第 二 章 電網(wǎng)的電流保護(hù) Overcurrent Protection,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),一、繼電器,繼電器是一種能自動執(zhí)行通斷操作的部件。當(dāng)輸入量達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，能使其輸出的被控制量（如觸點(diǎn)、電平）發(fā)生預(yù)計(jì)的狀態(tài)變化。,1. 繼電器的分類和表示方法,常開觸點(diǎn)：輸入電量不足時(shí)觸點(diǎn)打開。,常閉觸點(diǎn)：輸入電量不足時(shí)觸點(diǎn)閉合。,Mdck ( I2 ) 動作：Mdc Mth+ Mm 返回：Mdc Mth Mm,2. 過電流繼電器,Iop,Ire,閉合,斷開,0.850.9,二、三段式電流保護(hù)的整定與校驗(yàn),1. 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路時(shí)電流量特征,（1）正常運(yùn)行狀態(tài)（E）,流過保護(hù)2的短路電流和哪些因素有關(guān)呢？,最大方式三相短路,最小方式兩相短路,（3）運(yùn)行方式（ZS）,（2）短路點(diǎn)位置（ZK）,（4）短路類型,ZS.min,ZS.max,系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：在相同地點(diǎn)發(fā)生相同類型的短路時(shí)流過保護(hù)安裝處的電流最大，與此對應(yīng)的系統(tǒng)運(yùn)行方式。,系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：在相同地點(diǎn)發(fā)生相同類型的短路時(shí)流過保護(hù)安裝處的電流最大，與此對應(yīng)的系統(tǒng)運(yùn)行方式。,1. 電流速斷保護(hù)（電流段）,反應(yīng)于短路電流的幅值增大而瞬時(shí)動作的電流保護(hù)。,整定計(jì)算的三要素,整定值 動作時(shí)限 靈敏性校驗(yàn),按照選擇性的要求，希望能保護(hù)本線路全長。,以保護(hù)2為例：,按IKB.min整定：能保護(hù)線路AB全長 , 按躲過相鄰下一條線路出口短路(d2)時(shí)可能出現(xiàn)的最大短路電流來整定,可保證BC線路故障時(shí)保護(hù)2不誤動。,d2點(diǎn)短路保護(hù)會誤動。,二次動作電流：,一次動作電流：,t 2I= 0 s,動作時(shí)限：,- 理想情況,電流互感器變比,電流互感器接線方式,保護(hù)范圍隨運(yùn)行方式、故障類型的變化而變化。,靈敏性校驗(yàn)：,計(jì)算最小保護(hù)范圍 lmin% ( 15% ),解析法求最小（最大）保護(hù)范圍：,保 護(hù) 2,保 護(hù) 1,電流速斷保護(hù)單相原理接線：,缺點(diǎn):,電流速斷保護(hù)優(yōu)缺點(diǎn)：,優(yōu)點(diǎn):,簡單可靠,動作迅速,不能保護(hù)本線路全長；,失去保護(hù)范圍：運(yùn)行方式變化較大、短線路。,個別情況下（線路變壓器組連接），可以保護(hù)線路的 全長，并能夠保護(hù)變壓器的一部分。,2. 限時(shí)電流速斷保護(hù)（電流段）,靈敏度：保護(hù)范圍必然延伸。 選擇性：帶時(shí)限,比下一線路電流速斷保護(hù)高t。, 保護(hù)線路的全長，足夠的靈敏度； 具有最小的動作時(shí)限。,一次起動電流計(jì)算:,M,動作時(shí)限:,靈敏性校驗(yàn)：,計(jì)算 KsenII,校驗(yàn)條件：,最小方式、本線末端兩相相間短路,若不滿足,考慮與保護(hù)1的限時(shí)電流速斷配合:,缺點(diǎn):,限時(shí)電流速斷保護(hù)優(yōu)缺點(diǎn)：,優(yōu)點(diǎn):,靈敏度好，能保護(hù)線路全長。,帶 0.5 1秒延時(shí)，速動性較差；,不能做下一段線路的遠(yuǎn)后備,電流、段聯(lián)合工作就可以保證全線路的故障在0.5秒內(nèi)予以切除，一般情況下能夠滿足速動性的要求，可以作為“主保護(hù)”。,限時(shí)電流速斷保護(hù)單相原理接線：,3. 