電力系統(tǒng)繼電保護(hù)第一節(jié)__單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)

1、繼電器繼電器是一種能自動(dòng)執(zhí)行斷續(xù)控制的部是一種能自動(dòng)執(zhí)行斷續(xù)控制的部件件，當(dāng)其輸入量達(dá)到一定值時(shí)當(dāng)其輸入量達(dá)到一定值時(shí)，能使其能使其輸出的被控制量發(fā)生預(yù)計(jì)的狀態(tài)變化，輸出的被控制量發(fā)生預(yù)計(jì)的狀態(tài)變化，如如觸點(diǎn)打開、閉合觸點(diǎn)打開、閉合或或電平由高變低電平由高變低、由由低變高等低變高等，具有對被控電路實(shí)現(xiàn)，具有對被控電路實(shí)現(xiàn)“通通”、“斷斷”控制的作用?？刂频淖饔?。2.1.1 2.1.1 繼電器繼電器1. 1. 繼電器的分類和要求繼電器的分類和要求按照動(dòng)作原理可分為：按照動(dòng)作原理可分為：按照反應(yīng)的物理量可分為：按照反應(yīng)的物理量可分為：按照作用可分為：按照作用可分為：電磁型電磁型感應(yīng)型感應(yīng)型整流型整

2、流型電子型電子型數(shù)字型數(shù)字型 電流繼電器電流繼電器電壓繼電器電壓繼電器功率方向繼電器功率方向繼電器阻抗繼電器阻抗繼電器頻率繼電器頻率繼電器瓦斯（氣體）繼電器瓦斯（氣體）繼電器起動(dòng)繼電器起動(dòng)繼電器量度繼電器量度繼電器時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器中間繼電器中間繼電器信號繼電器信號繼電器出口繼電器出口繼電器2. 2. 過電流繼電器過電流繼電器過電流繼電器是實(shí)現(xiàn)電流保護(hù)的基本元件，也過電流繼電器是實(shí)現(xiàn)電流保護(hù)的基本元件，也是反映于一個(gè)電氣量而動(dòng)作的簡單繼電器的典是反映于一個(gè)電氣量而動(dòng)作的簡單繼電器的典型，它是一個(gè)量度繼電器。型，它是一個(gè)量度繼電器。 量量度度繼繼電電器器過量繼電器過量繼電器欠量繼電器欠量繼電器

3、過電流繼電器過電流繼電器過電壓繼電器過電壓繼電器高周波繼電器高周波繼電器低電壓繼電器低電壓繼電器阻抗繼電器阻抗繼電器低周波繼電器低周波繼電器反映故障反映故障參數(shù)增大參數(shù)增大而動(dòng)作而動(dòng)作反映故障反映故障參數(shù)降低參數(shù)降低而動(dòng)作而動(dòng)作 電磁型電流繼電器電磁型電流繼電器電磁型過電流繼電器結(jié)構(gòu)電磁型過電流繼電器結(jié)構(gòu)可動(dòng)觸點(diǎn)可動(dòng)觸點(diǎn)5JI 線圈線圈1鐵心鐵心2空氣隙空氣隙3被吸引的可動(dòng)舌片被吸引的可動(dòng)舌片4固定觸點(diǎn)固定觸點(diǎn)6彈簧彈簧7止檔止檔8 鐵心鐵心, ,空氣隙空氣隙, ,可動(dòng)舌片可動(dòng)舌片組成的磁路組成的磁路. .舌片被磁舌片被磁 化后與鐵心產(chǎn)生電磁吸力化后與鐵心產(chǎn)生電磁吸力, ,吸引舌片向鐵心靠吸引

4、舌片向鐵心靠 近近, ,當(dāng)電磁吸力足夠大時(shí)當(dāng)電磁吸力足夠大時(shí), ,即可吸動(dòng)舌片即可吸動(dòng)舌片, ,并并 使觸點(diǎn)接通使觸點(diǎn)接通, ,稱為稱為繼電器繼電器“動(dòng)作動(dòng)作”. .,2成成反反比比而而與與比比成成正正就就與與磁磁通通表表示示空空氣氣隙隙長長度度設(shè)設(shè)氣氣隙隙中中假假定定磁磁阻阻全全集集中中在在空空成成正正比比電電磁磁吸吸引引力力與與 JI22221JdcIKKM:,1通通過過由由產(chǎn)產(chǎn)生生磁磁通通中中的的電電流流線線圈圈 JI5 1234678JI正常情況下正常情況下,線圈中流入負(fù)荷電流線圈中流入負(fù)荷電流,為保證繼電器為保證繼電器 不動(dòng)作可動(dòng)舌片受彈簧不動(dòng)作可動(dòng)舌片受彈簧7拉力的控制而保持在原拉

5、力的控制而保持在原 始位置始位置.此時(shí)此時(shí),彈簧產(chǎn)生的力矩彈簧產(chǎn)生的力矩Mth1稱為稱為初拉力矩初拉力矩.矩為則由彈簧產(chǎn)生的反抗力至減少由減小時(shí)故當(dāng)舌片向左移動(dòng)而使成正比彈簧的張力與其伸長為對應(yīng)此時(shí)的空氣隙長度,.,11 131KMMththK3:比例常數(shù)比例常數(shù)此外此外,舌片轉(zhuǎn)動(dòng)須克服由摩擦力所產(chǎn)生的摩擦力矩舌片轉(zhuǎn)動(dòng)須克服由摩擦力所產(chǎn)生的摩擦力矩Mm,其值認(rèn)為是一個(gè)常數(shù)其值認(rèn)為是一個(gè)常數(shù).故阻礙繼電器動(dòng)作的全故阻礙繼電器動(dòng)作的全部機(jī)械反抗轉(zhuǎn)矩就是部機(jī)械反抗轉(zhuǎn)矩就是Mth+Mm.5JI 1234678為使繼電器起動(dòng)并閉合其觸點(diǎn)為使繼電器起動(dòng)并閉合其觸點(diǎn), ,須須I IJ J變大變大, , M

6、Mdcdc增大增大, ,繼電器能夠動(dòng)作的條件為繼電器能夠動(dòng)作的條件為: :把能使繼電器動(dòng)作的最小電流值把能使繼電器動(dòng)作的最小電流值, ,稱為稱為繼電器的繼電器的動(dòng)作電流動(dòng)作電流( (起動(dòng)電流起動(dòng)電流).).以以I Iop.Jop.J表示表示, ,對應(yīng)此時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩對應(yīng)此時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩: :mthdcMMM2.22op JdcIMKmthdcMMM對應(yīng)這一電磁轉(zhuǎn)矩對應(yīng)這一電磁轉(zhuǎn)矩, ,能使繼電器返回原位的能使繼電器返回原位的最最大大電流值稱為電流值稱為繼電器的返回電流繼電器的返回電流. .以以I Irere. .J J表示表示, ,則此時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩為：則此時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩為：222re JhIMK在繼

7、電器動(dòng)作之后在繼電器動(dòng)作之后, ,為使它重新返回原位為使它重新返回原位. .需使需使I IJ J減小減小以使以使M Mdcdc減小減小, ,然后由彈簧的反作用力把然后由彈簧的反作用力把舌片拉回舌片拉回, ,這時(shí)摩擦力又起阻礙返回的作用這時(shí)摩擦力又起阻礙返回的作用. .故故返回的條件是返回的條件是: :Jop JII當(dāng)時(shí)繼電器根本不動(dòng)作繼電器根本不動(dòng)作:Jop JII當(dāng)時(shí)繼電器能夠突然迅速地動(dòng)作閉合繼電器能夠突然迅速地動(dòng)作閉合其觸點(diǎn)其觸點(diǎn). .繼電器又能突然地返回原位繼電器又能突然地返回原位, ,觸點(diǎn)重新打開觸點(diǎn)重新打開. .:Jre JII當(dāng)時(shí)re JI01E123456JIop JI 繼電特

