線路保護(hù)知識(shí)

1、 知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)3繼電保護(hù)基本知識(shí)繼電保護(hù)基本知識(shí)常規(guī)線路保護(hù)常規(guī)線路保護(hù)不同電壓等級(jí)線路保護(hù)的配置不同電壓等級(jí)線路保護(hù)的配置 對(duì)電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常對(duì)電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常情況進(jìn)行檢測(cè)，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)，情況進(jìn)行檢測(cè)，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)，或直接將故障部分隔離、切除的一種或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施。重要措施。 （2 2）當(dāng)發(fā)生不正常工作情況時(shí)，）當(dāng)發(fā)生不正常工作情況時(shí)，能自動(dòng)、及時(shí)地選擇信號(hào)上傳給運(yùn)行能自動(dòng)、及時(shí)地選擇信號(hào)上傳給運(yùn)行人員進(jìn)行處理，或者切除那些繼續(xù)運(yùn)人員進(jìn)行處理，或者切除那些繼續(xù)運(yùn)行會(huì)引起故障的電氣設(shè)備。行會(huì)引起故障的電氣設(shè)備。 （

2、一）（一）問問 題題討討 論論 繼電保護(hù)繼電保護(hù) （1 1）當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，）當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障設(shè)備從自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，保證系統(tǒng)其余部分電力系統(tǒng)中切除，保證系統(tǒng)其余部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，防止故障進(jìn)一步迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大。擴(kuò)大。繼電保護(hù)繼電保護(hù)基本任務(wù)基本任務(wù) 2003年8月14日 北美發(fā)生有史以來最大規(guī)模的停電災(zāi)難：一連串相繼開斷 暫態(tài)電壓跌落 系統(tǒng)振蕩 發(fā)電機(jī)自我保護(hù)退出 大范圍停電雪崩式停運(yùn)停運(yùn)100多個(gè)電廠(20多個(gè)核電廠）停運(yùn)幾十條高壓線路擾亂5000萬(wàn)人生活停電29小時(shí)經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)300億

3、美元！億美元！可靠性可靠性快速性快速性 靈敏性靈敏性 保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障，保護(hù)裝置可靠動(dòng)作障，保護(hù)裝置可靠動(dòng)作，而在任何不應(yīng)動(dòng)作的，而在任何不應(yīng)動(dòng)作的情況下，保護(hù)裝置不應(yīng)情況下，保護(hù)裝置不應(yīng)誤動(dòng)。誤動(dòng)。 保護(hù)裝置應(yīng)盡快將故障保護(hù)裝置應(yīng)盡快將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，目的設(shè)備從系統(tǒng)中切除，目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍。度，縮小故障波及范圍。 保護(hù)裝置在其保護(hù)保護(hù)裝置在其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行時(shí)的反應(yīng)能力。常運(yùn)行時(shí)的反應(yīng)能力。 保保 護(hù)護(hù)四四 性性選擇性選擇性 保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)

4、僅將故保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡可能縮小，使停電范圍盡可能縮小，以保證系統(tǒng)中無故障部，以保證系統(tǒng)中無故障部分繼續(xù)運(yùn)行。分繼續(xù)運(yùn)行。選擇性問題分析：選擇性問題分析：由上圖所示，以保護(hù)5為例。當(dāng)本線路末端K2點(diǎn)短路時(shí)，希望速斷保護(hù)5 能夠瞬時(shí)動(dòng)作切除故障，而當(dāng)相鄰線路CD 的始端K1點(diǎn)短路時(shí)，按照選擇性的要求，速斷保護(hù)5就不應(yīng)該動(dòng)作，該處的故障應(yīng)由速斷保護(hù)6動(dòng)作切除。實(shí)際上，K1點(diǎn)和K2點(diǎn)短路時(shí)，從保護(hù)5安裝處所流過短路電流的數(shù)值幾乎是一樣的。因此，希望K2點(diǎn)短路時(shí)速斷保護(hù)5能動(dòng)作，而K1點(diǎn)短路時(shí)又不動(dòng)作的要求不可能同時(shí)得到滿足。 2K1K選擇性

5、問題的解決：選擇性問題的解決：為解決這個(gè)矛盾，可采取兩種辦法：第一第一，優(yōu)先優(yōu)先保證動(dòng)作的選擇性，即從保護(hù)裝置啟動(dòng)參數(shù)的整定上保證下一條線路出口處短路時(shí)保護(hù)不啟動(dòng)，在繼電保護(hù)技術(shù)中，這又稱為按躲開下一條線路出口處短路的條件整定；第二第二，當(dāng)快速切除故障為首要條件時(shí)，就采用無選擇性的電流速斷保護(hù)，而以自動(dòng)重合閘來糾正這種無選擇性動(dòng)作。2K1K1891年年8月，出現(xiàn)最簡(jiǎn)單有效的保護(hù)裝置月，出現(xiàn)最簡(jiǎn)單有效的保護(hù)裝置 1901年發(fā)明了電磁繼電保護(hù)裝置年發(fā)明了電磁繼電保護(hù)裝置 1960年發(fā)明晶體管繼電保護(hù)裝置年發(fā)明晶體管繼電保護(hù)裝置 1970年發(fā)明了集成電路繼電保護(hù)裝置年發(fā)明了集成電路繼電保護(hù)裝置 19

6、72年發(fā)明了微機(jī)保護(hù)裝置年發(fā)明了微機(jī)保護(hù)裝置 發(fā)發(fā) 展展歷歷 程程1、按照保護(hù)對(duì)象可分為線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、母線保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、電容器保護(hù)、電抗器保護(hù)等等。2、按保護(hù)故障類型：相間短路保護(hù)、接地故障保護(hù)、匝間短路保護(hù)等。3、按照保護(hù)作用可分為：主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)等。 （四）保護(hù)裝置分類的標(biāo)準(zhǔn)（四）保護(hù)裝置分類的標(biāo)準(zhǔn) 邏輯判斷邏輯判斷部分采用軟件部分采用軟件方式實(shí)現(xiàn)方式實(shí)現(xiàn) 傳統(tǒng)保護(hù)傳統(tǒng)保護(hù) 微機(jī)保護(hù)微機(jī)保護(hù) 方便可靠，方便可靠，易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的保護(hù)原理。保護(hù)原理。實(shí)現(xiàn)方式實(shí)現(xiàn)方式比比 較較 邏輯判斷邏輯判斷部分采用硬件部分采用硬件方式實(shí)現(xiàn)方式實(shí)現(xiàn) 對(duì)于對(duì)于比較復(fù)比較復(fù)雜

7、原理的繼電保雜原理的繼電保護(hù)，難于實(shí)現(xiàn)。護(hù)，難于實(shí)現(xiàn)。 測(cè)量回路測(cè)量回路保護(hù)裝置保護(hù)裝置單、三相操作箱單、三相操作箱跳合閘機(jī)構(gòu)跳合閘機(jī)構(gòu)控制部分控制部分PTCT二次回路二次回路執(zhí) 行部 分測(cè) 量部 分整 定 值邏 輯部 分輸 出 信 號(hào)輸 入 信 號(hào)保護(hù)裝置基本構(gòu)成框圖保護(hù)裝置基本構(gòu)成框圖1 1 測(cè)量部分測(cè)量部分 輸入測(cè)量部分是測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象輸人的信號(hào)有關(guān)電氣量，并與輸入測(cè)量部分是測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象輸人的信號(hào)有關(guān)電氣量，并與已給定的整定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，給出已給定的整定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，給出“是是”、“非非”、“大于大于”、“不大于不大于”等于等于“0 ”0 ”或或“1 ”