定時(shí)限過電流保護(hù)（電流III段）,動作電流整定：,后備保護(hù)：（1）近后備保護(hù)本線路全長 （2）遠(yuǎn)后備保護(hù)相鄰線路全長, 最大負(fù)荷電流：, 外部故障切除后保護(hù)裝置能夠可靠返回:,動作時(shí)限整定：,缺點(diǎn)：故障越近電源端，故障電流越大，切除時(shí) 限反而越長，不滿足速動性要求！,階梯型的時(shí)限特性：, 處于電網(wǎng)終端的保護(hù)裝置，其過電流保護(hù)的動作時(shí)限并不長，這種情況下它可作為主保護(hù)兼后備保護(hù)，不需裝設(shè)電流速斷保護(hù)和限時(shí)電流速斷保護(hù)。 保護(hù)C：只設(shè)定時(shí)限過電流保護(hù)，無延時(shí) 保護(hù)B：只設(shè)電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過電流保護(hù) 保護(hù)A：按一般原則裝設(shè)電流速斷、限時(shí)電流速斷和定時(shí)限過流保護(hù)。,靈敏性校驗(yàn)：,計(jì)算 KsenIII,校驗(yàn)條件：,最小運(yùn)行方式， 本線路（相鄰線路）末端相間短路。,- 靈敏度應(yīng)相互配合：靠近故障點(diǎn)保護(hù)靈敏度高,過電流保護(hù)單相原理接線：,同電流二段。,優(yōu)點(diǎn)：,簡單可靠，動作時(shí)限與短路電流的大小無關(guān)。,缺點(diǎn)：,故障靠電源越近，短路電流越大，過電流保護(hù) 切除故障的時(shí)間越長。,反時(shí)限過電流保護(hù)：,也是一種過電流保護(hù)，其動作時(shí)間是電流的函數(shù)。,電流越小，動作時(shí)間越長； 電流越大，動作時(shí)間越短。,階 段 式 電 流 保 護(hù) 的 配 合,三、電流保護(hù)的接線方式, 電流繼電器與電流互感器二次線圈之間的連接方式。,1. 三相星形接線和兩相星形接線的性能比較,（1）相間短路 中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)和非直接接地電網(wǎng)，都能夠 正確動作，但動作的繼電器數(shù)目不同。,（2）單相接地短路 兩相星形接線不能反應(yīng)中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的B 相接地短路（但有專門的接地保護(hù)）。,（3）兩點(diǎn)接地短路 小電流接地系統(tǒng)，允許單相接地時(shí)繼續(xù)短時(shí)運(yùn)行， 希望只切除一個故障點(diǎn)。,串聯(lián)線路,輻射線路,性能比較,（4） Y/接線變壓器后面的短路,當(dāng)過電流保護(hù)接于降壓變壓器的高壓側(cè)作為低壓側(cè)線路的后備時(shí):,措施：在中線上接入一個繼電器，以提高靈敏系數(shù)。,(1) 三相星形接線可使靈敏系數(shù)增大一倍；,(2) 兩相星形接線的靈敏系數(shù)只能由A,C相決定，較 三相星形接線靈敏系數(shù)降低一半。,三相星形接線：廣泛應(yīng)用于發(fā)電機(jī)、變壓器等大型貴重設(shè)備的保護(hù)中，因?yàn)樗芴岣弑Ｗo(hù)動作的可靠性和靈敏性。,2. 不同接線方式的應(yīng)用, 兩相星形接線時(shí)，應(yīng)在所有的線路上將保護(hù)裝置安裝在相同的兩相上（一般都裝于A、C相上），以保證在不同的線路上發(fā)生兩點(diǎn)及多點(diǎn)接地時(shí)，能切除故障。,兩相星形接線：由于兩相星形接線較為簡單經(jīng)濟(jì)，因此在中性點(diǎn)直接接地和非直接接地電網(wǎng)中（輻射線路較普遍）廣泛使用。,四. 三段式電流保護(hù)接線圖舉例,五. 三段式電流保護(hù)的評價(jià)及應(yīng)用,選擇性：通過動作電流、動作時(shí)間來保證選擇性。 單電源輻射網(wǎng)絡(luò)上可保證獲得選擇性； 多電源網(wǎng)絡(luò)上在某些特殊情況下才獲得選擇性。 速動性：無時(shí)限速斷和帶時(shí)限速斷保護(hù)動作是迅速的； 過電流保護(hù)則常常不能滿足速動性的要求。 靈敏性：運(yùn)行方式變化較大時(shí)，速斷保護(hù)往往不能滿足要求。 被保護(hù)線路很短時(shí)，無限時(shí)電流速斷保護(hù)常為零。 長距離重負(fù)荷線路過電流保護(hù)的靈敏度常常也很小。 靈敏度差是電流電壓保護(hù)的主要缺點(diǎn)。 可靠性：繼電器簡單、數(shù)量少，整定計(jì)算和校驗(yàn)容易。 可靠性好是它的主要優(yōu)點(diǎn)。 應(yīng)用：主要用在35kv及以下的單電源輻射網(wǎng)上。,