8、性圖繼電特性圖 re Jreop JIKIKre=0.850.95JI 1234678常開觸點(diǎn)常開觸點(diǎn) 5JI 1234678常閉觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)5JI 12346786多組觸點(diǎn)多組觸點(diǎn)5JI 12346786既有常開觸點(diǎn)也有常閉觸點(diǎn)既有常開觸點(diǎn)也有常閉觸點(diǎn)電流繼電器電流繼電器 晶體管型過電流繼電器晶體管型過電流繼電器R1UR1IJI2D1D4C1C2R2R3R4R5R6R8R7R9D5D6T1T2W0V+E1UC2+-UR3abI1I2Ib1Ib2ID5121.RIUR電壓形成回路的作用是用中間交流器電壓形成回路的作用是用中間交流器LBLB將加將加入繼電器的電流轉(zhuǎn)換成一個(gè)在電阻入繼電器的電流轉(zhuǎn)換

9、成一個(gè)在電阻R R1 1的電壓的電壓降降U UR1R1, ,以便與電流互感器的二次回路相隔離以便與電流互感器的二次回路相隔離, ,并并取取得晶體管回路所需要的信號電壓得晶體管回路所需要的信號電壓. .當(dāng)整流濾當(dāng)整流濾波波回路以后的負(fù)載電阻遠(yuǎn)大于回路以后的負(fù)載電阻遠(yuǎn)大于R R1 1時(shí)時(shí), ,R1UR1IJI2D1D4C1C2R2R3R4R5R6R8R7R9D5D6T1T2W0V+E1UC2+-UR3abI1I2Ib1Ib2ID5LB整流濾波回路由二極管整流濾波回路由二極管D1D4和兀型濾波器和兀型濾波器(C1,C2,R2)組成組成,它將交流輸出電壓它將交流輸出電壓UR1變成變成一一個(gè)比較平滑的直

10、流電壓加于電位器個(gè)比較平滑的直流電壓加于電位器R3上上,從從R3活動(dòng)頭取出的電壓以活動(dòng)頭取出的電壓以UR3表示表示,它與加入繼它與加入繼電器電器的電流的電流IJ成正比成正比.23IURR1UR1IJI2D1D4C1C2R2R3R4R5R6R8R7R9D5D6T1T2W0V+E1UC2+-UR3abI1I2Ib1Ib2ID5bRUU3比較回路由比較回路由R R4 4和穩(wěn)壓管和穩(wěn)壓管W W組成組成, ,W W兩端給出穩(wěn)兩端給出穩(wěn)定的電壓定的電壓U Ub b( (一般為一般為3 3V V左右左右),),稱為比較電壓稱為比較電壓. .繼繼電器能夠動(dòng)作的條件電器能夠動(dòng)作的條件: :故調(diào)節(jié)故調(diào)節(jié)U UR3

11、R3就可調(diào)整就可調(diào)整I Idzdz. .J JR1UR1IJI2D1D4C1C2R2R3R4R5R6R8R7R9D5D6T1T2W0V+E1UC2+-UR3abI1I2Ib1Ib2ID5U Ua a= U= Ub b+ +U UR3R3執(zhí)行回路是由執(zhí)行回路是由T T1 1, ,T T2 2組成單穩(wěn)觸發(fā)器組成單穩(wěn)觸發(fā)器. .T T2 2集電極輸出集電極輸出U Uc2c2的變化的變化, ,即表示繼電器的即表示繼電器的不同工作狀態(tài)不同工作狀態(tài). .R1UR1IJI2D1D4C1C2R2R3R4R5R6R8R7R9D5D6T1T2W0V+E1UC2+-UR3abI1I2Ib1Ib2ID5正常工作時(shí)正常

12、工作時(shí), IJIdz.J,調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)電位器R3使使UR3Ub，故觸頭輸入端的故觸頭輸入端的a點(diǎn)具有正電位點(diǎn)具有正電位.D5截止截止,I3=0,輸輸入信號回路對觸發(fā)器的工作不產(chǎn)生影響入信號回路對觸發(fā)器的工作不產(chǎn)生影響.此時(shí)此時(shí),T1的基極電流由兩部分組成的基極電流由兩部分組成:Ib1=I1+I25151,RERI約約等等于于供供給給經(jīng)經(jīng)偏偏流流電電阻阻98192,RRERI約約等等于于供供給給經(jīng)經(jīng)反反饋饋電電阻阻在Ib1的作用下: T1處于飽和導(dǎo)通狀態(tài),其集電極電壓UC1=0.10.2V 不足以使T2導(dǎo)通,故T2處于截止?fàn)顟B(tài). T2集電極輸出電壓UC2約等于E1,對應(yīng)于繼電器的 不動(dòng)作狀態(tài)當(dāng)

13、當(dāng)IJ增大到增大到Idz.J時(shí)時(shí),UR3開始大于開始大于Ub,a點(diǎn)電位由點(diǎn)電位由正變?yōu)樨?fù)正變?yōu)樨?fù),D5導(dǎo)通導(dǎo)通,故故T1的的Ib1被輸入回路所分被輸入回路所分流而流而開始減少開始減少,隨著隨著Ib1的減少的減少,T1開始由飽和經(jīng)放開始由飽和經(jīng)放大區(qū)大區(qū)而向截止?fàn)顟B(tài)過渡而向截止?fàn)顟B(tài)過渡.由于反饋電阻由于反饋電阻R9的存在的存在,使這使這一過程進(jìn)行得很迅速一過程進(jìn)行得很迅速,故具有觸發(fā)器特性故具有觸發(fā)器特性.觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)過程Ib1T1進(jìn)入放大區(qū)進(jìn)入放大區(qū)Vc1升高升高Ib2T2由截止區(qū)由截止區(qū)向放大區(qū)過渡向放大區(qū)過渡Vc2下降下降Ib1T T1 1截止截止V Vc2c2下降下降T2T2導(dǎo)通導(dǎo)通對應(yīng)于

14、繼電器對應(yīng)于繼電器的動(dòng)作狀態(tài)的動(dòng)作狀態(tài)02CU輸出電壓輸出電壓 電流繼電器電流繼電器過電壓繼電器過電壓繼電器正常運(yùn)行及電正常運(yùn)行及電壓低時(shí)和停電壓低時(shí)和停電時(shí)繼電器不動(dòng)時(shí)繼電器不動(dòng)作，觸點(diǎn)閉合，作，觸點(diǎn)閉合，電壓高時(shí)繼電電壓高時(shí)繼電器動(dòng)作，觸點(diǎn)器動(dòng)作，觸點(diǎn)斷開斷開常閉觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)功率方向繼電器功率方向繼電器Z阻抗繼電器阻抗繼電器JJ極化繼電器極化繼電器I-I 電流差動(dòng)繼電器電流差動(dòng)繼電器t時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器信號繼電器信號繼電器中間繼電器中間繼電器輔助繼電器輔助繼電器 主要作用是主要作用是在繼電保護(hù)裝置和自動(dòng)裝在繼電保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置中用以增加觸點(diǎn)數(shù)量以及容量置中用以增加觸點(diǎn)數(shù)量以及容量，該類

15、繼電，該類繼電器一般都有幾對觸點(diǎn)，可以是常開觸點(diǎn)或常器一般都有幾對觸點(diǎn)，可以是常開觸點(diǎn)或常閉觸點(diǎn)。閉觸點(diǎn)。 （3 3）中間繼電器）中間繼電器中間繼電器中間繼電器中間繼電器中間繼電器DZB-10BDZB-10B系列系列 其作用是建立必要的延時(shí)，以保證保其作用是建立必要的延時(shí)，以保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性和某種邏輯關(guān)系。其應(yīng)能護(hù)動(dòng)作的選擇性和某種邏輯關(guān)系。其應(yīng)能延延時(shí)動(dòng)作、瞬時(shí)返回時(shí)動(dòng)作、瞬時(shí)返回。 （4 4）時(shí)間繼電器）時(shí)間繼電器t時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器 用作繼電保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置動(dòng)作的用作繼電保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置動(dòng)作的信號指示，標(biāo)示裝置所處的狀態(tài)或接通燈信號指示，標(biāo)示裝置所處的狀態(tài)或接通燈光（音響）信號

