过变压器空载合闸时的最大励磁涌流，即说明：当变压器电源侧为小接地电流系统时，保护可采用两相式接线；当电源侧为大接地电流系统时，可采用三相式或两相三继电器式接线。3/31/202488三、电流速断保护对于容量较小的变压器，应在电源侧装设电流速断灵敏度校验：按保护装置安装处（一次侧）的最小两相短路电流来校验，即≥2.0式中，为变压器一次侧的最小两相短路电流。四、变压器的纵联差动保护1.纵联差动保护的基本原理双绕组变压器差动保护的原理接线如图6-46所示。若灵敏度不满足要求，可改用差动保护正常运行或外部短路时（k1点）：继电器不动作。3/31/202489灵敏度校验：按保护装置安装处（一次侧）的最小两相短路电流来校内部短路时（k2点）或

继电器动作。图6-46变压器差动保护原理接线图双侧电源单侧电源3/31/202490内部短路时（k2点）或继电器动作。图6-46变2.差动保护的不平衡电流由变压器两侧绕组接线不同而产生的不平衡电流补偿方法为：将变压器星形侧的电流互感器接成三角形，而将变压器三角形侧的电流互感器接成星形（见图6-47）

。星形侧电流互感器的变比为：三角形侧电流互感器的变比为：由于Yd11接线变压器两侧线电流之间有30°的相位差，如果两侧的电流互感器采用相同的接线方式，将会在差动回路中产生很大的不平衡电流。3/31/2024912.差动保护的不平衡电流由变压器两侧绕组接线不同而产生的不图6-47Y，d11接线变压器差动保护接线和相量图a）接线图b）相量图3/31/202492图6-47Y，d11接线变压器差动保护接线和相量图3由电流互感器计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流解决办法：利用具有速饱和铁心的差动继电器中的平衡线圈来进行补偿。解决办法：在整定计算时引入一个同型系数Ksam，若两侧TA型号不同取1；两侧TA型号相同取0.5。由于电流互感器变比的标准化，使各侧电流互感器的实际变比大于计算变比。因此，正常运行时差动回路中将会有不平衡有电流流过。两侧的电流互感器的型号不同，它们的磁化特性也就不同，因此，在差动回路中将产生不平衡电流。3/31/202493由电流互感器计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流由两侧电由带负荷调整变压器的分接头而产生的不平衡电流

由变压器励磁涌流所产生的不平衡电流

励磁涌流波形中含有很大的非周期分量，它偏于时间轴的一侧，并迅速衰减；涌流波形中含有大量的高次谐波，其中以二次谐波为主；波形之间出现间断。改变分接头的位置，实际上就是改变变压器的变比，因此，电流互感器二次侧电流将会改变，从而将就会产生一个新的不平衡电流流入差动回路。当变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时，就可能产生很大的励磁电流（励磁涌流）。3/31/202494由带负荷调整变压器的分接头而产生的不平衡电流在差动保护中，减小励磁涌流影响的方法有：采用具有速饱和铁心的差动继电器（BCH-2型）。采用比较波形间断角来鉴别内部故障和励磁涌流的差动保护。利用二次谐波制动而躲开励磁涌流。3.带速饱和中间变流器的差动保护（BCH-2型）速饱和变流器的工作原理结论：变压器差动保护中的不平衡电流要完全消除是不可能的，但采取措施减小其影响，用以提高差动保护的灵敏度是完全可以的。速饱和变流器是一个铁心截面很小，易于饱和的中间变流器3/31/202495在差动保护中，减小励磁涌流影响的方法有：采用具当速饱和变流器的一次线圈中流过只有周期分量电流时，在二次线圈中感应的电势很大，故周期分量容易变换到二次侧（图6-48a）。当一次线圈中流过暂态不平衡电流时，由于它含有很大的非周期分量，电流偏于时间轴的一侧，在二次侧感应的电势很小，故非周期分量不易变换到二次侧（图6-48b）。图6-48速饱和变流器的工作原理说明图a）通过周期分量电流b）通过非周期分量电流3/31/202496当速饱和变流器的一次线圈中流过只有周期分量电流时，在二次线圈BCH-2型差动继电器（图6-49）B柱截面是A、C柱截面的2倍；Nb1、Nb2为两个完全相同的平衡线圈，用来平衡差动回路中的不平衡电流；Nd为差动线圈；和为短路线圈，且，两线圈反极性串联，用来增强躲过励磁涌流的能力；N2为二次线圈。