8、1 ”性質(zhì)的一組邏輯信號(hào)，從性質(zhì)的一組邏輯信號(hào)，從而判斷保護(hù)是否應(yīng)該起動(dòng)。而判斷保護(hù)是否應(yīng)該起動(dòng)。2 2 邏輯部分邏輯部分 邏輯部分是根據(jù)測(cè)量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀邏輯部分是根據(jù)測(cè)量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系工作，態(tài)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系工作，最后確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行最后確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行部分。繼電保護(hù)中常用的邏輯回路有部分。繼電保護(hù)中常用的邏輯回路有“或或”、“與與”、“否否”、“延延時(shí)起動(dòng)時(shí)起動(dòng)”、“延時(shí)返

9、回延時(shí)返回”以及以及“記憶記憶”等回路。等回路。3 3 執(zhí)行部分執(zhí)行部分 執(zhí)行部分是根據(jù)邏輯部分輸出的信號(hào)，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)執(zhí)行部分是根據(jù)邏輯部分輸出的信號(hào)，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。如故障時(shí)，動(dòng)作于跳閘；不正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)出信號(hào)；正常運(yùn)的任務(wù)。如故障時(shí)，動(dòng)作于跳閘；不正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)出信號(hào)；正常運(yùn)行時(shí)，不動(dòng)作等。行時(shí)，不動(dòng)作等。（微機(jī)保護(hù)）（微機(jī)保護(hù)）基本構(gòu)成框圖說明基本構(gòu)成框圖說明一次系統(tǒng)示意圖保護(hù)柜端子排操作箱保護(hù)光纖接口思考題：線路保護(hù)就是保護(hù)線路,保護(hù)范圍是否只限于線路呢？答案：不是。單相接地故障單相接地故障.相間故障（兩相短路）相間故障（兩相短路）兩相接地故障兩相接地故障三相

10、短路（三相短路接地故障）三相短路（三相短路接地故障）各類性質(zhì)的開路各類性質(zhì)的開路1.1線路故障的類型線路故障的類型電流增大電流增大出現(xiàn)差流出現(xiàn)差流 出現(xiàn)序分量出現(xiàn)序分量 （零序、負(fù)序）（零序、負(fù)序）電電 流流電電 壓壓電壓降低電壓降低 電流電壓間相角發(fā)生變化電流電壓間相角發(fā)生變化 電流與電壓比值發(fā)生變化電流與電壓比值發(fā)生變化 出現(xiàn)序分量出現(xiàn)序分量 (零序、負(fù)序）零序、負(fù)序）電電 流流保保 護(hù)護(hù) 零零 序序電電 流流 阻阻 抗抗保保 護(hù)護(hù) 縱縱 聯(lián)聯(lián)保保 護(hù)護(hù) 電電 壓壓保保 護(hù)護(hù) 主保護(hù)主保護(hù)近后備保護(hù)近后備保護(hù) 后備保護(hù)后備保護(hù) 主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用來切除故障的保護(hù)。

11、，用來切除故障的保護(hù)。 主保護(hù)是滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備主保護(hù)是滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇地安全要求，能以最快速度有選擇地切除被保護(hù)線路和設(shè)備的保護(hù)。切除被保護(hù)線路和設(shè)備的保護(hù)。遠(yuǎn)后備保護(hù)遠(yuǎn)后備保護(hù) 主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本電主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本電力設(shè)備或線路的另一套保護(hù)力設(shè)備或線路的另一套保護(hù)來實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)。來實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)。 主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰電力設(shè)備或線路的，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。保護(hù)實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。 后備保護(hù)：后備保護(hù)：在要求繼電保護(hù)動(dòng)作有選擇性的同時(shí)，必須考在要求繼電保護(hù)動(dòng)作有選擇性的同時(shí)，必須考慮繼電保護(hù)或斷路器有拒絕動(dòng)作的可能

12、性，因而就需要考慮繼電保護(hù)或斷路器有拒絕動(dòng)作的可能性，因而就需要考慮慮后備保護(hù)后備保護(hù)的問題。當(dāng)?shù)膯栴}。當(dāng)k1 k1 點(diǎn)短路時(shí)，距短路點(diǎn)最近的保點(diǎn)短路時(shí)，距短路點(diǎn)最近的保護(hù)護(hù)6 6 本應(yīng)動(dòng)作切除故障，但由于某種原因，該處的繼電保本應(yīng)動(dòng)作切除故障，但由于某種原因，該處的繼電保護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作，故障便不能消除，此時(shí)如其前面一護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作，故障便不能消除，此時(shí)如其前面一條線路（靠近電源側(cè)）的保護(hù)條線路（靠近電源側(cè)）的保護(hù)5 5 能動(dòng)作，故障也可消除。能動(dòng)作，故障也可消除。 能起保護(hù)能起保護(hù)5 5 這種作用的保護(hù)稱為相鄰元件的這種作用的保護(hù)稱為相鄰元件的后備保護(hù)后備保護(hù)。同理。按以上方式構(gòu)成的

13、后備保護(hù)是在遠(yuǎn)處實(shí)現(xiàn)的，因此同理。按以上方式構(gòu)成的后備保護(hù)是在遠(yuǎn)處實(shí)現(xiàn)的，因此又稱為又稱為遠(yuǎn)后備保護(hù)遠(yuǎn)后備保護(hù)。 分析：分析：一般情況下遠(yuǎn)后備保護(hù)動(dòng)作切除故障將使供電中斷一般情況下遠(yuǎn)后備保護(hù)動(dòng)作切除故障將使供電中斷的范圍擴(kuò)大。的范圍擴(kuò)大。2K1K 在復(fù)雜的高壓電網(wǎng)中，當(dāng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)后備保護(hù)在技術(shù)上有在復(fù)雜的高壓電網(wǎng)中，當(dāng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)后備保護(hù)在技術(shù)上有困難時(shí)，也可以采用近后備保護(hù)的方式。即當(dāng)本元件的主困難時(shí)，也可以采用近后備保護(hù)的方式。即當(dāng)本元件的主保護(hù)拒絕動(dòng)作時(shí)，由本元件的另一套保護(hù)作為后備保護(hù)；保護(hù)拒絕動(dòng)作時(shí)，由本元件的另一套保護(hù)作為后備保護(hù)；為此，在每一元件上應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的主保護(hù)和后備保護(hù)，并為此，在每

14、一元件上應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的主保護(hù)和后備保護(hù)，并裝設(shè)必要的斷路器失靈保護(hù)。由于這種后備作用是在主保裝設(shè)必要的斷路器失靈保護(hù)。由于這種后備作用是在主保護(hù)安裝處實(shí)現(xiàn)，因此，稱它為護(hù)安裝處實(shí)現(xiàn)，因此，稱它為近后備保護(hù)近后備保護(hù)。 分析：分析：遠(yuǎn)后備的性能是比較完善的，它對(duì)相鄰元件的遠(yuǎn)后備的性能是比較完善的，它對(duì)相鄰元件的保護(hù)裝置、斷路器、二次回路和直流電源所引起的拒絕動(dòng)保護(hù)裝置、斷路器、二次回路和直流電源所引起的拒絕動(dòng)作，均能起到后備作用，同時(shí)它的實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，因此，作，均能起到后備作用，同時(shí)它的實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，因此，在電壓較低的線路上應(yīng)優(yōu)先采用，在電壓較低的線路上應(yīng)優(yōu)先采用， 只有當(dāng)遠(yuǎn)后備不能滿足靈敏度