16、回路光（音響）信號回路。信號繼電器動(dòng)作之。信號繼電器動(dòng)作之后觸點(diǎn)自保持，不能自動(dòng)返回，需由值班后觸點(diǎn)自保持，不能自動(dòng)返回，需由值班人員手動(dòng)復(fù)歸或電動(dòng)復(fù)歸。人員手動(dòng)復(fù)歸或電動(dòng)復(fù)歸。信號繼電器信號繼電器（5 5）信號繼電器）信號繼電器信號繼電器信號繼電器DX-30DX-30系列系列數(shù)字型繼電器（微機(jī)保護(hù)）數(shù)字型繼電器（微機(jī)保護(hù)）數(shù)字型繼電器（微機(jī)保護(hù)）數(shù)字型繼電器（微機(jī)保護(hù)）2.1.2 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路時(shí)電流量值特征單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路時(shí)電流量值特征 12A AB BC CD D.maxB C fI2 21Il.maxA B fI.maxC D fI正常運(yùn)行時(shí)，各條線路中流過所供的負(fù)荷電流，越

17、是靠正常運(yùn)行時(shí)，各條線路中流過所供的負(fù)荷電流，越是靠近電源側(cè)的線路，流過的電流越大。負(fù)荷電流的大小，近電源側(cè)的線路，流過的電流越大。負(fù)荷電流的大小，取決于用戶負(fù)荷接入的多少，當(dāng)用戶的負(fù)荷同時(shí)都接入取決于用戶負(fù)荷接入的多少，當(dāng)用戶的負(fù)荷同時(shí)都接入時(shí)，流過線路的是時(shí)，流過線路的是最大負(fù)荷電流最大負(fù)荷電流。功率因數(shù)角功率因數(shù)角一般小于一般小于30300 0根據(jù)電力系統(tǒng)短路分析根據(jù)電力系統(tǒng)短路分析, ,當(dāng)電源電勢一定時(shí)當(dāng)電源電勢一定時(shí), ,短路電流短路電流的大小決定于短路點(diǎn)和電源之間的總阻抗的大小決定于短路點(diǎn)和電源之間的總阻抗 , 三相短路三相短路電流可表示為電流可表示為: :Z 3kskEEIzzz

18、 E系統(tǒng)等效電源的相電勢系統(tǒng)等效電源的相電勢kZ短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處的阻抗短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處的阻抗sZ保護(hù)安裝處至系統(tǒng)的等效阻抗保護(hù)安裝處至系統(tǒng)的等效阻抗sZ在一定的系統(tǒng)運(yùn)行方式下在一定的系統(tǒng)運(yùn)行方式下, , 和和 等于等于常數(shù)常數(shù), ,可經(jīng)可經(jīng)計(jì)算繪出計(jì)算繪出 的變化曲線的變化曲線. . E kIf當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式及故障類型改變時(shí)當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式及故障類型改變時(shí), ,I Ik k均將隨之變化均將隨之變化. .kI kIf02.1.2 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路時(shí)電流量值特征單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路時(shí)電流量值特征 12k1A AB BC CD Dk2k3k4.maxB C fI3 32 21Il.maxA B

19、 fI.maxC D fI隨整個(gè)電力系統(tǒng)開機(jī)方式、保護(hù)安裝處到電源之間電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓隨整個(gè)電力系統(tǒng)開機(jī)方式、保護(hù)安裝處到電源之間電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒇?fù)荷水平的變化，撲、負(fù)荷水平的變化， Z Zk k和和Z Zs s都會(huì)變化，造成短路電流的變化。都會(huì)變化，造成短路電流的變化。隨短路點(diǎn)距離保護(hù)安裝處遠(yuǎn)近的變化和短路類型的不同，隨短路點(diǎn)距離保護(hù)安裝處遠(yuǎn)近的變化和短路類型的不同，Z Zk k和和Z Zs s的的值不同，短路電流也不同。值不同，短路電流也不同。 v對每一套保護(hù)裝置來講對每一套保護(hù)裝置來講, ,通過該保護(hù)裝置的短通過該保護(hù)裝置的短路電流為最大路電流為最大( (保護(hù)安裝處到系統(tǒng)等效電源之間的系統(tǒng)保

20、護(hù)安裝處到系統(tǒng)等效電源之間的系統(tǒng)等效阻抗最小等效阻抗最小, ,即即Zs=Zs.min)Zs=Zs.min)的方式的方式, ,稱為稱為系統(tǒng)最大系統(tǒng)最大運(yùn)行方式運(yùn)行方式, ,而短路電流為最小而短路電流為最小( (系統(tǒng)等值阻抗系統(tǒng)等值阻抗ZsZs最大最大, ,即即Zs=Zs.max)Zs=Zs.max)的方式的方式, ,則稱為則稱為系統(tǒng)最小運(yùn)行方式系統(tǒng)最小運(yùn)行方式. .在最大運(yùn)行方式下在最大運(yùn)行方式下, ,三相短路時(shí)三相短路時(shí), ,通過保護(hù)裝置的短路通過保護(hù)裝置的短路電流為最大電流為最大, ,而在最小運(yùn)行方式下而在最小運(yùn)行方式下, ,兩相短路時(shí)兩相短路時(shí), ,則短路則短路電流為最小電流為最小. .(

21、 (電流保護(hù)一般用于電流保護(hù)一般用于3535kVkV以下配電網(wǎng)中以下配電網(wǎng)中. .在在3535kVkV和和1010kVkV以下的低壓線路中以下的低壓線路中, ,采用中性點(diǎn)不接地方式采用中性點(diǎn)不接地方式, ,所以當(dāng)單相接地所以當(dāng)單相接地, ,系統(tǒng)影響不大系統(tǒng)影響不大.).)I系統(tǒng)運(yùn)行方式變化舉例開機(jī)方式開機(jī)方式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)拓?fù)?2Ik:最大運(yùn)行方式下三相短路最大運(yùn)行方式下三相短路 :最小運(yùn)行方式下二相短路最小運(yùn)行方式下二相短路 短路點(diǎn)的位置不同短路點(diǎn)的位置不同, ,流經(jīng)流經(jīng)保護(hù)保護(hù)2 2的短路電流也不同。的短路電流也不同。運(yùn)行方式不同運(yùn)行方式不同, ,同一地點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的短路電流也不同。同一地點(diǎn)

22、發(fā)生短路時(shí)的短路電流也不同。故障類型不同故障類型不同, ,同一地點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的短路電流也不同。同一地點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的短路電流也不同。v流過保護(hù)安裝處短路電流的大小與以流過保護(hù)安裝處短路電流的大小與以下因素緊密相關(guān)：下因素緊密相關(guān)： 1. 1. 電力系統(tǒng)運(yùn)行方式（電力系統(tǒng)運(yùn)行方式（ZsZs）的變化；）的變化； 2. 2. 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)（電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)（E E）的變化；）的變化；3. 3. 不同的短路類型；不同的短路類型；4. 4. 隨短路點(diǎn)距等值電源的距離變化，短路電流隨短路點(diǎn)距等值電源的距離變化，短路電流連續(xù)變化，越遠(yuǎn)電流越小，并且在本線路末端連續(xù)變化，越遠(yuǎn)電流越小，并且在本線路末

