輸電線路微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上繼電保護(hù)課程設(shè)計輸電線路微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計 學(xué)院：物理與電子電氣工程 專業(yè)：電氣工程及其自動化 姓名： 學(xué)號： 摘要輸電線路繼電保護(hù)是整個電力系統(tǒng)的重要組成部分，它的任務(wù)是快速準(zhǔn)確地切除線路故障，保證電網(wǎng)安全運行。本文采用微機(jī)控制方法，對高壓輸電線路故障進(jìn)行診斷和切除，取代傳統(tǒng)電磁型繼電保護(hù)裝置。線路保護(hù)裝置采用STC12C5A60S2芯片作為控制核心，硬件電路主要包括芯片外圍電路，模擬信號處理和采樣電路，開關(guān)量輸入輸出電路，電源電路等。本文首先對整個控制系統(tǒng)進(jìn)行軟件仿真，然后再將設(shè)計應(yīng)用到實際當(dāng)中，闡述三段式電流保護(hù)的控制流程和軟件實現(xiàn)方法。關(guān)鍵詞 單片機(jī)；繼電保

2、護(hù)；整流；電流互感器專心-專注-專業(yè)目 錄451 緒論1.1 設(shè)計背景當(dāng)今社會，電能已經(jīng)成為人類最重要的能源之一，它幾乎已經(jīng)滲透到人類一切的活動當(dāng)中。由于電能的生產(chǎn)是在相對集中的區(qū)域完成，所以電能的輸送成為電力系統(tǒng)中重要組成部分。隨著電網(wǎng)電壓等級的不斷升高和用電負(fù)荷的不斷增加，輸電安全也逐漸成為重要研究課題。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)經(jīng)歷了機(jī)電型、整流型、晶體管型和集成電路型幾個階段。20世紀(jì)70年代以后，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)進(jìn)入微機(jī)時代。微機(jī)繼電保護(hù)降低了設(shè)備成本，提高了設(shè)備可靠性，同時具有控制靈活、準(zhǔn)確，性能優(yōu)良等特點，成為當(dāng)今主流的繼保控制核心。本文采用51單片機(jī)為核心，通過低壓數(shù)字微機(jī)信號采集、

3、數(shù)據(jù)分析、動作輸出，實現(xiàn)對高壓輸電線路的診斷、分析、故障切除，保護(hù)電力系統(tǒng)安全運行。1.2 微機(jī)繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢及特點繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢向計算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通 信一體化發(fā)展。隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展及計算機(jī)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用，新的控制原理和方法被不斷應(yīng)用于計算機(jī)繼電保護(hù)中，以期取得更好的效果，從而使微機(jī)繼電保護(hù)的研究向更高的層次發(fā)展，出現(xiàn)了一些引人注目的新趨勢1。微機(jī)繼電保護(hù)主要有以下特點：1改善和提高繼電保護(hù)的動作特征和性能，動作正確率高。主要表現(xiàn)在能得到常規(guī)保護(hù)不易獲得的特性；其很強(qiáng)的記憶力能更好地實現(xiàn)故障分量保護(hù)；可引進(jìn)自動控制、新的數(shù)學(xué)

4、理論和技術(shù)如自適應(yīng)、狀態(tài)預(yù)測、模糊控制及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，其運行正確率很高也已在運行實踐中得到證明。 2可以方便地擴(kuò)充其他輔助功能。如故障錄波、波形分析等，可以方便地附加低頻減載、自動重合閘、故障錄波、故障測距等功能。 3工藝結(jié)構(gòu)條件優(yōu)越。體現(xiàn)在硬件比較通用，制造容易統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；裝置體積小，減少了盤位數(shù)量；功耗低。 4可靠性容易提高。體現(xiàn)在數(shù)字元件的特性不易受溫度變化、電源波動、使用年限的影響，不易受元件更換的影響；且自檢和巡檢能力強(qiáng)，可用軟件方法檢測主要元件、部件的工況以及功能軟件本身。 5使用靈活方便，人機(jī)界面越來越友好。其維護(hù)調(diào)試也更方便，從而縮短維修時間；同時依據(jù)運行經(jīng)驗，在現(xiàn)場可通過軟件