15、和速動(dòng)性的要求時(shí)，才只有當(dāng)遠(yuǎn)后備不能滿足靈敏度和速動(dòng)性的要求時(shí)，才考慮采用近后備的方式考慮采用近后備的方式。 原原 理理類類 型型分分 析析故障電流故障電流IIset 階段式電流保護(hù)階段式電流保護(hù)：簡(jiǎn)單、可靠，：簡(jiǎn)單、可靠，能反能反映各種性質(zhì)的故障。映各種性質(zhì)的故障。直接受電網(wǎng)的接線直接受電網(wǎng)的接線以及電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變以及電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響化的影響瞬時(shí)瞬時(shí)電流速斷電流速斷定時(shí)限定時(shí)限過電流過電流限限時(shí)時(shí)電流速斷電流速斷反時(shí)限過電流保護(hù)反時(shí)限過電流保護(hù) 配置原則： 在 35kV 及以上中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)的線路上，應(yīng)裝設(shè)反映相間短路的保護(hù)裝置，一般裝設(shè)三段式電流保護(hù)。 對(duì)單相接地*故障

16、，一般裝設(shè)單相接地信號(hào)裝置。有條件時(shí)，應(yīng)裝設(shè)單相接地保護(hù)。 在單側(cè)電源的鏈?zhǔn)絾位鼐€路上，應(yīng)盡量采用階段式的電流電壓保護(hù)，當(dāng)不能滿足快速性和靈敏性要求時(shí)，可允許速斷保護(hù)無選擇性動(dòng)作，而以重合閘來補(bǔ)救。 在運(yùn)行中可能經(jīng)常出現(xiàn)過負(fù)荷的電纜線路應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，一般作用于信號(hào)。必要時(shí)動(dòng)作于跳閘。 配電線路保護(hù)（配電線路保護(hù)（35-60）kv電網(wǎng)電網(wǎng)（ 國(guó)網(wǎng)教材）國(guó)網(wǎng)教材） 配置原則：在 10kV 中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的架空線和電纜線路上，應(yīng)裝設(shè)相間短路及單相接地的保護(hù)裝置。 對(duì)于單側(cè)電源輻射形電網(wǎng)的單回路，可裝設(shè)兩段過電流保護(hù)：第一段為不帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)；第二段為帶時(shí)限的過電流保護(hù)。（允許只裝設(shè)

17、I、III段或II、III段或只裝設(shè)第III段電流保護(hù)。） 對(duì)于單相接地故障，在出線不多的情況下，一般裝設(shè)反應(yīng)零序電壓信號(hào)的選線裝置。在出線較多的情況下，則應(yīng)裝設(shè)接地保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)。只有在根據(jù)人身及設(shè)備安全的要求需要時(shí)，才裝設(shè)動(dòng)作于跳閘的接地保護(hù)。 對(duì)運(yùn)行中可能出現(xiàn)過負(fù)荷的電纜線路或者元件保護(hù)，可裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，一般動(dòng)作于信號(hào)，必要時(shí)動(dòng)作于跳閘。 配電線路保護(hù)配電線路保護(hù)10kv及以下電網(wǎng)及以下電網(wǎng)（ 國(guó)網(wǎng)教材）國(guó)網(wǎng)教材） 6kv配電線路保護(hù)配電線路保護(hù)段河段河35KV站站6KV下井回路定值下井回路定值 序號(hào)定值名稱整定值控制字1過流I段定值45A過流I段投入12過流I段時(shí)間0S過流II段投入

18、13過流段定值28A過流III段投入14過流II段時(shí)間0.3S過流III段投反時(shí)限05過流III段定值9A過流I段經(jīng)復(fù)壓閉鎖06過流III段時(shí)間0.7S過流II段經(jīng)復(fù)壓閉鎖07過流加速段定值99A過流III段經(jīng)復(fù)壓閉鎖08過流加速時(shí)間99S過流I段經(jīng)方向閉鎖09過流低壓閉鎖定值2V過流II段經(jīng)方向閉鎖010過流負(fù)序電壓閉鎖定值2V過流III段經(jīng)方向閉鎖011過負(fù)荷保護(hù)定值15APT斷線檢測(cè)投入112過負(fù)荷保護(hù)時(shí)間99SPT斷線退電流保護(hù)013零序過流I段定值12A過流加速段投入014零序過流I段時(shí)間99S零序加速段投入015零序過流II段定值12A前加速投入016零序過流II段時(shí)間99S過負(fù)荷

19、投入017零序過流III段定值12A零序過流I段投入018零序過流III段時(shí)間99S零序過流II段投入019零序過流加速段定值12A零序過流III段投入020零序過流加速時(shí)間99S零序過流III段投反時(shí)限021低周保護(hù)低頻定值48.25Hz低周保護(hù)投入122低周保護(hù)低壓閉鎖定值65VDF/DT閉鎖投入123DF/DT閉鎖定值6Hz/s重合閘投入024低頻保護(hù)時(shí)間0.2S重合閘檢同期025重合閘同期角89重合閘檢無壓026重合閘時(shí)間99S投低壓保護(hù)027低電壓定值2V投過流閉鎖低壓028低壓電流閉鎖定值99A投過壓保護(hù)029低電壓動(dòng)作時(shí)間99S投零序過壓保護(hù)030過電壓定值160V投高周保護(hù)03

20、1過電壓時(shí)間99S投過流閉鎖032零序過壓定值99V出口1000010000000011133零序過壓時(shí)間99S34高周保護(hù)定值55HZ出口2000000000000000035高周保護(hù)時(shí)間99S36過流閉鎖定值99A37過流III段反時(shí)限特性038零序III段反時(shí)限特性0三段式第段瞬時(shí)電流速斷保護(hù)第段限時(shí)電流速斷保護(hù)第段定時(shí)限過電流保護(hù)主保護(hù)后備保護(hù)優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)電流電壓（如電壓閉鎖方向電流保護(hù)，多電源時(shí)）變化，原理簡(jiǎn)單、可靠；缺點(diǎn)：受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響大，保護(hù)范圍變化大，靈敏度低，不適合高壓電網(wǎng)。三段式電流保護(hù)三段式電流保護(hù)：三段式電流保護(hù)：僅反應(yīng)于電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作，和其它線路間沒有配合關(guān)系。

21、 保護(hù)范圍：只能保護(hù)線路一部分,最大運(yùn)行方式約全長(zhǎng)的50%，最小保護(hù)范圍不應(yīng)小于全長(zhǎng)的1520 ,(不能到80%左右，過負(fù)荷20%范圍就到線路末端了，會(huì)失去選擇性。)動(dòng)作速度快，但有0.06左右延時(shí)。 構(gòu)成：硬件結(jié)構(gòu)如圖： 工作原理：工作原理：正常運(yùn)行時(shí)，正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷電流流過線路，反映在電流繼電器1中的電流小于啟動(dòng)電流，1不動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)是斷開的，2常開觸點(diǎn)也是斷開的，信號(hào)繼電器3 線圈和斷路器QF跳閘線圈中無電流，斷路器主觸頭閉合處于送電狀態(tài)。 當(dāng)線路短路時(shí)，當(dāng)線路短路時(shí)，短路電流超過保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流，電流繼電器1常開觸點(diǎn)閉合啟動(dòng)中間繼電器2 , 2常開觸點(diǎn)閉合將正電源接入3的線圈，