图6-49BCH-2型差动继电器结构简图3/31/202497BCH-2型差动继电器（图6-49）B柱截面是A、C柱截面的令

工作原理：当在差动线圈Nd中流过差动电流Id时，在铁心中产生磁通，使线圈和均感应电势，并在两个短路线圈中产生环流Ik，同时产生感应磁通。则

，则3/31/202498令工作原理：当在差动线圈Nd中流过差动电流Id时，在铁心中将Ik归算到一次侧，并以表示，即，则当短路线圈开路时：，则，此时的BCH-2型差动继电器与普通带速饱和变流器的差动继电器相同。当短路线圈圈闭合时：由于，，则，即两个短路线圈中的共同作用使继电器的动作安匝不变，一般为60安匝。3/31/202499将Ik归算到一次侧，并以表示，即当变压器外部短路（或空载投入变压器）时，流入差动线圈中的暂态电流电流中含有大量非周期分量，它不易传变到二次侧，而是作为励磁电流使铁心速饱和，从而增大磁阻RA、RB、RC，使和都减小，但由于二次传变作用使减小更显著。综合看来减小了，由N2产生的感应电势随之减小，继电器不易动作。若同时增加和，但仍保持，短路线圈和产生的磁通增大，使B柱的综合磁通减少，即减少了B柱进入C柱的份额，而增大了A柱进入C柱的份额，相应减小，更有利于躲开励磁涌流的影响。3/31/2024100当变压器外部短路（或空载投入变压器）时，流入差动线圈中的暂态双绕组变压器差动保护单相接线图（图6-50）图6-50双绕组变压器差动保护原理接线图两个短路线圈同名端的匝数比保持为2，大变压器可选用较少匝数，中小型变压器选用较多匝数。3/31/2024101双绕组变压器差动保护单相接线图（图6-50）图6-50BCH-2型差动保护整定计算确定基本侧：按额定电压和变压器的额定容量计算出各侧一次额定电流IN1，并按KwIN1选择各侧电流互感器变比，则各侧二次回路额定电流为：确定保护的一次动作电流躲过变压器的励磁涌流，即

式中，Krel取1.3；INT为变压器基本侧的额定电流。取IN2最大侧为基本侧，该侧电流即为基本侧电流Iba。3/31/2024102BCH-2型差动保护整定计算确定基本侧：按额定电压和变压器的躲过变压器外部短路时的最大不平衡电流，即式中，Krel取1.3；Ik.max为外部短路时，流过变压器基本侧的最大短路电流；Knp为非周期分量影响系数，取1；Ksam为电流互感器的同型系数，两侧TA型号不同时取1，型号相同时取0.5；fi为电流互感器的10%误差，取0.1；为变压器调压分接头改变引起的相对误差，取调压范围的一半；为由于平衡线圈的整定匝数与计算匝数不相等而产生的相对误差，其值为初步整定计算时，可暂取0.05。

3/31/2024103躲过变压器外部短路时的最大不平衡电流，即式中，Krel取1.躲过变压器正常运行时的最大负荷电流，即式中，Krel取1.3。则基本侧继电器的动作电流为：

确定基本侧差动线圈匝数：

取以上三个条件计算结果的最大值作为基本侧的一次动作电流。选择比Nd.c稍小而又相接近的匝数作为差动线圈的整定匝数Nd.set。因此，继电器和保护装置的实际动作电流分别为3/31/2024104躲过变压器正常运行时的最大负荷电流，即式中，Krel取1.3确定非基本侧平衡线圈匝数或