23、端和下級線路出口處短路，和下級線路出口處短路，短路短路電流沒有差別。電流沒有差別。電流電流速斷速斷保護(hù)保護(hù)裝置裝置Iv概念概念: :對于僅反應(yīng)于對于僅反應(yīng)于電流增大電流增大而而瞬時(shí)動(dòng)瞬時(shí)動(dòng)作作的電流保護(hù)的電流保護(hù), ,稱為稱為電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)12假設(shè)在每條線路上均裝有電流速斷保護(hù)假設(shè)在每條線路上均裝有電流速斷保護(hù), ,則當(dāng)線路則當(dāng)線路A-BA-B上發(fā)生故障時(shí)上發(fā)生故障時(shí), ,希望希望保護(hù)保護(hù)2 2能能瞬時(shí)動(dòng)作瞬時(shí)動(dòng)作, ,而當(dāng)線路而當(dāng)線路B-CB-C上故障時(shí)上故障時(shí), ,希望希望保保護(hù)護(hù)1 1能瞬時(shí)動(dòng)作能瞬時(shí)動(dòng)作, ,并且它們的保護(hù)范圍最好并且它們的保護(hù)范圍最好能達(dá)到本線路全長的能達(dá)到

24、本線路全長的100%100%。 以以保護(hù)保護(hù)2 2為例為例, ,當(dāng)本線路末端當(dāng)本線路末端k k1 1點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)希望點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)希望保護(hù)保護(hù)2 2能夠瞬時(shí)動(dòng)作切除故障能夠瞬時(shí)動(dòng)作切除故障. .而當(dāng)相鄰而當(dāng)相鄰線路線路B BC C的的始端始端k k2 2點(diǎn)短路時(shí)點(diǎn)短路時(shí), ,按選擇性的要求按選擇性的要求, ,速斷速斷保護(hù)保護(hù)2 2不應(yīng)不應(yīng)動(dòng)作動(dòng)作, ,而應(yīng)由速斷而應(yīng)由速斷保護(hù)保護(hù)1 1動(dòng)作切除。動(dòng)作切除。k1k21 12 2但實(shí)際上但實(shí)際上, ,k k1 1點(diǎn)和點(diǎn)和k k2 2點(diǎn)短路時(shí)從保護(hù)安裝點(diǎn)短路時(shí)從保護(hù)安裝2 2處看處看所流所流過的短路電流的數(shù)值幾乎一樣過的短路電流的數(shù)值幾乎一樣. .因此

25、因此, ,希望希望k k1 1點(diǎn)短路點(diǎn)短路時(shí)速斷時(shí)速斷保護(hù)保護(hù)2 2能動(dòng)作能動(dòng)作, ,而而k k2 2點(diǎn)短路時(shí)速斷點(diǎn)短路時(shí)速斷保護(hù)保護(hù)2 2又不又不動(dòng)作的要求就不可能同時(shí)得到滿足。動(dòng)作的要求就不可能同時(shí)得到滿足。解決方法解決方法優(yōu)先保證動(dòng)作的選擇性優(yōu)先保證動(dòng)作的選擇性. .即從保護(hù)即從保護(hù)裝置起動(dòng)參數(shù)的整定上保證下一裝置起動(dòng)參數(shù)的整定上保證下一線路出口處短路時(shí)不動(dòng)作線路出口處短路時(shí)不動(dòng)作( (繼保中繼保中稱為按躲開下一條線路出口處短稱為按躲開下一條線路出口處短路的條件整定路的條件整定) )采用無選擇性的速斷保護(hù)采用無選擇性的速斷保護(hù), ,而以而以自動(dòng)重合閘來糾正這種無選擇性自動(dòng)重合閘來糾正這種

26、無選擇性動(dòng)作動(dòng)作( (繼保中稱按本線路末端處繼保中稱按本線路末端處短路的條件整定短路的條件整定).).犧牲靈敏性犧牲靈敏性保選擇性保選擇性犧牲選擇性犧牲選擇性保靈敏性保靈敏性對反應(yīng)電流升高而動(dòng)作的電流速斷保護(hù)而對反應(yīng)電流升高而動(dòng)作的電流速斷保護(hù)而言言, ,能使該保護(hù)裝置起動(dòng)的最小電流值稱為能使該保護(hù)裝置起動(dòng)的最小電流值稱為保護(hù)裝置的整定電流保護(hù)裝置的整定電流. .以以I Isetset表示表示. .保護(hù)裝置的起動(dòng)值保護(hù)裝置的起動(dòng)值 Iset 是用是用電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 一次側(cè)的參數(shù)一次側(cè)的參數(shù)表示的表示的.顯然必須當(dāng)實(shí)際的短路電流顯然必須當(dāng)實(shí)際的短路電流 保護(hù)裝置才能起動(dòng)保護(hù)裝置才能起動(dòng). ks

27、etII它所表示的它所表示的意義意義是是:當(dāng)在被保護(hù)線路的當(dāng)在被保護(hù)線路的 一次側(cè)電流達(dá)到這個(gè)數(shù)值時(shí)一次側(cè)電流達(dá)到這個(gè)數(shù)值時(shí),安裝在該安裝在該 處的保護(hù)裝置就能夠起動(dòng)處的保護(hù)裝置就能夠起動(dòng).四性中選擇性是第一位的四性中選擇性是第一位的. . 為保選擇性為保選擇性, ,對對保護(hù)保護(hù)1 1,I,Isetset. .1 1須整定得大于須整定得大于k k4 4短路短路時(shí)時(shí), ,可能出現(xiàn)的最大短路電流可能出現(xiàn)的最大短路電流. .（保選擇性）（保選擇性）k3k41 12 2 31. .maxsetk cII 3. .maxk cI下一線路出口處短路下一線路出口處短路最大運(yùn)行方式最大運(yùn)行方式三相短路三相短路

28、引入可靠系數(shù)引入可靠系數(shù): :K Krelrel=1.2-1.3=1.2-1.3, , 則有則有: : 31. .maxsetrelk cIKI因此因此, ,有選擇性的電流速斷保護(hù)不可能有選擇性的電流速斷保護(hù)不可能保護(hù)線路的全長保護(hù)線路的全長。選擇性選擇性: :只要大于只要大于I Isetset, ,故障肯定在被保護(hù)范圍故障肯定在被保護(hù)范圍以內(nèi)以內(nèi), ,保護(hù)裝置一定動(dòng)作保護(hù)裝置一定動(dòng)作, ,以外不動(dòng)作以外不動(dòng)作。速動(dòng)性速動(dòng)性: :t=0,t=0,速度非?？焖俣确浅？? (由于繼電器閉合由于繼電器閉合, ,跳跳閘線圈的熄弧時(shí)間閘線圈的熄弧時(shí)間, ,其固有延時(shí)其固有延時(shí)101030ms)30ms)

29、。靈敏性靈敏性: :15%15%的范圍內(nèi)的范圍內(nèi), ,具有靈敏性具有靈敏性. .一般整定值一般整定值選好后選好后, ,再來校驗(yàn)靈敏性再來校驗(yàn)靈敏性?？煽啃钥煽啃? :只要大于只要大于I Isetset, ,肯定動(dòng)作肯定動(dòng)作, ,小于小于I Isetset不不動(dòng)作動(dòng)作。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): :非常簡單非常簡單, ,動(dòng)作速度快。動(dòng)作速度快。不足不足: :保護(hù)范圍太小保護(hù)范圍太小(15%),(15%),受故障類別、運(yùn)受故障類別、運(yùn)行方式影響大行方式影響大, ,不能單獨(dú)作為主保護(hù)。不能單獨(dú)作為主保護(hù)。在系統(tǒng)在系統(tǒng)( (輻射型網(wǎng)絡(luò)輻射型網(wǎng)絡(luò)) )末梢線路末梢線路, ,電流速斷滿電流速斷滿足足“四性四性”。D單相原