22、并通過斷路器的常開輔助觸點(diǎn)QFI ，接到跳閘線圈TQ構(gòu)成通路，斷路器DL執(zhí)行跳閘動(dòng)作，DL跳閘后切除故障線路。 中間繼電器中間繼電器2 的作用的作用:一方面是利用一方面是利用2 的常開觸點(diǎn)（大容的常開觸點(diǎn)（大容量）代替電流繼電器量）代替電流繼電器1的小容量觸點(diǎn)，接通的小容量觸點(diǎn)，接通TQ線圈；另一方線圈；另一方面是利用帶有面是利用帶有0 . 06 一一0 . 08s延時(shí)的中間繼電器，以增大保延時(shí)的中間繼電器，以增大保護(hù)的固有動(dòng)作時(shí)間，躲過避雷器放電時(shí)間（一般放電時(shí)間可護(hù)的固有動(dòng)作時(shí)間，躲過避雷器放電時(shí)間（一般放電時(shí)間可達(dá)達(dá)0.040.06s ) ，以防止避雷器放電引起保護(hù)誤動(dòng)作。，以防止避雷器

23、放電引起保護(hù)誤動(dòng)作。 信號(hào)繼電器信號(hào)繼電器3 的作用是用于指示該保護(hù)動(dòng)作，以便運(yùn)行的作用是用于指示該保護(hù)動(dòng)作，以便運(yùn)行人員處理和分析故障。人員處理和分析故障。 對(duì)每一套保護(hù)裝置來講，在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路故障時(shí)，通過保護(hù)裝置的短路電流為最大，稱為系統(tǒng)最大運(yùn)行方式； 在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)，則短路電流為最小，則稱為系統(tǒng)最小運(yùn)行方式。(系統(tǒng)正序和負(fù)序等值阻抗相等時(shí)，有兩相短路電流等于該點(diǎn)三相短路電流的3/2=0.866 倍) 對(duì)每套保護(hù)裝置來講：一般情況下，應(yīng)按系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路故障時(shí)運(yùn)行方式和故障類型來整定其保護(hù)范圍。 IdZ的整定： IdZ=（1.2-1.3

24、）I本線路末端三相短路時(shí)流過本保護(hù)的電流 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的校驗(yàn)：一般情況下，應(yīng)按系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的兩相短路時(shí)的運(yùn)行方式和故障類型來校驗(yàn)其保護(hù)范圍。規(guī)程規(guī)定，最小保護(hù)范圍不應(yīng)小于線路全長(zhǎng)的1520 。 由于保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限與短路電流的大小無關(guān)(大于門限值)，是固定的，故稱為限時(shí)電流速斷。 限時(shí)電流速斷保護(hù)用來切除本線路上速斷范圍以外的故障，能保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，同時(shí)也能作為本段瞬時(shí)速斷保護(hù)的近后備保護(hù)。 保護(hù)范圍：可以保護(hù)本線路全長(zhǎng)，通常要求段延伸到下一段線路的保護(hù)范圍，但不能超出下一段線路段的保護(hù)范圍。 在線路上裝設(shè)了電流速斷和限時(shí)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內(nèi)的故障都

25、能在0.5s 的時(shí)間內(nèi)予以切除，在一般情況下都能滿足速動(dòng)性的要求。具有這種性能的保護(hù)稱為該線路的主保護(hù)。 分析：動(dòng)作時(shí)間帶延時(shí)的原因，由于要求限時(shí)電流速斷保護(hù)必須保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，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(shí)，它就要誤動(dòng)。為了保證動(dòng)作的選擇性，就必須使保護(hù)的動(dòng)作帶有一定的時(shí)限。一般動(dòng)作時(shí)限比下一條線路的電流速斷保護(hù)（ 段）高出一個(gè)t的時(shí)間階段，通常取0.5s ，微機(jī)保護(hù)取 03s。構(gòu)成：硬件結(jié)構(gòu)與第段類似。 IdZ的整定：為了使段電流保護(hù)能保護(hù)本線路全長(zhǎng)，且不能超出下一段線路段的保護(hù)范圍。則段電流保護(hù)的動(dòng)作電流: IdZ =（1.1-1.2 ）I

26、下一段線路段電流保護(hù)的動(dòng)作電流 采用電流第段的原因： 段電流速斷保護(hù)可無時(shí)限地切除故障線路，但它不能保護(hù)線路的全長(zhǎng)（15%-50%）。 段限時(shí)電流速斷保護(hù)雖然可以較小的時(shí)限切除線路全長(zhǎng)上任一點(diǎn)的故障，但它不能作相鄰線路故障的后備，即不能保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng). 因此，引入定時(shí)限過電流保護(hù)，又稱為段電流保護(hù)。 保護(hù)范圍：它不僅能夠保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，而且也能保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)，作為本線路段、段主保護(hù)的近后備以及相鄰下一線路保護(hù)的遠(yuǎn)后備。 第段的IdZ比第、段的IdZ小得多。其靈敏度比第、段更高；動(dòng)作電流IdZ的整定：按躲過被保護(hù)線路最大負(fù)荷電流整定，返回電流：要求在相鄰下段線路上的短路故障切除后保護(hù)能

27、可靠返回（即保護(hù)裝置的返回電流應(yīng)大于外部短路故障切除后流過本保護(hù)的最大自啟動(dòng)電流）。 這樣就可保證電流保護(hù)段在正常運(yùn)行時(shí)不啟動(dòng)，而在發(fā)生短路故障時(shí)啟動(dòng)，并以延時(shí)來保證選擇性。構(gòu)成：硬件結(jié)構(gòu)與第段類似。時(shí)限整定：為了保證選擇性，各段電流保護(hù)段（定時(shí)限過電流）的動(dòng)作時(shí)限按階梯原則整定，這個(gè)原則是從用戶到電源的各段線路保護(hù)的第段的動(dòng)作時(shí)限逐段增加一個(gè)t。見下頁(yè)說明： 在網(wǎng)絡(luò)中某處發(fā)生短路故障時(shí)，從故障點(diǎn)至電源之間所有線路上的電流保護(hù)第段的測(cè)量元件均可能動(dòng)作。例如：下圖中d點(diǎn)短路時(shí)，保護(hù)14都可能起動(dòng)。為了保證選擇性，須對(duì)各段線路的定時(shí)限過電流保護(hù)加延時(shí)元件且其動(dòng)作時(shí)間必須相互配合，越接近電源，延時(shí)t

28、i越長(zhǎng)。I段：保護(hù)本線路一部分，動(dòng)作時(shí)間快。段：保護(hù)本線路一部分，動(dòng)作時(shí)間快。II段：可保護(hù)本線路全長(zhǎng)及相鄰線路一部分，動(dòng)作時(shí)間有延時(shí)。段：可保護(hù)本線路全長(zhǎng)及相鄰線路一部分，動(dòng)作時(shí)間有延時(shí)。III段：保護(hù)本線路和相鄰線路，動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)。段：保護(hù)本線路和相鄰線路，動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)。 線路首端附近發(fā)生的短路故障，由第線路首端附近發(fā)生的短路故障，由第I段切除，線路末端附近發(fā)生的短路段切除，線路末端附近發(fā)生的短路故障，由第故障，由第II段切除，第段切除，第III段只起后備作用。段只起后備作用。（圖上說明：上級(jí)線路（圖上說明：上級(jí)線路 II 段可保護(hù)相鄰段可保護(hù)相鄰線路一部分，不超出下級(jí)線路線路一部分，不超出下