选择与Nb.c相接近的匝数作为平衡线圈的整定匝数Nb.set。校验相对误差，即若≤0.05，则以上结果均有效；若>0.05，则需将此计算值代入重新计算差动保护的动作电流和各线圈的匝数。3/31/2024105确定非基本侧平衡线圈匝数或选择与Nb.c相接近的匝数作为确定短路线圈抽头的位置：对中小型变压器，由于励磁涌流倍数大，内部故障电流中的非周期性分量衰减较快，对保护的动作时间要求较低，故一般选用较多的匝数；对大型变压器，由于励磁涌流倍数小，非周期性分量衰减较慢，切除故障又要求快，故一般选用较少的匝数。灵敏度校验

：≥2式中，为保护范围内部短路时，归算倒基本侧的最小两相短路电流。若灵敏度达不到要求，应选择带制动特性的差动保护（BCH-1型）。3/31/2024106确定短路线圈抽头的位置：对中小型变压器，由于励磁涌流倍数大，五、变压器相间短路的后备保护1．过电流保护过电流保护应装在变压器的电源侧，采用完全星形接线，其单相原理接线如图6-51所示。动作电流：应躲过变压器可能出现的最大负荷电流，但具体问题应作如下考虑：图6-51变压器过电流保护单相原理接图3/31/2024107五、变压器相间短路的后备保护1．过电流保护过对并列运行的变压器，应考虑切除一台时所出现的过负荷，当各台变压器容量相同时，可按下式计算对于降压变压器，应考虑低压侧负荷电动机自起动时的最大电流，即式中，Krel取1.2~1.3；Kre取1.25；Kst取1.5~2.5。动作时限：应比出线过流保护的动作时限大。灵敏度校验：

作近后备时，要求Ks≥1.5；作远后备时，要求Ks≥1.2。若灵敏度达不到要求，可采用低电压起动的过电流保护或复合电压起动的过电流保护。3/31/2024108对并列运行的变压器，应考虑切除一台时所出现的过负荷，当各台变2．低电压起动的过电流保护（图6-52） 图6-52低电压起动的过电流保护原理接线图3/31/20241092．低电压起动的过电流保护（图6-52） 图6-52电流元件的动作电流：应躲过变压器的额定电流，即

低电压元件的动作电压：应躲过正常情况下母线上可能出现的最低工作电压，通常取低电压元件灵敏度校验：

≥1.2式中，为最大运行方式下，相邻元件末端三相短路时，保护安装处的最大线电压。若电压元件的灵敏度达不到要求，可采用复合电压起动的过电流保护。3/31/2024110电流元件的动作电流：应躲过变压器的额定电流，即低电压元件的3．复合电压起动的过电流保护（图6-53）图6-53复合电压起动的过电流保护原理接线图3/31/20241113．复合电压起动的过电流保护（图6-53）图6-53电流元件和低电压元件的整定原则与低电压起动的过电流保护相同。负序电压继电器的动作电压：躲过正常运行方式下负序滤过器出现的最大不平衡电压，通常取灵敏度校验：与上述两种过电流保护相同。对大容量变压器，当采用复合电压起动的过电流保护灵敏度不能满足要求时，可采用负序电流保护。4．三绕组变压器过流保护的装设原则对单侧电源的三绕组变压器，一般应装设两套过电流保护，如图6-54所示。3/31/2024112电流元件和低电压元件的整定原则与低电压起动的过电流保护相同。一套装在负荷侧（如II侧），该侧外部短路时，保护以时限跳开QF2。另一套装在电源侧（I侧），它有两个动作时限和。当III侧外部故障时，保护以时限（≥