30、理接線單相原理接線Isel.2=Krel.Ik.B.maxIk12 TQ+-保護(hù)范圍校驗(yàn)保護(hù)范圍校驗(yàn)12IkNMIset.1在最大運(yùn)行方式的最小保護(hù)范圍為在最大運(yùn)行方式的最小保護(hù)范圍為: :最大運(yùn)最大運(yùn)行方式下兩相短路行方式下兩相短路M M點(diǎn)短路電流等于點(diǎn)短路電流等于I Iset.1set.1在在M M點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí): : 3.max.min1k MsMEIZz 在在M M點(diǎn)發(fā)生二相短路時(shí)點(diǎn)發(fā)生二相短路時(shí) 23.max.min10.86632k Mk MsMEIIZz M M點(diǎn)為最大運(yùn)行方式下的最小保點(diǎn)為最大運(yùn)行方式下的最小保護(hù)范圍未端護(hù)范圍未端. . 2.max1.min1

31、0.866k MsetsMEIIZzmin110.8661MssetEZzImaxI(2)k.maxI(2)k.min在最小運(yùn)行方式的最小保護(hù)范圍為：最小運(yùn)在最小運(yùn)行方式的最小保護(hù)范圍為：最小運(yùn)行方式下兩相短路行方式下兩相短路N N點(diǎn)短路電流等于點(diǎn)短路電流等于I Iset.1set.1在在N N點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí): : 3. .min.max1k NsNEIZz 在在N N點(diǎn)發(fā)生二相短路時(shí)點(diǎn)發(fā)生二相短路時(shí) 23. .min. .min.max10.86632k Nk NsNEIIZz N N點(diǎn)為最小運(yùn)行方式下的最小保護(hù)范圍未端點(diǎn)為最小運(yùn)行方式下的最小保護(hù)范圍未端. . 2.min

32、1.max10.866k NsetsNEIIZzmax110.8661NssetEZzI要求要求: :m in .m a x%5 0 %m in . m in%1 5 %概念概念: :有選擇性的電流速斷不能保護(hù)本線路有選擇性的電流速斷不能保護(hù)本線路的全長的全長, ,增加一級保護(hù)增加一級保護(hù), ,用來用來切除本線路上速切除本線路上速斷保護(hù)范圍以外的故障斷保護(hù)范圍以外的故障, ,同時(shí)也能作為同時(shí)也能作為速斷速斷保護(hù)的后備保護(hù)的后備，這就是，這就是限時(shí)速斷保護(hù)限時(shí)速斷保護(hù)。 延時(shí)一段時(shí)間延時(shí)一段時(shí)間, ,啟動(dòng)繼電器動(dòng)作啟動(dòng)繼電器動(dòng)作It1.1.原理原理: : 由于要求限時(shí)速斷必須由于要求限時(shí)速斷必須

33、保護(hù)本線路的全長保護(hù)本線路的全長, ,因此它的保護(hù)范圍必然要延伸到下一條線路中因此它的保護(hù)范圍必然要延伸到下一條線路中去。這樣，去。這樣，當(dāng)下一條線路出口處發(fā)生短路時(shí)當(dāng)下一條線路出口處發(fā)生短路時(shí), ,它它就要起動(dòng)，就要起動(dòng)，滿足不了選擇性。滿足不了選擇性。為了保證動(dòng)作的為了保證動(dòng)作的選擇性選擇性, ,就必須使保護(hù)的動(dòng)作帶有一定的時(shí)限就必須使保護(hù)的動(dòng)作帶有一定的時(shí)限, ,為使這一時(shí)限盡量縮短，為使這一時(shí)限盡量縮短，一般首先考慮使它的一般首先考慮使它的保護(hù)范圍不超出下一條線路速斷保護(hù)的范圍，保護(hù)范圍不超出下一條線路速斷保護(hù)的范圍，而動(dòng)作的時(shí)限則比而動(dòng)作的時(shí)限則比下一條線路的速斷保護(hù)延時(shí)下一條線路的

34、速斷保護(hù)延時(shí)一個(gè)時(shí)間階段一個(gè)時(shí)間階段t t。2. 2. 整定整定2IkIset.2tIset.2Iset.11保護(hù)保護(hù)1,1,速斷保護(hù)起動(dòng)電流速斷保護(hù)起動(dòng)電流Iset.1 ,從從B B至至M M為保護(hù)為保護(hù)1 1電流電流速斷的保護(hù)范圍速斷的保護(hù)范圍, ,保護(hù)保護(hù)2 2的限時(shí)速斷不應(yīng)超出的限時(shí)速斷不應(yīng)超出I Isetset. .1 1, ,因此因此, ,保護(hù)保護(hù)2 2限時(shí)速斷的起動(dòng)電流應(yīng)整定限時(shí)速斷的起動(dòng)電流應(yīng)整定為為:I:Isetset. .2 2IIsetset. .1 1引入可靠系數(shù)引入可靠系數(shù):K:KrelrelI(3)k.max保護(hù)保護(hù)2限時(shí)限時(shí)速斷范圍速斷范圍保護(hù)保護(hù)2電流電流速斷范

35、圍速斷范圍M保護(hù)保護(hù)1電流電流速斷范圍速斷范圍2IkIset.2tMIset.2Iset.11I(3)k.max限時(shí)速斷限時(shí)速斷電流速斷電流速斷k2k1 當(dāng)線路當(dāng)線路B-CB-C的的k k2 2點(diǎn)故障時(shí)，點(diǎn)故障時(shí)，保護(hù)保護(hù)1 1處的處的電流速斷電流速斷和和限時(shí)速斷限時(shí)速斷以及以及保護(hù)保護(hù)2 2處的處的限時(shí)速斷限時(shí)速斷均啟動(dòng)，這時(shí)由保護(hù)均啟動(dòng)，這時(shí)由保護(hù)1 1的電流速斷以的電流速斷以t t1 1的時(shí)間的時(shí)間切除切除k k2 2點(diǎn)故障，在點(diǎn)故障，在k k2 2點(diǎn)故障切除短路電流消失后，保護(hù)點(diǎn)故障切除短路電流消失后，保護(hù)1 1和保護(hù)和保護(hù)2 2的的限時(shí)速斷自動(dòng)返回。限時(shí)速斷自動(dòng)返回。k3線路線路A-

36、BA-B末端末端k k1 1點(diǎn)故障時(shí)，只有點(diǎn)故障時(shí)，只有保護(hù)保護(hù)2 2處的處的限時(shí)限時(shí)速斷速斷啟動(dòng)，其以啟動(dòng)，其以t t2 2=t=t1 1+ +t t的的時(shí)間切除時(shí)間切除k k1 1點(diǎn)故點(diǎn)故障。障。當(dāng)線路當(dāng)線路B-CB-C的的k k3 3點(diǎn)故障時(shí)點(diǎn)故障時(shí), ,哪些哪些保護(hù)啟動(dòng)？由哪保護(hù)啟動(dòng)？由哪個(gè)保護(hù)動(dòng)作切除個(gè)保護(hù)動(dòng)作切除故障呢？故障呢？v動(dòng)作時(shí)限選擇動(dòng)作時(shí)限選擇限時(shí)速斷的動(dòng)作時(shí)限限時(shí)速斷的動(dòng)作時(shí)限t t2 2, ,應(yīng)選擇比下一線路速應(yīng)選擇比下一線路速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限t t1 1高出一個(gè)高出一個(gè)t t. . 即即 t2 = = t t1 1+ +t t( (t:t:) )從速

37、動(dòng)性講從速動(dòng)性講, , t t越小越好越小越好, ,為保證選擇性為保證選擇性, , t t又不能太少又不能太少, ,通常通常t=0.35t=0.350.6s0.6s. .多取多取t=0.5st=0.5st=tt=tQFQF. .1 1+t+tt t. .1 1+t+tt t. .2 2+t+tg g. .2 2+t+ty yt tt tQFQF. .1 1: :包括故障線路斷路器的跳閘時(shí)間、滅弧時(shí)間包括故障線路斷路器的跳閘時(shí)間、滅弧時(shí)間 t tt t. .1 1 : :故障線路保護(hù)故障線路保護(hù)1 1中時(shí)間繼電器的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間比整定時(shí)間大的正誤差中時(shí)間繼電器的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間比整定時(shí)間大的正誤差 t