5、方法改變特性、結(jié)構(gòu)。 6可以進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控。微機(jī)保護(hù)裝置具有串行通信功能，與變電所微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的通信聯(lián)絡(luò)使微機(jī)保護(hù)具有遠(yuǎn)方監(jiān)控特性等等。1.3 本文主要工作本文在借鑒國內(nèi)外微機(jī)繼電保護(hù)發(fā)展的成功經(jīng)驗結(jié)合現(xiàn)有資源對輸電線路繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行了軟件仿真以及硬件實物的設(shè)計。其主要內(nèi)容包括以下幾個方面: 1簡單概述了微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)2。主要介紹了國內(nèi)國外微機(jī)繼電保護(hù)的發(fā)展史、繼電保護(hù)的幾大特點、主要的理論技術(shù)和成果以及今后總的發(fā)展要求和趨勢。 2三段式電流繼電保護(hù)的原理，及整定方法。3利用protues軟件進(jìn)行系統(tǒng)的電路設(shè)計并仿真。 4與仿真軟件配合進(jìn)行單片機(jī)軟件編程。 5系統(tǒng)硬件設(shè)計原理與過程。包括單片

6、機(jī)最小系統(tǒng)電路設(shè)計、A/D模塊、AC/DC整流穩(wěn)壓電路設(shè)計、三段式電流速斷保護(hù)電路連接。6系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試。2 系統(tǒng)硬件設(shè)計2.1 系統(tǒng)框架隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜，對其保護(hù)、控制、變量、通信等功能的要求越來越高，而且由于新一代、高性能微控制器的出現(xiàn)，微機(jī)保護(hù)裝置將逐步實現(xiàn)高集成度、全功能化。本系統(tǒng)著重考慮了保護(hù)的特殊性和實驗的靈活性要求，采用了STC新型的高性能FLASH型MCU，從而使本裝置既滿足了繼電保護(hù)的“四性”要求，又能靈活的適應(yīng)各種保護(hù)原理的需要。本系統(tǒng)硬件核心采用中國STC公司STC12C5A60S2芯片作為微制器，并配以適當(dāng)?shù)耐鈬娐穪硗瓿筛黜椆δ?。本系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)主

7、要包括：中央處理單元、數(shù)據(jù)采集單元(模擬量和數(shù)字量)、人機(jī)接口(鍵盤與顯示)單元、開關(guān)量輸出單元，各部分如圖所示。圖2-1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖2.2 系統(tǒng)仿真2.2.1 仿真設(shè)計本系統(tǒng)采用Proteus軟件仿真。Proteus是世界上著名的EDA工具()，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Kei

8、l和MATLAB等多種。由于Protues不對stc12系列單片機(jī)提供支持，我暫且用AT89系列代替。用外部AD轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。并且用變壓器來代替電流互感器。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求作如下仿真：圖2-2系統(tǒng)仿真圖2.2.2 部分電路分析1、本系統(tǒng)采用橋式整流電路，整流電路的作用是將交流降壓電路輸出的電壓較低的交流電轉(zhuǎn)換成單向脈動性直流電，這就是交流電的整流過程，整流電路主要由整流組成。經(jīng)過整流電路之后的電壓已經(jīng)不是，而是一種含有和的混合電壓。此時需要在電路中加入濾波電容，讓電流波形更加趨于平滑。電路如下：圖2-3整流電路圖如下圖所示，在整流電路電壓輸入輸出端加入示波器來對比顯示整流效果a（整流前