）跳开QF2，使I、II侧继续运行。当变压器内部故障而主保护拒动时，保护以时限（≥

）跳开三侧断路器。

图6-54三绕组变压器过流保护配置说明图3/31/2024113一套装在负荷侧（如II侧），该侧外部短路时，保护以时限对多侧均有电源的三绕组变压器，应在三侧都装设独立的过电流保护，并且应在时限最短的电源侧加装方向元件，以保证动作的选择性。六、过负荷保护过负荷保护安装侧的选择对双绕组变压器：过负荷保护应装设在电源侧（升压变压器装在低压侧，降压变压器装在高压侧）。对三绕组升压变压器：一侧无电源时，应装在发电机侧和无电源侧；三侧都有电源时，各侧均应装设过负荷保护。过负荷一般情况下都是对称的，因此只装一相，延时动作于预告信号。3/31/2024114对多侧均有电源的三绕组变压器，应在三侧都装设独立的过电流保护对单电源的三绕组降压变压器：若三侧绕组容量相同，过负荷保护仅装在电源侧；若三侧绕组容量不同，则在电源侧和容量最小侧分别装设过负荷保护。对双侧电源的三绕组降压变压器或联络变压器：三侧均应装设过负荷保护。动作电流：躲过变压器额定电流，即式中，Krel取1.05；Kre取0.85。动作时限：应比变压器后备保护的最大时限再增大一个，一般取10～15s。对三绕组降压变压器：3/31/2024115对单电源的三绕组降压变压器：若三侧绕组容量相同，过负荷保护仅七、变压器的接地保护大接地电流系统的电力变压器，一般应装设接地（零序）保护，作为变压器和相邻元件接地短路的后备保护。大接地电流系统发生接地短路时，零序电流的大小和分布与系统中变压器中性点接地数目和位置有关。对于只有一台变压器的变电所：采用变压器中性点直接接地的运行方式。对于有两台及以上变压器并列运行的变电所：采用部分变压器中性点接地运行方式。3/31/2024116七、变压器的接地保护大接地电流系统的电力变压器，一般应装设接1．只有一台变压器的变电所（图6-55）动作电流：应与被保护侧母线引出线零序电流保护后备段在灵敏度上相配合，即图6-55变压器零序电流保护原理图式中，Kcon为配合系数，取1.1~1.2；Kb为零序电流分支系数，Iop.0.L为出线零序电流保护后备段的动作电流。3/31/20241171．只有一台变压器的变电所（图6-55）动作电流：应与被保护动作时限：比出线零序电流保护后备段大一个。灵敏度校验：按零序电流后备保护范围末端接地短路校验，要求Ks≥1.2。2．两台变压器并联运行的变电所在图6-56所示的两台变压器并联运行的变电所中，一般采用部分变压器中性点接地运行方式。（变压器T1的中性点接地，T2的中性点不接地）图6-56两台并列运行变压器装设接地保护的说明图3/31/2024118动作时限：比出线零序电流保护后备段大一个。灵敏度校在构成接地保护时，应考虑以下两个问题：发生故障时，应能切除所有与接地短路系统相连接的变压器；接地故障后，应首先跳开中性点不接地运行的变压器，以防止过电压造成的危害，然后再跳开中性点接地运行的变压器。

图6-57为部分变压器接地运行的变电所常用的零序接地保护原理图。保护由零序电流元件和零序电压元件两部分组成，零序电流保护的整定时间（KT1）要比零序电压保护的整定时间（KT2）大一个。3/31/2024119在构成接地保护时，应考虑以下两个问题：发生故障时，图6-57部分变压器中性点接地运行的零序保护3/31/2024120图6-57部分变压器中性点接地运行的零序保护3/6.8电动机保护一、电动机的故障类型和应装设的保护故障类型故障定子绕组的相间短路一相绕组的匝间短路单相接地短路异常运行状态：过负荷、低电压、同步电机失步和失磁等应装设的保护相间短路保护对2000kW以下的电动机，应装设电流速断保护；对2000kW以上和2000kW以下速断保护灵敏度不满足的电动机，应装设差动保护。3/31/20241216.8电动机保护一、电动机的故障类型和应装设的保护故障类接地短路保护：用于接地电容电流大于5A的情况。单相接地电流为10A及以下时动作于信号或跳闸；单相接地电流大于10A时动作于跳闸。过负