29、級(jí)線路 I 段范圍；上級(jí)線路段范圍；上級(jí)線路 III 段延時(shí)比下級(jí)線路段延時(shí)比下級(jí)線路 III 段長(zhǎng)）段長(zhǎng)）I I段段：只能保護(hù)線路一部分,最大運(yùn)行方式約全長(zhǎng)的50%，最小保護(hù)范圍不應(yīng)小于全長(zhǎng)的1520 , IIII段：段：可以保護(hù)本線路全長(zhǎng)，通常要求段延伸到下一段線路的保護(hù)范圍，但不能超出下一段線路段的保護(hù)范圍。IIIIII段：段：不僅能夠保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，而且也能保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)。（1）瞬時(shí)電流速斷的電流整定：是按躲過被保護(hù)線路末端的最大短路電流整定。一般整定電流取線路末端最大短路電流Ik.max的1.21.3 倍。（2）第段電流整定：其整定電流一般取下一段線路的瞬時(shí)電流速斷的 1112

30、 倍，并在本線末端故障最小短路電流時(shí)，可靠動(dòng)作。（3）第段的IdZ啟動(dòng)電流按照躲開最大 （過）負(fù)荷電流來整定的一種保護(hù)裝置。返回電流也應(yīng)躲過下一級(jí)線路故障切除后本線路的最大自啟動(dòng)負(fù)荷電流。 特點(diǎn)： (國(guó)網(wǎng)教材） 終端線路往往不裝設(shè)段,末級(jí)線路保護(hù)簡(jiǎn)化（或） 對(duì)終端線路可裝設(shè)兩段過電流保護(hù)，第一段為不帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)（保護(hù)范圍可伸到變壓器內(nèi)部）；第二段為帶時(shí)限的過電流保護(hù)，保護(hù)可采用定時(shí)限(段)或反時(shí)限特性。 根據(jù)被保護(hù)線路在系統(tǒng)中的地位，在保證滿足選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的前提下，允許只裝設(shè)I、III段或II、III段或只裝設(shè)第III段電流保護(hù)。 Tn為為n段保護(hù)時(shí)限（段保護(hù)時(shí)限（n=1，2

31、，3）在電流保護(hù)投入運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，當(dāng)任一相電流大于電流定值在電流保護(hù)投入運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，當(dāng)任一相電流大于電流定值且時(shí)間大于整且時(shí)間大于整定延時(shí)后定延時(shí)后，裝置動(dòng)作即出口跳閘裝置動(dòng)作即出口跳閘，并發(fā)出，并發(fā)出“保護(hù)動(dòng)作保護(hù)動(dòng)作”信號(hào)以及遠(yuǎn)傳信號(hào)以及遠(yuǎn)傳或就地顯示或就地顯示“過流信號(hào)過流信號(hào)”。各段電流及時(shí)間定值可獨(dú)立整定，通過分別設(shè)置保護(hù)壓板或控制字來投各段電流及時(shí)間定值可獨(dú)立整定，通過分別設(shè)置保護(hù)壓板或控制字來投退。退。 微機(jī)型三段式電流保護(hù)的原理框圖微機(jī)型三段式電流保護(hù)的定值單-川底35KV站（10KV）定值種類定值項(xiàng)目整定值定值種類定值項(xiàng)目整定值過流過流段46A零序零序段99A閉鎖電壓99V零序

32、段99A過流段30A零序段延時(shí)22S過流段延時(shí)0.25S零序段99A過流段6.5A零序段延時(shí)22S過流段延時(shí)0.6S低周頻率45Hz反時(shí)限電流99A滑差10Hz/s最小延時(shí)22S低周延時(shí)22S重合閘重合閘延時(shí)22S閉鎖電流5A同期壓差150V閉鎖電壓150V無壓元件150V低壓解列10V啟動(dòng)元件電流突變量0.5A解列延時(shí)22S過負(fù)荷元件5A參數(shù)PT變比10/0.1無電流元件0.5ACT變比500/5多電源網(wǎng)絡(luò)增加方向元件保證選擇性多電源網(wǎng)絡(luò)增加方向元件保證選擇性: 分析：分析：雙側(cè)電源供電情況下，雙側(cè)電源供電情況下，K1K1故障，對(duì)故障，對(duì)誤動(dòng)作的保護(hù)誤動(dòng)作的保護(hù)3 3而言，而言，實(shí)際短路實(shí)際

33、短路功率的方向功率的方向都是由線路流向母線，這與在線路故障時(shí)正確動(dòng)都是由線路流向母線，這與在線路故障時(shí)正確動(dòng)作的保護(hù)作的保護(hù)2 2的短路功率方向剛好相反。的短路功率方向剛好相反。解決方法：利用判別短路功率方向或電流、電壓之間的相位關(guān)系，就可以判別發(fā)生故障的方向。方向方向過過電流保護(hù)電流保護(hù) 即為了消除這種無選擇的動(dòng)作，就需要在可能誤動(dòng)作的保護(hù)上增設(shè)一個(gè)功率方向閉鎖元件，該元件只當(dāng)短路功率方向由母線流向線路時(shí)，才允許保護(hù)動(dòng)作。從而使繼電保護(hù)的動(dòng)作具有一定的方向性。 從硬件配置上看：方向性繼電保護(hù)的主要特點(diǎn)就是在原有保護(hù)的基礎(chǔ)上增加一個(gè)功率方向判別元件，以保證在反方向故障時(shí)把保護(hù)閉鎖使其不致誤動(dòng)作

34、。 同方向的保護(hù)，它們的靈敏度應(yīng)相互配合: IdZ 。1 IdZ .3 IdZ.5 t1 t3 t5 功率方向繼電器4、6是方向元件。由于加裝了功率方向繼電器，因此線路發(fā)生短路時(shí)，雖然電流繼電器都可能動(dòng)作，但只有流入功率方向繼電器的電流與功率方向繼電器規(guī)定的方向一致時(shí)（當(dāng)規(guī)定指向線路時(shí)，即一次電流從母線流向線路時(shí)），功率方向繼電器才動(dòng)作，從而使斷路器跳閘。 電壓元件做閉鎖元件，電流元件做測(cè)量元件；I,II段電流元件整定同前電流保護(hù)，電壓元件保證靈敏度；在 III 段整定時(shí)， III段電流元件躲過最大負(fù)荷電流（事故性），電壓元件保證躲過(低于)保護(hù)安裝處最低運(yùn)行電壓，由于有電壓閉鎖元件所以可不用

35、考慮電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)系數(shù)，因而保護(hù)靈敏度和可靠性得到提高。電壓電流保護(hù)一般用于多電源或較復(fù)雜的電網(wǎng)。 在中性點(diǎn)非直接接地的電網(wǎng)（又稱小接地電流系統(tǒng)）中發(fā)生單相接地時(shí)，由于故障點(diǎn)的電流很小，而且三相之間的線電壓仍然保持對(duì)稱，對(duì)負(fù)荷的供電沒有影響，在故障不擴(kuò)大的情況下，可以運(yùn)行一段時(shí)間。注意，在單相接地以后，其他兩相的對(duì)地電壓要升高 倍。 因此，在小接地電流系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí)，一般只要求繼電保護(hù)能發(fā)出信號(hào)（無選擇性、有選擇性），而不必跳閘。但當(dāng)單相接地對(duì)人身和設(shè)備的安全有危險(xiǎn)時(shí)，則應(yīng)動(dòng)作于跳閘。特別是對(duì)配電網(wǎng)供電可靠性要求越來越高的今天，更是應(yīng)該如此。3 取得零序電壓的接線圖( a ）用三個(gè)單