9、） b（整流后）圖2-4 整流前后對比圖2、光電隔離。光電隔離的目的是使測控裝置與現(xiàn)場僅保持信號聯(lián)系，而不直接發(fā)生電的聯(lián)系。隔離的實質(zhì)是把引進(jìn)的干擾通道切斷，從而達(dá)到隔離現(xiàn)場干擾的目的。由于本系統(tǒng)現(xiàn)場信號是從高壓輸電線路中取得，而控制裝置是低壓的數(shù)字芯片，兩者必須隔離才能工作，否則低壓芯片很容易被燒毀。見圖2-5，一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅(qū)動發(fā)光二極管，使之發(fā)出一定波長的光，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電光電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和

10、抗干擾能力。又由于的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強(qiáng)的共模抑制能力圖2-5光耦合器圖3、仿真中選用ADC0832芯片作為模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。ADC0832 為8A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在0-5V之間。芯片轉(zhuǎn)換時間僅為32S，據(jù)有雙可作為，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇。圖2-6 ADC0832圖4、本系統(tǒng)用5V直流繼電器作為開關(guān)量輸出單元，再接一個LED發(fā)光二極管來直觀的顯

11、示繼電器是否動作。由于一般單片機(jī)的I/O口并不具備直接帶負(fù)載能力，我們可以用三極管來驅(qū)動直流繼電器。此外，因繼電器的內(nèi)部是一個線圈繞組，相當(dāng)于一個大容量的電感。而電感具有緩存電流的作用，如果電流過大則可能擊穿三極管。因此，在繼電器回路中加入一個二極管來釋放電感中的大電流。圖2-7開關(guān)量輸出模塊圖2.2.3 仿真結(jié)果圖 2-8 系統(tǒng)仿真圖經(jīng)過調(diào)試，當(dāng)變壓器一次側(cè)電壓升高，二次側(cè)及整流電路輸出電壓也隨之升高，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后如果AD值大于預(yù)先設(shè)定的值，則可認(rèn)為線路發(fā)生短路故障。此時，繼電器動作，指示燈亮。2.3系統(tǒng)硬件2.3.1 主要芯片和器件的選擇1主控芯片本設(shè)計的主控芯片是STC12C5A60S2

12、。此芯片是STC生產(chǎn)的單時鐘/機(jī)器周期(1T)的單片機(jī)，是高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8-12倍。內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路、1280字節(jié)RAM、2路PWM、8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換，針對電機(jī)控制，強(qiáng)干擾場合。還具有EEPROM、看門狗、外部掉電檢測電路、4個16位定時器、3個時鐘輸出口、7路外部中斷I/O口、兩路通用全雙工異步串行口(UART)等等功能。該單片機(jī)自帶多路高速AD轉(zhuǎn)換功能，省去另行設(shè)計AD模塊的步驟。該單片機(jī)的ADC是逐次比較型ADC。主次比較型ADC由一個比較器和D/A轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，通過逐次比較邏輯，從最高位(MS

13、B)開始，順序地對每一輸入電壓與內(nèi)置D/A轉(zhuǎn)換器輸出進(jìn)行比較，經(jīng)過多次比較，使轉(zhuǎn)換所得的數(shù)字量逐次逼近輸入模擬量對應(yīng)值。逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器具有速度高，功耗低等優(yōu)點。需作為AD使用的口先將P1ASF特殊功能寄存器中的相應(yīng)位置為1，將相應(yīng)的口設(shè)置為模擬功能。圖2-9 STC12C5A60引腳圖2光耦合器本設(shè)計的光耦合器采用TLP521-2。TLP521是可控制的光電藕合器件，光電耦合器廣泛作用在電腦終端機(jī)，可控硅系統(tǒng)設(shè)備，測量儀器，影印機(jī)，自動售票，家用電器，如風(fēng)扇，加熱器等。電路之間的信號傳輸，使之前端與負(fù)載完全隔離，目的在于增加安全性，減小電路干擾，減化電路設(shè)計等。下面給出了TLP521光