38、 tt t. .2 2 : :保護(hù)保護(hù)2 2中時(shí)間繼電器可能比預(yù)定時(shí)間提早動(dòng)作的負(fù)誤差中時(shí)間繼電器可能比預(yù)定時(shí)間提早動(dòng)作的負(fù)誤差 t tg g. .2 2 : :保護(hù)保護(hù)2 2中的測量元件（電流繼電器）在外部故障切除后，中的測量元件（電流繼電器）在外部故障切除后，由于慣性的影響而不能立即返回的延時(shí)由于慣性的影響而不能立即返回的延時(shí) t ty y : :考慮一定的裕度考慮一定的裕度 v當(dāng)線路上裝設(shè)了電流速斷和限時(shí)電流速當(dāng)線路上裝設(shè)了電流速斷和限時(shí)電流速斷保護(hù)后斷保護(hù)后, ,它們的聯(lián)合工作就可以保證本它們的聯(lián)合工作就可以保證本線路范圍內(nèi)的故障都能夠在線路范圍內(nèi)的故障都能夠在0.50.5s s的時(shí)間

39、內(nèi)的時(shí)間內(nèi)予于切除予于切除, ,能夠滿足速動(dòng)性的要求能夠滿足速動(dòng)性的要求, ,具有這具有這種性能的保護(hù)稱為該線路的種性能的保護(hù)稱為該線路的“主保護(hù)主保護(hù)”。: :限時(shí)電流速斷保護(hù)必須在限時(shí)電流速斷保護(hù)必須在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，下，線線路末端路末端發(fā)生發(fā)生兩相短路兩相短路時(shí)，具有足夠的反應(yīng)能力，用時(shí)，具有足夠的反應(yīng)能力，用靈敏系數(shù)靈敏系數(shù)K Ksensen來衡量。來衡量。v靈敏性校驗(yàn)靈敏性校驗(yàn)對于反應(yīng)數(shù)值上升而動(dòng)作的過量保護(hù)裝置，對于反應(yīng)數(shù)值上升而動(dòng)作的過量保護(hù)裝置，靈敏系數(shù)靈敏系數(shù)K Ksensen定義為：定義為：K Ksensen保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí)故障參數(shù)的最小計(jì)算值

40、保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí)故障參數(shù)的最小計(jì)算值保護(hù)裝置的動(dòng)作參數(shù)保護(hù)裝置的動(dòng)作參數(shù)對對保護(hù)保護(hù)2 2限時(shí)速斷，應(yīng)采用系統(tǒng)最小運(yùn)行方限時(shí)速斷，應(yīng)采用系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下式下線路線路A-BA-B末端末端發(fā)生發(fā)生兩相短路兩相短路時(shí)的短路電時(shí)的短路電流作為流作為故障參數(shù)的計(jì)算值故障參數(shù)的計(jì)算值，設(shè)此電流為，設(shè)此電流為I I(2)(2)k k. .B B. .minmin，則：則：K KsensenI(2)k.B.minI Isetset. .2 2要求要求 Ksen1.31.5v單相原理接線單相原理接線限時(shí)速斷的單相原理接線圖限時(shí)速斷的單相原理接線圖TQt +信號信號TATA2 2KAKA2 2KTKT

41、2 2KSKS-經(jīng)經(jīng)t t時(shí)間后時(shí)間時(shí)間后時(shí)間繼電器繼電器2 2KTKT動(dòng)作，觸動(dòng)作，觸點(diǎn)閉合點(diǎn)閉合. .當(dāng)電流達(dá)到整定值后電流繼電器當(dāng)電流達(dá)到整定值后電流繼電器2 2KAKA動(dòng)作，觸點(diǎn)閉合。動(dòng)作，觸點(diǎn)閉合。保護(hù)用直流經(jīng)其觸點(diǎn)加入時(shí)間繼電器保護(hù)用直流經(jīng)其觸點(diǎn)加入時(shí)間繼電器2 2KTKT繞組，啟動(dòng)時(shí)間繼電器繞組，啟動(dòng)時(shí)間繼電器2 2KTKT保護(hù)用直流經(jīng)其觸保護(hù)用直流經(jīng)其觸點(diǎn)再經(jīng)信號繼電器繞點(diǎn)再經(jīng)信號繼電器繞組驅(qū)動(dòng)跳閘線圈跳閘。組驅(qū)動(dòng)跳閘線圈跳閘。線路流過一次電流線路流過一次電流經(jīng)經(jīng)TATA二次電流二次電流流入電流繼電流入電流繼電器繞組器繞組v靈敏性不滿足怎么辦靈敏性不滿足怎么辦? ?若不滿足若不

42、滿足 Ksen1.31.5則：則：Iset.2 Krel rel Iset.1t t2 2= t= t1 1+ +t tv概念概念: :過電流保護(hù)通常指其過電流保護(hù)通常指其起動(dòng)電流起動(dòng)電流按照躲開流過本線路的按照躲開流過本線路的最大負(fù)荷電流最大負(fù)荷電流來來整定的一種保護(hù)裝置，它不僅能保護(hù)本整定的一種保護(hù)裝置，它不僅能保護(hù)本線路的全長，而且也能保護(hù)相鄰線路的線路的全長，而且也能保護(hù)相鄰線路的全長，以起到后備保護(hù)的作用。全長，以起到后備保護(hù)的作用。限時(shí)電流速斷不能作為限時(shí)電流速斷不能作為下一條線路的遠(yuǎn)后備下一條線路的遠(yuǎn)后備It定時(shí)限過電流保護(hù)定時(shí)限過電流保護(hù)既可作為下級線路既可作為下級線路主保護(hù)拒

43、動(dòng)主保護(hù)拒動(dòng)和和斷路斷路器拒動(dòng)器拒動(dòng)時(shí)的時(shí)的遠(yuǎn)后備保護(hù)遠(yuǎn)后備保護(hù)。同時(shí)又可作為同時(shí)又可作為本線路主保護(hù)拒動(dòng)本線路主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)的時(shí)的近后備保護(hù)近后備保護(hù)。同時(shí)也可作為同時(shí)也可作為過負(fù)荷過負(fù)荷時(shí)的保護(hù)時(shí)的保護(hù) 。 為保證在正常運(yùn)行情況下過電流保護(hù)為保證在正常運(yùn)行情況下過電流保護(hù)絕不動(dòng)作絕不動(dòng)作, ,保護(hù)裝置的起動(dòng)電流整定應(yīng)大于該線路上可保護(hù)裝置的起動(dòng)電流整定應(yīng)大于該線路上可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流I IL L. .maxmax, ,在實(shí)際中還須考慮在外部在實(shí)際中還須考慮在外部故障切除后故障切除后, ,保護(hù)裝置能否返回保護(hù)裝置能否返回. .當(dāng)當(dāng)k k1 1點(diǎn)短路時(shí)點(diǎn)短路時(shí), ,短路電

44、短路電流將通過保護(hù)流將通過保護(hù)5 5、4 4、3 3。這些地方。這些地方裝設(shè)的過電流保護(hù)都要起動(dòng)。裝設(shè)的過電流保護(hù)都要起動(dòng)。但按選擇性要求應(yīng)由但按選擇性要求應(yīng)由保護(hù)保護(hù)3 3動(dòng)作切除故障，然后動(dòng)作切除故障，然后保護(hù)保護(hù)4 4、保護(hù)保護(hù)5 5由于電流減小而立即返回原位。實(shí)際上當(dāng)外部由于電流減小而立即返回原位。實(shí)際上當(dāng)外部故障切除后，流經(jīng)故障切除后，流經(jīng)保護(hù)保護(hù)4 4的電流是仍在繼續(xù)運(yùn)行中的的電流是仍在繼續(xù)運(yùn)行中的負(fù)荷電流。負(fù)荷電流。MM54321k1由于短路時(shí)由于短路時(shí)電壓降低電壓降低, ,變電所變電所B B母線上所接母線上所接負(fù)荷的電負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)被制動(dòng)動(dòng)機(jī)被制動(dòng), ,因此在故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)