36、相式電壓互感器；( b ）用三相五柱式電壓互感器 有選擇性的電纜零序電流互感器接線 這種保護(hù)安裝在電纜線路或經(jīng)電纜引出的架空線路上。其整定的動(dòng)作電流為2-5倍的本線路的對(duì)地電容電流。l思考題：l哪些可以保護(hù)本段線路全長(zhǎng)？哪些可以延伸到其他段線路？哪些只能保護(hù)本段線路部分長(zhǎng)度？l全長(zhǎng)：縱聯(lián)保護(hù)l延伸：零序二段、過流二段、距離二段l部分：電流速斷（1520以上）、距離保護(hù)的一段（8085）、零序一段配置原則：110 k V 中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中，裝設(shè)反映接地短路和相間短路的保護(hù)裝置。 應(yīng)配置反應(yīng)相間故障的三段式相間距離保護(hù)。 應(yīng)配置反應(yīng)接地故障的三段式接地距離保護(hù)和三段式或四段式零序電流保護(hù)。

37、接地故障保護(hù)： 階段式零序保護(hù)（IV段）和接地距離保護(hù)（III段式）。相間故障保護(hù)： 階段式相間距離保護(hù)（III段式）。后備保護(hù)：一般采用遠(yuǎn)后備。重合閘：三相一次重合閘。 現(xiàn)在也逐漸在重要線路配置縱聯(lián)保護(hù)作為110kv線路保護(hù)，再以距離和零序作為后備保護(hù)。原原 理理類類 型型分分 析析Z=U/I 接地距離保護(hù)接地距離保護(hù)：保護(hù)范圍較為穩(wěn)定，不受負(fù)荷電流和系保護(hù)范圍較為穩(wěn)定，不受負(fù)荷電流和系統(tǒng)方式變化的影響；能反映各種性質(zhì)的故障統(tǒng)方式變化的影響；能反映各種性質(zhì)的故障 。 保護(hù)范圍受過渡電阻的影響較大。保護(hù)范圍受過渡電阻的影響較大。 相間距離保護(hù)相間距離保護(hù)電網(wǎng)的距離保護(hù)電網(wǎng)的距離保護(hù)距離保護(hù)距離

38、保護(hù)反映故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離，它基本上不受系統(tǒng)的運(yùn)行方式的影響。 圖上發(fā)生短路時(shí)：ZK1ZK2 1. 選擇性 在、多電源的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中能保證動(dòng)作的選擇性。距離保護(hù)距離保護(hù)范圍穩(wěn)定，范圍穩(wěn)定，I 段基本不受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響。段基本不受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響。其它段受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響也比電流電壓保護(hù)小。電流保護(hù)在長(zhǎng)距離加重載情況下，由于末端短路和正常差別可能不大，會(huì)失去選擇性。 2. 快速性 距離保護(hù)的第一段能保護(hù)線路全長(zhǎng)的85%，對(duì)雙側(cè)電源的線路，至少有30%（帶方向，15 % +15 % ）的范圍保護(hù)要以II段時(shí)間切除故障（可見不能做到全線速動(dòng)，不能作為220KV主保護(hù)）。3. 靈敏性 由于距離保

39、護(hù)同時(shí)反應(yīng)電壓和電流，靈敏度高。4.可靠性 由于阻抗繼電器構(gòu)成復(fù)雜，距離保護(hù)的直流回路多，振振蕩閉鎖、斷線閉鎖蕩閉鎖、斷線閉鎖等使接線復(fù)雜，可靠性較電流保護(hù)低。距離保護(hù)的工作原理距離保護(hù)的工作原理 斷路器處所裝距離保護(hù)測(cè)量元件的輸入是該處的母線電壓和流過該線路上的電流。是反應(yīng)電流增大和電壓降低（即測(cè)量阻抗降低）而動(dòng)作的一種保護(hù)。 當(dāng)故障點(diǎn)距保護(hù)安裝處越近時(shí)，保護(hù)裝置感受的距離越小，保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間就越短(段）；反之，當(dāng)故障點(diǎn)離保護(hù)安裝處遠(yuǎn)時(shí)，保護(hù)裝置感受的距離越大，保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限就越長(zhǎng)(段） 。這樣，故障將總是由距故障點(diǎn)近的保護(hù)首先切除，從而保證在任何形狀電網(wǎng)中，故障線路都能有選擇地切除。 因此

40、，距離保護(hù)的測(cè)量元件測(cè)量元件應(yīng)能測(cè)量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離。而測(cè)量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離，實(shí)際上是測(cè)量故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的線路阻抗。 距離保護(hù)的工作原理距離保護(hù)的工作原理 正常運(yùn)行時(shí)母線上的工作電壓 在額定值附近，一般說，線路的負(fù)荷電流 ，相對(duì)短路電流又小得多，故線路在負(fù)荷狀態(tài)下的測(cè)量阻抗值較大測(cè)量阻抗值較大，且其角度為負(fù)荷功率因數(shù)角。 而在BC線上發(fā)生金屬性三相短路時(shí)，在斷路器 2QF處所測(cè)量的測(cè)量阻抗值小測(cè)量阻抗值小(等于該處母線殘余電壓與流經(jīng)該處保護(hù)的電流的比值)為： A B C 1 2 3 Zd Ud 距離保護(hù)通過阻抗繼電器阻抗繼電器來完成對(duì)線路阻抗的測(cè)量。線路阻抗的測(cè)量。 單相式

41、阻抗繼電器是指加入繼電器只有一個(gè)電壓 （可以是相電壓或線電壓） 和一個(gè)電流 （可以是相電流或兩相電流差）的阻抗繼電器，加入繼電器的電壓與電流比值稱為繼電器的測(cè)量阻抗 。 測(cè)量阻抗可表示為：rUrImZrrmIUZ 阻抗繼電器的測(cè)量阻抗應(yīng)正比于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的距離； 阻抗繼電器的測(cè)量阻抗應(yīng)與故障類型無關(guān)，也就是保護(hù)范圍不隨故障類型而變化； 阻抗繼電器的測(cè)量阻抗應(yīng)不受短路故障點(diǎn)過渡電阻的影響。（）阻抗繼電器的工作方式：按絕對(duì)值比較方式的，按相位比較方式。（3 ）阻抗繼電器接線方式：反應(yīng)相間短路的有00 接線、+300 接線、-300 接線；反應(yīng)接地故障的接線。常規(guī)距離保護(hù)的構(gòu)成框圖：常規(guī)

42、距離保護(hù)的構(gòu)成框圖： 由起動(dòng)元件、方向元件、測(cè)量元件、時(shí)間元件和執(zhí)行部分組成。起 動(dòng)元 件輸 入 信 號(hào)方 向元 件時(shí) 間元 件跳 閘阻 抗元 件出 口元 件起動(dòng)元件：發(fā)生短路故障時(shí)瞬時(shí)起動(dòng)保護(hù)裝置。方向元件：判斷短路方向。測(cè)量元件：測(cè)量短路點(diǎn)至保護(hù)安裝處距離（阻抗繼電器）。時(shí)間元件：根據(jù)預(yù)定的時(shí)限特性動(dòng)作的時(shí)限，保證保護(hù)動(dòng)作的 選擇性。執(zhí)行元件：作用于斷開斷路器。三段式距離保護(hù)的原理框圖帶閉鎖的三段式距離保護(hù)的原理框圖 系統(tǒng)振蕩特點(diǎn)：兩側(cè)相位在0360度間變化，電氣量作周期性平滑變化，且各點(diǎn)的電流電壓相角是變化的，振蕩中心電壓最低，電壓電流保持對(duì)稱，不會(huì)出現(xiàn)負(fù)序和靈序分量。振蕩可在系統(tǒng)的穩(wěn)定