14、電藕合器的相關(guān)重要參數(shù)，以及如何應(yīng)用到實際電路當(dāng)中去。表2-1 TLP521參數(shù)表重要參數(shù)符號最小典型最大單位電源電壓VCC-524V正向電流IF-1625mA集電極電流IC-110mA工作溫度Tepr-25-85圖2-10光耦合器典型電路圖3開關(guān)量輸出元件在線路發(fā)生故障時，微機(jī)繼電保護(hù)主要是通過各種開關(guān)量輸出來完成對線路中各個繼電器和斷路器的控制，從而使發(fā)生事故的線路被隔離，其它線路能夠最大程度上得到保護(hù)。在開關(guān)量輸出通道中，為防止現(xiàn)場強(qiáng)電磁干擾或工頻電壓通過輸出通道反串到測控系統(tǒng)，一般采用通道隔離技術(shù)。本裝置以繼電器控制中間繼電器，實現(xiàn)隔離的效果。選用額定驅(qū)動電壓5v、驅(qū)動電流30mA以下

15、的小型繼電器作為開關(guān)量輸出控制元件，具有可直接用TTL電平驅(qū)動，不用附加電路、體積較小，節(jié)省印刷電路板空間等優(yōu)點。4人機(jī)接口人機(jī)接口單元即實驗裝置的輸入與輸出設(shè)備部分。在微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)的控制過程中，微機(jī)的輸入與顯示部分是十分重要，缺一不可的。輸入設(shè)備可以將指令通過信號傳遞給主機(jī)，繼而控制繼保系統(tǒng)動作與否，以達(dá)到本設(shè)計的最終目的；顯示設(shè)備可以將系統(tǒng)的動作情況及時的反饋出來，以達(dá)到實時監(jiān)督繼保系統(tǒng)動作正常與否的過程。鍵盤電路是最重要的輸入單元，是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中是一個很關(guān)鍵的部件，它能向計算機(jī)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干預(yù)計算機(jī)的主要手段。 鍵盤接口主要分矩陣式和獨立式兩種。矩陣式鍵盤適用

16、于按鍵數(shù)量較多的場合，由行線和列線組成，按鍵位于行列的交點上，占用較多的地址空間或I/O口線。獨立式按鍵就是個按鍵相互獨立，每個按鍵各接一根輸入線，一根輸入線上的按鍵工作狀態(tài)不影響其他輸入線上的工作狀態(tài)。 獨立式按鍵適用于按鍵較少或速度要求較高的場合。獨立式按鍵相比矩陣式結(jié)構(gòu)，具有配置靈活的明顯特點。 在保證能完成各種功能的情況下，為了使操作簡單，選用了盡量少的按鍵數(shù)(本裝置中僅選用了8個)，并且采用了獨立式按鍵結(jié)構(gòu)，實行功能復(fù)用，此方法雖然在判斷哪一個按鍵按下的程序上顯得復(fù)雜了一些，但它可以節(jié)省很多的數(shù)據(jù)地址空間或IO口線，配置靈活，硬件結(jié)構(gòu)簡單。 本裝置的按鍵部分直接采用MCU的IO口作為

17、輸入。按鍵的掃描方式有兩種：查詢方式和中斷方式。由于中斷方式不但占用CPU的外部中斷資源，而且還可能干擾其它重要中斷程序的正常運行，因此在本裝置中采用查詢方式，即在程序中對相應(yīng)IO口的狀態(tài)進(jìn)行查詢，確認(rèn)是否有鍵按下，然后調(diào)用相應(yīng)的按鍵處理程序。5顯示器在各類儀表中，常用的顯示器有：發(fā)光二極管顯示器(LED)、液品顯示器(LCD)、熒光管顯示器、簡易的CRT接口等。本裝置從電路設(shè)計簡單、減小功耗、能顯示多種字符的想法出發(fā)，選用點陣式液晶顯示模塊LCM，它是將LCD控制器、RAM、ROM和LCD顯示器集成在一起，使用時只要向LCM模塊送入相應(yīng)的命令和數(shù)據(jù)便可實現(xiàn)所需要的顯示。 本裝置采用了1286