45、，電機(jī)的因此在故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，電機(jī)的自起動(dòng)電流要大于它正常的工作電流，故引入一個(gè)自起動(dòng)電流要大于它正常的工作電流，故引入一個(gè)自起動(dòng)系數(shù)自起動(dòng)系數(shù)K Kssss來表示自起動(dòng)時(shí)最大電流來表示自起動(dòng)時(shí)最大電流I Issss. .maxmax與正常與正常運(yùn)行時(shí)最大負(fù)荷電流運(yùn)行時(shí)最大負(fù)荷電流I IL.maxL.max之比。之比。. m a x. m a x1s ss sLIKI自起動(dòng)系數(shù)自起動(dòng)系數(shù)最大自起動(dòng)電流最大自起動(dòng)電流最大負(fù)荷電流最大負(fù)荷電流.max.maxrerelssrelssLIKIKKIreresetIKI.max1relsssetreLrereKKIIIKK由繼電器的返回系數(shù)定義由

46、繼電器的返回系數(shù)定義: :同時(shí)引入可靠系數(shù)同時(shí)引入可靠系數(shù)K Krelrel: :Kss:Kss:自啟動(dòng)系數(shù)自啟動(dòng)系數(shù), ,大于大于1 1。應(yīng)視網(wǎng)絡(luò)具體接線和負(fù)荷性質(zhì)確定應(yīng)視網(wǎng)絡(luò)具體接線和負(fù)荷性質(zhì)確定. .K Krere: :電流繼電器返回系數(shù)；電流繼電器返回系數(shù)； K Krere=0.85;=0.85;K Krelrel=1.15-1.25;=1.15-1.25;保護(hù)裝置的返回電流大于最大自啟動(dòng)電流保護(hù)裝置的返回電流大于最大自啟動(dòng)電流當(dāng)當(dāng)k k1 1點(diǎn)點(diǎn)短路時(shí)短路時(shí), ,保護(hù)保護(hù)1 15 5在短路電流的作用下在短路電流的作用下, ,均均可能起動(dòng)可能起動(dòng), ,但要滿足選擇性但要滿足選擇性, ,

47、應(yīng)只有應(yīng)只有保護(hù)保護(hù)1 1起動(dòng)起動(dòng), ,切切除故障除故障, ,而而保護(hù)保護(hù)2 25 5在故障切除后應(yīng)立即返回在故障切除后應(yīng)立即返回, ,這這個(gè)要求只有靠各保護(hù)裝置不同的時(shí)限來滿足個(gè)要求只有靠各保護(hù)裝置不同的時(shí)限來滿足. .M45321k1tt4ttttt3t2t1t5保護(hù)保護(hù)1 1位位于電網(wǎng)末于電網(wǎng)末端端, ,只要電只要電機(jī)內(nèi)部故機(jī)內(nèi)部故障障, ,它便可它便可以瞬時(shí)動(dòng)作切除以瞬時(shí)動(dòng)作切除, ,t t1 1為保護(hù)裝置本身的固有動(dòng)作為保護(hù)裝置本身的固有動(dòng)作時(shí)間時(shí)間, ,對對保護(hù)保護(hù)2 2, ,為保證為保證k k1 1點(diǎn)短路時(shí)動(dòng)作的選擇點(diǎn)短路時(shí)動(dòng)作的選擇性性, ,則應(yīng)整定其動(dòng)作時(shí)限則應(yīng)整定其動(dòng)作時(shí)限

48、, ,t t2 2tt1 1, ,引入時(shí)間階段引入時(shí)間階段t t, ,則應(yīng)則應(yīng)保護(hù)保護(hù)2 2的動(dòng)作時(shí)限為的動(dòng)作時(shí)限為t t2 2=t=t1 1+ +t t. .保護(hù)保護(hù)2 2的時(shí)限確定后的時(shí)限確定后, ,當(dāng)當(dāng)k k2 2點(diǎn)短路時(shí)點(diǎn)短路時(shí), ,它將以它將以t t2 2的時(shí)限的時(shí)限切除故障切除故障, ,此時(shí)此時(shí), ,為了保證為了保證保護(hù)保護(hù)3 3動(dòng)作的選擇性動(dòng)作的選擇性, ,則則必須整定必須整定t t3 3tt2 2, ,t t3 3=t=t2 2+ +t t. .同理同理, , t t4 4=t=t3 3+ +t t, ,t t5 5=t=t4 4+ +t t. .M45321k1tt4tttt

49、t3t2t1t5k2任一過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限任一過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限, ,應(yīng)選擇得應(yīng)選擇得比相鄰比相鄰各元件保護(hù)各元件保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限均高出至少的動(dòng)作時(shí)限均高出至少一個(gè)一個(gè)t t，只有這樣才能充分保證動(dòng)作的，只有這樣才能充分保證動(dòng)作的選擇性。選擇性。稱為階梯型時(shí)限特性稱為階梯型時(shí)限特性當(dāng)故障越靠近電源端時(shí)，短路電流越大，當(dāng)故障越靠近電源端時(shí)，短路電流越大，而此時(shí)過電流保護(hù)動(dòng)作切除故障的時(shí)間反而此時(shí)過電流保護(hù)動(dòng)作切除故障的時(shí)間反而越長。故在電網(wǎng)中而越長。故在電網(wǎng)中, ,廣泛采用電流速斷和廣泛采用電流速斷和限時(shí)電流速斷作為本線路的主保護(hù)限時(shí)電流速斷作為本線路的主保護(hù)，以快，以快速切除故障，利用過電流

50、保護(hù)作為本線路速切除故障，利用過電流保護(hù)作為本線路和相鄰元件的后備保護(hù)。和相鄰元件的后備保護(hù)。由于它作為相鄰由于它作為相鄰元件后備保護(hù)的作用是在遠(yuǎn)處實(shí)現(xiàn)的，因元件后備保護(hù)的作用是在遠(yuǎn)處實(shí)現(xiàn)的，因此屬于此屬于遠(yuǎn)后備保護(hù)遠(yuǎn)后備保護(hù)。作為本線路的主保護(hù)和近后備作為本線路的主保護(hù)和近后備作為相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)作為相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)( 2 ).m in.1.3 1.5k Bsen AsetIKI( 2 ). m in.1 .2k Cs e nAs e tIKI 在各個(gè)過電流保護(hù)之間，還必須要求靈敏系數(shù)在各個(gè)過電流保護(hù)之間，還必須要求靈敏系數(shù)互相配合，即對同一故障點(diǎn)而言，要求越靠近互相配合，即對同一故

51、障點(diǎn)而言，要求越靠近故障點(diǎn)的保護(hù)應(yīng)具有越高的靈敏系數(shù)。故障點(diǎn)的保護(hù)應(yīng)具有越高的靈敏系數(shù)。 例如當(dāng)例如當(dāng)k k1 1點(diǎn)短路時(shí)，應(yīng)要求各保護(hù)的靈敏系數(shù)點(diǎn)短路時(shí)，應(yīng)要求各保護(hù)的靈敏系數(shù)之間具有下列關(guān)系之間具有下列關(guān)系: : . 1. 2. 3. 4.sensensensenKKKK在后備保護(hù)之間，只有當(dāng)靈敏系數(shù)和動(dòng)作時(shí)限都在后備保護(hù)之間，只有當(dāng)靈敏系數(shù)和動(dòng)作時(shí)限都互相配合時(shí)，才能切實(shí)保證動(dòng)作的選擇性，這一互相配合時(shí)，才能切實(shí)保證動(dòng)作的選擇性，這一點(diǎn)在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)中，尤其應(yīng)該注意。以上要點(diǎn)在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)中，尤其應(yīng)該注意。以上要求同樣適用于以后的零序求同樣適用于以后的零序段和距離段和距離段保護(hù)。段保