43、控制裝置（連鎖切機(jī)、切負(fù)荷）、自動(dòng)裝置、調(diào)節(jié)器等作用下恢復(fù)正常。 為防止振蕩時(shí)誤動(dòng)，應(yīng)設(shè)置閉鎖。其利用的區(qū)分方式為：不對(duì)稱短路存在負(fù)序和靈序分量，三相短路的電壓電流存在突變。 對(duì)振蕩閉鎖裝置的要求：發(fā)生短路時(shí)快速開放保護(hù)；出現(xiàn)振蕩時(shí)快速閉鎖保護(hù)；振蕩平息后復(fù)歸保護(hù)。為了提高距離保護(hù)動(dòng)作的選擇性、可靠性，應(yīng)采用方向元件，即使用方向阻抗繼電器元件，使保護(hù)性能有較顯著改善。1K （1） 距離保護(hù)第距離保護(hù)第段的段的整定：整定： 一般按躲開下一條線路出口處一般按躲開下一條線路出口處相間相間短路短路故障故障的原則的原則來來整定，一般為本線路阻抗的整定，一般為本線路阻抗的 70%整定。整定。 （2） 距離

44、保護(hù)第距離保護(hù)第段的段的整定：整定： 距離距離段定值，按本線路末端發(fā)生金屬性相間故障段定值，按本線路末端發(fā)生金屬性相間故障有足夠靈敏度整定。與相鄰線距離保護(hù)第有足夠靈敏度整定。與相鄰線距離保護(hù)第段相配合，考段相配合，考慮原則與限時(shí)電流速斷保護(hù)相同。慮原則與限時(shí)電流速斷保護(hù)相同。 ( 3 ）距離保護(hù)第）距離保護(hù)第段的段的整定：整定： 距離距離段定值按可靠躲過本線路的最大事故過負(fù)荷段定值按可靠躲過本線路的最大事故過負(fù)荷電流對(duì)應(yīng)的最小阻抗整定，并與相鄰線路距離電流對(duì)應(yīng)的最小阻抗整定，并與相鄰線路距離段配合。段配合。階梯型三段式距離保護(hù)I段的保護(hù)范圍為線路全長(zhǎng)的（8085），動(dòng)作時(shí)限為各繼電器固有動(dòng)作

45、時(shí)間之和，約0.1s以內(nèi)，稱為瞬時(shí)動(dòng)作。作為本線路的主保護(hù)。距離保護(hù)段的保護(hù)范圍為被保護(hù)線路的全長(zhǎng)及下一線路的（3040），不超過相鄰線路距離I段的保護(hù)范圍，動(dòng)作時(shí)限要與下一線路距離I段動(dòng)作時(shí)限配合，一般取0.5S左右。作為本線路的主保護(hù)。距離保護(hù)III段為后備保護(hù)，一般其保護(hù)范圍較長(zhǎng)，包括本線路和下一線路的全長(zhǎng)乃至更遠(yuǎn)。距離III段的動(dòng)作時(shí)限是按階梯原則整定的，即本線路距離III段動(dòng)作時(shí)限比下一線路距離III段的動(dòng)作時(shí)限大t(約05S)。主要作為相鄰線路的后備保護(hù)。 三段式距離保護(hù)的保護(hù)范圍及時(shí)限配合三段式距離保護(hù)的保護(hù)范圍及時(shí)限配合（國(guó)網(wǎng)教材）保護(hù)裝置種類定值時(shí)間跳開關(guān)號(hào)保護(hù)范圍或靈敏度備

46、注一次值二次值接地距離段3.20.35015670%線末校接地距離段13.21.440.31562.7線末校接地距離段505.52.415610線末校相間距離段3.660.4015680%線末校相間距離段15.51.690.31563.4線末校相間距離段60.56.62.415613.3線末校零序過流段0156零序過流段0.31561線末3I0（1）校零序過流段0.61561.8線末3I0（1）校零序過流段2.71562.5線末3I0（1）校TV斷線過流段0.3156TV斷線過流段2.4156重合閘1.5普通重合閘原原 理理類類 型型分分 析析 系統(tǒng)發(fā)生接地短路，會(huì)出現(xiàn)零序電流和零系統(tǒng)發(fā)生接地

47、短路，會(huì)出現(xiàn)零序電流和零序電壓?？筛鶕?jù)有無零序分量，判斷系統(tǒng)是否序電壓?？筛鶕?jù)有無零序分量，判斷系統(tǒng)是否發(fā)生接地短路，從而構(gòu)成接地短路保護(hù)。發(fā)生接地短路，從而構(gòu)成接地短路保護(hù)。零序電流保護(hù)（階段式零序保護(hù)，零序方向零序電流保護(hù)（階段式零序保護(hù)，零序方向過流保護(hù)）過流保護(hù)）受系統(tǒng)接地點(diǎn)和運(yùn)行方式的影響較大受系統(tǒng)接地點(diǎn)和運(yùn)行方式的影響較大零序電流保護(hù)只反映接地性質(zhì)故障零序電流保護(hù)只反映接地性質(zhì)故障 零序電壓保護(hù)零序電壓保護(hù) 分析：110 k V 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，線路接地故障占所有故障的 80%以上，三相完全星形接線的過電流保護(hù)雖然也能保護(hù)接地短路，但其靈敏度低，保護(hù)時(shí)限長(zhǎng)。 采用輸電線路零序電

48、流保護(hù)能克服這一不足。因?yàn)椋合到y(tǒng)正常和兩相短路時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)零序電流和零序電壓，零序電流的整定電流較小，可提高保護(hù)的靈敏度；Y，d 接線的降壓變壓器側(cè)的零序電流不會(huì)反映到 Y 側(cè)，所以零序保護(hù)的時(shí)限可能取得較短。因此，零序電流保護(hù)為 110 kV 輸電線路接地故障的主要保護(hù)之一。 零序過電流保護(hù)的靈敏度較高。零序過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限受零序網(wǎng)絡(luò)的限制也較短。原理簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)可靠。 相間短路的電流速斷和限時(shí)電流速斷保護(hù)直接受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響很大，而零序電流保護(hù)受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響要小得多。 當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生某些不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)（例如，系統(tǒng)振蕩、短時(shí)過負(fù)荷等）三相是對(duì)稱的，相間短路的電流保護(hù)均受它

49、們的影響而可能誤動(dòng)作，因而需要采取必要的措施予以防止，而零序保護(hù)則不受它們的影響。 在11OkV 及以上的高壓和超高壓系統(tǒng)中，單相接地故障約占全部故障的70一90% , 而且其他的故障也往往是由單相接地發(fā)展起來的，因此，采用專門的零序保護(hù)就具有顯著的優(yōu)越性。 零序電流過濾器 ( a ）原理接線032 .4 4rabcIIIII大電流接地系統(tǒng):（系統(tǒng)中主變壓器中性點(diǎn)直接接地）國(guó)內(nèi)：X0/X145 國(guó)外：X0/X13 零序等值阻抗：網(wǎng)絡(luò)中性點(diǎn)接地方式，主要是與變壓器接地中性點(diǎn)分布、故障點(diǎn)位置、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等有關(guān)。零序保護(hù)原理: 利用系統(tǒng)中發(fā)生d(1),d(1,1)故障,系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)零序分量,而正常運(yùn)行