18、4A-1圖形點陣液晶顯示模塊，它主要由行驅(qū)動器、列驅(qū)動器及128×64全點陣液晶顯示器組成?？赏瓿蓤D形顯示，也可以顯示12×4個(16X16點陣)漢字。主要技術(shù)參數(shù)和性能： (1)電源(VDD)：+5V。 (2)工作電流：約13mA(無背光，無負(fù)壓)。 (3)顯示內(nèi)容：128(列)X64(行)點。(4)全屏幕點陣。 (5)七種指令。 (6)與CPU接口采用8位數(shù)據(jù)總線并行輸入輸出和6條控制線。 (7)占空比：11：64。 (8)工作溫度：2070，存儲溫度：3080。2.3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計單片機(jī)最小系統(tǒng)主要由電源、復(fù)位、振蕩電路以及擴(kuò)展部分等部分組成。圖2-11 單

19、片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖1電源模塊對于一個完整的電子設(shè)計來講，首要問題就是為整個系統(tǒng)提供電源供電模塊，電源模塊的穩(wěn)定可靠是系統(tǒng)平穩(wěn)運行的前提和基礎(chǔ)。51單片機(jī)雖然使用時間最早、應(yīng)用范圍最廣，但是在實際使用過程中，一個和典型的問題就是相比其他系列的單片機(jī)，51單片機(jī)更容易受到干擾而出現(xiàn)程序跑飛的現(xiàn)象，克服這種現(xiàn)象出現(xiàn)的一個重要手段就是為單片機(jī)系統(tǒng)配置一個穩(wěn)定可靠的電源供電模塊。2復(fù)位電路單片機(jī)的置位和復(fù)位，都是為了把電路初始化到一個確定的狀態(tài)，一般來說，單片機(jī)復(fù)位電路作用是把一個例如狀態(tài)機(jī)初始化到空狀態(tài)，而在單片機(jī)內(nèi)部，復(fù)位的時候單片機(jī)是把一些寄存器以及存儲設(shè)備裝入廠商預(yù)設(shè)的一個值。單片機(jī)復(fù)位電路原理

20、是在單片機(jī)的復(fù)位引腳RST上外接電阻和電容，實現(xiàn)上電復(fù)位。當(dāng)復(fù)位電平持續(xù)兩個機(jī)器周期以上時復(fù)位有效。復(fù)位電平的持續(xù)時間必須大于單片機(jī)的兩個機(jī)器周期。具體數(shù)值可以由RC電路計算出時間常數(shù)。復(fù)位電路由按鍵復(fù)位和上電復(fù)位兩部分組成。1.上電復(fù)位：STC89系列單片及為高電平復(fù)位，通常在復(fù)位引腳RST上連接一個電容到VCC，再連接一個電阻到GND，由此形成一個RC充放電回路保證單片機(jī)在上電時RST腳上有足夠時間的高電平進(jìn)行復(fù)位，隨后回歸到低電平進(jìn)入正常工作狀態(tài)，這個電阻和電容的典型值為10K和10uF。2.按鍵復(fù)位：按鍵復(fù)位就是在復(fù)位電容上并聯(lián)一個開關(guān)，當(dāng)開關(guān)按下時電容被放電、RST也被拉到高電平，而

21、且由于電容的充電，會保持一段時間的高電平來使單片機(jī)復(fù)位。圖2-12 復(fù)位電路圖3震蕩電路單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振作用非常大，全程叫晶體振蕩器，他結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時鐘頻率，單片機(jī)晶振提供的時鐘頻率越高，那么單片機(jī)運行速度就越快，單片接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供的時鐘頻率。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達(dá)百萬分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率，稱為壓控振蕩器(VCO)。晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。通常