52、護(hù)。電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路始端的一部分。只能保護(hù)線路始端的一部分。限時(shí)電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)雖能保護(hù)本線路的全長雖能保護(hù)本線路的全長, ,但不能作為相鄰線路的后備。但不能作為相鄰線路的后備。定時(shí)限過電流保護(hù)定時(shí)限過電流保護(hù)能保護(hù)本線路的全長及相能保護(hù)本線路的全長及相鄰下一條線路的全長鄰下一條線路的全長, ,然而動(dòng)作時(shí)限太長然而動(dòng)作時(shí)限太長, ,且且越靠近電源越靠近電源, ,動(dòng)作時(shí)間越長。動(dòng)作時(shí)間越長。v概念概念: :為了迅速可靠地切除被保護(hù)線路的為了迅速可靠地切除被保護(hù)線路的故障故障, ,將三種電流保護(hù)組合在一起構(gòu)成一將三種電流保護(hù)組合在一起構(gòu)成一整套保護(hù)整套保護(hù), ,稱為

53、稱為階段式電流保護(hù)階段式電流保護(hù). .電流速斷電流速斷段段, ,限時(shí)電流速斷限時(shí)電流速斷段段, ,由由、段共同構(gòu)成段共同構(gòu)成主保護(hù)主保護(hù). .過電流過電流段段, ,近后備近后備和和遠(yuǎn)后備遠(yuǎn)后備. .注注: :不一定三段全用不一定三段全用, ,也可只用兩段即用電也可只用兩段即用電流速斷或限時(shí)速斷做流速斷或限時(shí)速斷做為為段，過電流作為段，過電流作為段段一般對于電網(wǎng)一般對于電網(wǎng)末梢線路末梢線路, ,只裝帶只裝帶0.5s0.5s延時(shí)的過電延時(shí)的過電流保護(hù)流保護(hù), ,而對靠近電源處的線路而對靠近電源處的線路, ,因過電流保護(hù)時(shí)因過電流保護(hù)時(shí)限太長限太長, ,需裝設(shè)需裝設(shè)三段式電流保護(hù)三段式電流保護(hù). .

54、具有電流速斷，限時(shí)電流速斷和過電流的單相原理接線圖具有電流速斷，限時(shí)電流速斷和過電流的單相原理接線圖+ +- -+ +TATATQTQ+ + + +- - -+ + + + +1 12 23 34 45 56 67 78 89 9信號信號信號信號信號信號KTKTKAKAKAKAKAKAKTKTKSKSKSKSKSKS電流電流段段電流電流段段電流電流段段+ + +TATAA A TQTQTATAC C + + +- - - - -+ + + +1 12 24 45 56 67 78 89 9111112121313DLDLLPLPLP3 31010信號信號信號信號信號信號KAKAa aKAKAc

55、 cKAKAa aKAKAc cKAKAKAKAKAKAKTKTKTKTKSKSKSKSKSKS具有電流速斷，限時(shí)電流速斷和過電流的三相原理接線圖具有電流速斷，限時(shí)電流速斷和過電流的三相原理接線圖電流電流段段電流電流段段電流電流段段A A相二次電流相二次電流兩相不完全星形接線兩相不完全星形接線LP交流電流回路交流電流回路TAATACKAKAa aKAKAa aKAKAa aKAKAc cKAKAc cKAKAc cKAKAb b電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)過電流保護(hù)過電流保護(hù)跳閘及信號回路跳閘及信號回路KAKAa aKAKAc cKAKAa aKAKAc cKTKT

56、K KK KKTKTKAKAa aKAKAb bKAKAb bKSKSKSKSKTKTKTKTKTKTQFQF+ +- -兩相三繼電器接線兩相三繼電器接線常用電流保護(hù)接線方式常用電流保護(hù)接線方式三相完全三相完全星形接線方式星形接線方式二相不完全二相不完全星形接線方式星形接線方式三相完全星形接線方式三相完全星形接線方式q可反應(yīng)各種相間短路和可反應(yīng)各種相間短路和中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的單相接地短路。中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的單相接地短路。 +AIBICIaIbIcInabcIIII2IIKaKII1bKII2cKII3cbanIIII保護(hù)中電流繼電器與電流互感器保護(hù)中電流繼電器與電流互感器二次線圈之間的連接方式二次

57、線圈之間的連接方式（2）兩相不完全星形接線方式）兩相不完全星形接線方式 +AIBICIaIcInacbIIII2IIKaKII1cKII2bcanIIIIq可反應(yīng)各種相間短路可反應(yīng)各種相間短路,但不反應(yīng)但不反應(yīng)B相單相接地短路相單相接地短路可反應(yīng)各種相間短路和中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的單相接地短路?？煞磻?yīng)各種相間短路和中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的單相接地短路。（3 3）兩相三繼電器接線）兩相三繼電器接線2IIKaKII1cKII2bKII3 +AIBICIaIcI acII當(dāng)采用以上兩種接線方式時(shí)流入繼電器的電流就是互當(dāng)采用以上兩種接線方式時(shí)流入繼電器的電流就是互感器的二次電流，設(shè)電流互感器的變比為感器的二次電流，

58、設(shè)電流互感器的變比為 ，則則 。12TAInIsetopTAIInTAKnIII.12稱為二次動(dòng)作電流稱為二次動(dòng)作電流setI因此，當(dāng)保護(hù)裝置的起動(dòng)電流整定為因此，當(dāng)保護(hù)裝置的起動(dòng)電流整定為 時(shí)，則反應(yīng)時(shí)，則反應(yīng)到繼電器上的起動(dòng)電流即應(yīng)為到繼電器上的起動(dòng)電流即應(yīng)為: :兩相電流差接線法兩相電流差接線法把流入繼電器的電流把流入繼電器的電流與電流互感器的二次電流之比稱為接線系數(shù)與電流互感器的二次電流之比稱為接線系數(shù). .2KjxIIK在求得保護(hù)的動(dòng)作電流之后在求得保護(hù)的動(dòng)作電流之后 則則: :.setset jjxTAIIKn正常運(yùn)行和三相短路時(shí)正常運(yùn)行和三相短路時(shí): :33jxaKKIIACAC

59、兩相短路時(shí)兩相短路時(shí): :ABAB和和BCBC兩相短路時(shí)兩相短路時(shí): :22jxaKKII1jxaKKIIcaKIIIAIBICIaIcIKII 試對線路試對線路ABAB進(jìn)行三段式電流保護(hù)整定進(jìn)行三段式電流保護(hù)整定, ,計(jì)算計(jì)算保護(hù)各段的一次動(dòng)作電流保護(hù)各段的一次動(dòng)作電流, ,二次動(dòng)作電流二次動(dòng)作電流, ,最小最小保護(hù)范圍保護(hù)范圍, ,靈敏系數(shù)和動(dòng)作時(shí)限靈敏系數(shù)和動(dòng)作時(shí)限. .已知已知: :采用兩相星形接線方式采用兩相星形接線方式,K,Kssss=2=2線路的最大負(fù)荷線路的最大負(fù)荷電流電流I IL L. .maxmax=100A,=100A,互感器變比互感器變比n nTATA=300/5,=3

60、00/5,保護(hù)保護(hù)2 2的過的過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為2.2s,2.2s,母線母線ABCABC等處三相短路時(shí)等處三相短路時(shí)流過線路流過線路ABAB的短路電流值為的短路電流值為(kA):(kA):ABC最大運(yùn)行方式下最大運(yùn)行方式下I Ik k(3)(3)5.345.341.5251.525 0.5620.562最小運(yùn)行方式下最小運(yùn)行方式下I Ik k(3)(3)4.274.271.4241.424 0.5480.548ABC1225km80kmZ Z1 1=0.4=0.4/km/km段段動(dòng)作電流動(dòng)作電流: : 3. .maxsetrel k BIKI 3. .max1.525k B