50、時(shí)無零序分量。根據(jù)這一特性，可利用零序分量構(gòu)成接地短路的保護(hù)。 零序電壓： 故障點(diǎn)U0最高，離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)， U0越低。變壓器中性點(diǎn)接地處U0=0 。 零序電流分布： 中性點(diǎn)接地變壓器的位置、短路點(diǎn)位置等有關(guān)，變壓器中性點(diǎn)必須接地才能形成零序通路。中性點(diǎn)接地的變壓器可以視為零序電流的電源。 大?。?與線路及中性點(diǎn)接地變壓器的零序阻抗有關(guān)。 零序功率：短路點(diǎn)最大(與U0相同)。 方向：與正序相反,從線路母線 零序電流零序電壓相位角取決于背側(cè)阻抗角。三段式 段:速動(dòng)段保護(hù) 段(、III段)應(yīng)能有選擇性切除本線路范圍的接地故障，其動(dòng)作時(shí)間應(yīng)盡量縮短。 最末一段：后備 即對(duì)III段式零序保護(hù)，其I段和I

51、I段作為本線路主保護(hù)，III段為相鄰線路遠(yuǎn)后備；可見，三段式零序電流保護(hù)與三段式電流保護(hù)是相似的。四段式簡(jiǎn)介：IV 段式同III段式相比，增加了一段不考慮對(duì)本線末端有規(guī)定靈敏度的零序保護(hù)，其余同段式零序保護(hù)。（如零序第段在線路對(duì)端母線接地故障時(shí)靈敏度不足，就由零序第段保護(hù)線路全長(zhǎng)，以保證對(duì)端母線接地故障時(shí)有足夠的靈敏度。這時(shí)，原來的零序第段就相應(yīng)地變?yōu)榱阈虻诙巍?guó)網(wǎng)教材） 從原理上講，三段式零序電流保護(hù)與三段式電流保護(hù)是完全相同的，不同的是零序電流保護(hù)只反應(yīng)了短路電流中的一個(gè)分量。而過電流保護(hù)則反應(yīng)的是整個(gè)短路電流。故三段式零序電流保護(hù)的整定與時(shí)限配合原則上和三段式電流保護(hù)是相似的。 零序I段

52、為瞬時(shí)零序電流速斷，按本線路末端接地故障最大三倍(零序電流互感器接線方式）零序電流的（1.3-1.5）倍整定。零序段為限時(shí)零序電流速斷，按本線路末端接地故障有不小于約1.3的靈敏系數(shù)整定，并與相鄰線路零序過流段配合。零序段為后備段，作為本線路及相鄰線路的后備保護(hù)，整定與相鄰線路零序過流 段配合，對(duì)相鄰線路末端金屬性接地故障的靈敏系數(shù)力爭(zhēng)不小于1.2，并躲本線路末端主變其它各側(cè)三相短路最大不平衡電流，其一次值不于300A。在終端線路，也可以作為主保護(hù)使用。零序電流保護(hù)各段的整定零序電流保護(hù)各段的整定 零序保護(hù)范圍和相間電流保護(hù)一樣，廣泛采用階段式，一般是三段，有時(shí)可用四段， 零序I段為瞬時(shí)零序電

53、流速斷，只保護(hù)線路的一部分（達(dá)80%左右，與距離保護(hù)類似）；無時(shí)限（有 I段元件的固有時(shí)限）。 零序段為限時(shí)零序電流速斷，可保護(hù)本線路全長(zhǎng)，并與相鄰線路保護(hù)相配合，動(dòng)作一般帶05s延時(shí)； 零序段為后備段，作為本線路及相鄰線路的后備保護(hù)，保護(hù)本線路全長(zhǎng)及下一級(jí)線路全長(zhǎng)。III段的動(dòng)作時(shí)限是按階梯原則整定的，即本線路距離III段動(dòng)作時(shí)限比下一線路距離III段的動(dòng)作時(shí)限大t(約05)。 零序電流保護(hù)的保護(hù)范圍及時(shí)限配合零序電流保護(hù)的保護(hù)范圍及時(shí)限配合(國(guó)網(wǎng)教材） 在多電源線路中，為了提高繼電保護(hù)動(dòng)作的選擇性、可靠性，應(yīng)采用方向元件，使保護(hù)性能有較顯著改善。 分析：在下圖中，K點(diǎn)短路，對(duì)保護(hù)I03來說

54、是反方向故障，會(huì)產(chǎn)生I0.NQ零序電流，如不考慮方向，當(dāng)時(shí)限tI03tI02時(shí)，保護(hù)I03會(huì)先于保護(hù)I02出口，失去選擇性。 零序方向元件一般用零序功率方向繼電器來實(shí)現(xiàn)。 零序電流保護(hù)各段，經(jīng)核算在保護(hù)配合上可以不經(jīng)方向元件控制時(shí)，宜不經(jīng)方向元件控制。 變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行方式的安排，應(yīng)盡量保持變電所零序阻抗基本不變。遇到因變壓器檢修等原因，使變電所的零序阻抗有較大變化的特殊運(yùn)行方式時(shí)，根據(jù)當(dāng)時(shí)實(shí)際情況臨時(shí)處理。 變電所只有一臺(tái)變壓器，則中性點(diǎn)應(yīng)直接接地，計(jì)算正常保護(hù)定值時(shí)，可只考慮變壓器中性點(diǎn)接地的正常運(yùn)行方式。當(dāng)變壓器檢修時(shí)，可作特殊方式處理，例如改定值或按規(guī)定停用、起用有關(guān)保護(hù)段。 變電

55、所有兩臺(tái)及以上變壓器時(shí)，應(yīng)只將一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行，當(dāng)該變壓器停運(yùn)時(shí)，將另一臺(tái)中性點(diǎn)不接地變壓器改為直接接地。如果由于某些原因，變電所正常必須有兩臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行，當(dāng)其中一臺(tái)中性點(diǎn)直接接地變壓器停運(yùn)時(shí)，若有第三臺(tái)變壓器則將第三臺(tái)變壓器改為中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行。否則，按特殊方式處理。 雙母線運(yùn)行的變電所有三臺(tái)及以上變壓器時(shí)，應(yīng)按兩臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地方式運(yùn)行，并把它們分別接于不同的母線上，當(dāng)其中一臺(tái)中性點(diǎn)直接接地變壓器停運(yùn)時(shí)，將另一臺(tái)中性點(diǎn)不接地變壓器直接接地。若不能保持不同母線上各有一個(gè)接地點(diǎn)時(shí)，作為特殊運(yùn)行方式處理。 為了改善保護(hù)配合關(guān)系，當(dāng)某一短線路檢修停運(yùn)時(shí)，可以用增加中性點(diǎn)接地變壓器臺(tái)數(shù)的辦法來抵消線路停運(yùn)對(duì)零序電流分配關(guān)系產(chǎn)生的影響。 一類：PSL-621D：配有光纖縱差、四段零序、二段過流、三段接地和相間距離、斷路器失靈、三相一次重合閘、不對(duì)稱故障相繼速動(dòng)、雙回線相繼速動(dòng)、低周（低壓）減載。二類：RCS-941A ：配有高頻閉鎖距離、高頻閉鎖零序、三段接地和相間距離、四段零序、雙回線相繼速動(dòng)、低周減載、重合閘。 零序保護(hù)零序保護(hù)段能保護(hù)線路段能保護(hù)線路的長(zhǎng)度是多少的長(zhǎng)度是多少？1問題問題3 問題問題2 問題問題距離保護(hù)各段的距離保護(hù)各段的保護(hù)范圍是