22、一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時鐘信號，可以用與同一個晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。STC12C5A60S2使用11.0592MHz的晶體振蕩器作為振蕩源，由于單片機(jī)內(nèi)部帶有振蕩電路，所以外部只要連接一個晶振和兩個電容即可，電容容量一般在15pF至50pF之間圖2-13 震蕩電路圖2.4 三段式電流保護(hù)理論2.4.1 電流速斷保護(hù)（第I段）圖2-15電流保護(hù)示意圖對于僅反應(yīng)于電流增大而瞬時動作的電流保護(hù)，稱為電流速斷保護(hù)。為優(yōu)先

23、保證繼電保護(hù)動作的選擇性，就要在保護(hù)裝置起動參數(shù)的整定上保證下一條線路出口處短路時不起動，這在繼電保護(hù)技術(shù)中，又稱為按躲過下一條線路出口處短路的條件整定。以上圖所示的網(wǎng)絡(luò)接線為例，假定每條線路上均裝有電流速斷保護(hù)，對于安裝在A母線處的保護(hù)1來講，其起動電流必須整定得大于d2點處短路時，可能出現(xiàn)的最大短電流，即在最大運行方式下B母線上三相短路時的電流，即： 式(1.1)引入可靠系數(shù)，則式(1.1)即可寫為： 式(1.2)當(dāng)被保護(hù)線路的一次側(cè)電流達(dá)到起動電流這個數(shù)值時，安裝在A母線處的保護(hù)1就能起動，最后動作于跳斷路器1。電流速斷保護(hù)的主要優(yōu)點是：簡單可靠，動作迅速，因而獲得了廣泛的應(yīng)用。但由于引

24、入的可靠系數(shù)，所以不難看出，電流速斷保護(hù)的缺點是：不能保護(hù)本線路的全長，且保護(hù)范圍直接受系統(tǒng)運行方式變化的影響。運行實踐證明，電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍大概是本線路的85%90%。2.4.2 限時電流速斷保護(hù)（第II段）由于有選擇性的電流速斷保護(hù)不能保護(hù)本線路的全長，因此我們考慮增加一段新的保護(hù)，用來切除速斷范圍以外的故障，保護(hù)本線路的全長，同時也能作為電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)。由于要求它必須保護(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去，這樣當(dāng)下一條線路出口處發(fā)生短路時，它就要起動，在這種情況下，為了保證動作的選擇性，就必須使保護(hù)的動作帶有一定的時限，但又為了使這一時限盡量縮短，我們

25、就考慮使它的保護(hù)范圍不超過下一條線路速斷保護(hù)的保護(hù)范圍，而動作時限則比下一條線路速斷保護(hù)高出一個時間階段，即 式(1.4)由于它能以較小的時限快速切除全線路范圍以內(nèi)的故障，所以我們稱它為限時電流速斷保護(hù)。當(dāng)線路裝設(shè)了電流速斷保護(hù)和限時電流速斷保護(hù)以后，它們的聯(lián)合工作就可以保證全線路范圍以內(nèi)的故障能夠在0.5s的時間內(nèi)予以切除，在一般情況下都能夠滿足速動性的要求。因此具有這種性能的保護(hù)可以作為線路的“主保護(hù)”。2.4.3 定時限過電流保護(hù)（第III段）過電流保護(hù)通常是指其起動電流按躲過最大負(fù)荷電流來整定的一種保護(hù)。它在正常運行時不起動，而在電網(wǎng)發(fā)生故障時，則能反應(yīng)于電流增大而動作，它不僅能保護(hù)線路的全長，也能保護(hù)相鄰線路的全長，以起到后備保護(hù)的作用。2.4.4 三段式電流保護(hù)小結(jié)由于電流速斷保護(hù)不能保護(hù)線路的全長，而限時電流速斷保護(hù)又不能完全作為相鄰線路的后備保護(hù)，因此，為了保證迅速而又選擇性地切出故障，常常將電流速斷保護(hù)、限時電流速斷保護(hù)和定時限過電流保護(hù)組合在一起，構(gòu)成階段式電流保護(hù)。具體應(yīng)用時，可以只采用電流速