继电保护第3章3.ppt

第四节 定时限过电流保护定时限过电流保护（电流保护III段） 定时限过电流保护定义：其动作电流按躲过被保护线路的最大负荷电流 整定，其动作时间一般按阶梯原则进行整定以实现过电流 保护的动作选择性，并且其动作时间与短路电流的大小无 关思考问题：无时限电流速断保护只能保护本线路 一部分，限时电流速断能保护本线路全长，但不 能做为相邻线路的后备保护要想实现远后备保 护，怎么办？1. 工作原理反应电流增大而动作,它要求能保护本条线路的全长和 下一条线路的全长作为近后备保护和远后备保护，其保 护范围应包括下条线路或设备的末端过电流保护在最大 负荷时，保护不应该动作 k2.整定计算（1）动作电流按躲开被保护线路的最大负荷电流，且在自起 动电流下继电器能可靠返回进行整定： 继电器的动作电流：k（２）灵敏度校验近 后备:远后备 :对保护1的定时限电流保护，其灵敏系数 为：k低电压继电器正常时（得电）常开触点闭合，常闭触点断开 当电压低于整定值时，常开触点断开，常闭触点闭合 正常运行时:KV触点打开，KA触点打开 最大负荷电流：KV触点打开，KA触点闭合短路时：KV触点闭合，KA触点闭合低电压闭锁的过电流保护:同时利用故障时被保护对象上电流增大和母线 处电压降低构成的保护装置，称为电压闭锁的电流保护， 其灵敏度一般都比较高，是常用的保护装置。

① 对象正常时：通过设备的电流低于KA动作值，母线处电压为Ue，1～ 3KV触点均断开，保护不会启动 ② 电动机自启动时：通过设备的电流大于KA动作值，但母线处电压不低于 70%Ue,而低电压继电器KV的动作值一般小于70%Ue， 1～3KV触 点均断开，保护不会启动 ③ 对象故障时：通过设备的电流是短路电流，KA动作；母线处电压下降 为残压，一般低于60%Ue，故障相 KV动作经时间继电器延时 后，接通KS线圈和YT线圈， KS接通信号回路，发出相应信号， YT完成QF跳闸任务④ TV二次侧熔断器熔断时：熔断相KV动作，接通KM线圈，但因KA未动 作，保护不会误动， 可由KM 的另外触点发出TV二次 侧断线信号；如此时设备过负荷，则KA动作，保护误 动故：运行中应密切监视TV二次侧断线信号并及时 处理，如无法及时排除，则应将保护退出运行，待恢 复正常后再投入 保护退出运行的方法：将该保护布置在保护屏上的连接片XB断开3） 时间整定 动作时限是按阶梯原则整定的，即本线路的过电流保 护动作延时应比下一条线路的电流Ⅲ段的动作时间长一个 时限阶段△t:k4.对定时限过电流保护的评价 优点：结构简单，工作可靠，不仅能作近 后备，而且能作为远后备。

在放射型电网中 获得广泛应用，一般在35千伏及以下网络中 作为主保护缺点：动作时间长，而且越靠近电源端 其动作时限越大，对靠电源端的故障不能 快速切除 •图3-35电压、电流联锁速断保护原理接线图第五节 电压、电流联锁速断保护母线残余电压（母线残压）发生短路故障时，系统电压急剧下降，此时的母线 电压称为残余电压UCy=IKZdl（与短路点位置及系统运行方式有关）短路点越远，UCY↑；反之，UCY↓最大运行方式，UCY↑（曲线1）；最小运行方式，UCY↓（曲线2） 特点：发生短路时，利用系统电压剧烈下降的特征 瞬时动作的保护构成：低电压继电器保护范围：最大运行方式Lmin最小运行方式Lmax第六节 三段式电流保护装置 电流速断保护只能保护线路的一部分，限时电 流速断保护能保护线路全长，但却不能作为下一 相邻线路的后备保护，因此，必须采用定时限过 电流保护作为本条线路和下一段相邻线路的后备 保护1. 三段式电流保护：由电流速断保护，限时电流速断保护及 定时限过电流保护相配合构成的一整套保护第六节 三段式电流保护装置图3-40(a) 电流Ⅲ段保护的原理接线第六节 三段式电流保护装置• 图3-40（b）三段式电流保护展开接线图第六节 三段式电流保护装置图3-40（b） 三段式电流保护展开接 线图 1KT2KT思考：是不是所有的线路都要装 设三段式电流保护？什么情况下过电流保护作为主保护？什么情况下可采用两段组成一套保护？第六节 三段式电流保护装置2.三段式电流保护的保护特性及时限特性 优点：简单，可靠，并且一般情况下都能 较快切除故障。

一般用于35千伏及以下电压等级的单侧电源电网中缺点：灵敏度和保护范围直接受系统运行 方式和短路类型的影响，此外，它只在单侧 电源的网络中才有选择性 3.三段式电流保护的评价4、例3-1例3-1：在图3-41所示的35kV单侧电源辐射形电网中，线路Ll和L2均 装设三段式电流保护，采用两相星形接线已知线路WLl的正常最大工作 电流为170A，电流互感器变比为300/5, 系统在最大运行方式及最小运行 方式时，K1、K2、K3点三相短路电流值见表3-1线路L2的过电流保护的 动作时限为2s表3-1 例题中各点短路电流数值短路点K1K2K3 最大运行方式下三 相短路电电流（A）34001310520最小运行方式下三 相短路电电流（A）22801150490解： 1、对线路保护1进行无时限电流速断保护的整定计算（1）保护1的一次侧动作电流（2）继电器动作电流（3）灵敏系数校验1）简化计算：2）最小保护范围 ：继电器动作电流2、线路有时限电流速断保护： II段保护时护时限（3）灵敏系数校验(1)过流保护装置一次侧动作电流：（3）动作时限：(2)继电器动作电流 ：3、过流保护装置 （4）灵敏系数校验 1）近后备保护：2)远远后备备保护护35kVK2例3-2 例题3-2 如图3-50所示网络中每条线路的断路器上均装有三 段式电流保护。

已知电源最大、最小等值阻抗为Xs.max=9Ω， Xs.min=6Ω，线路阻抗XAB=10Ω，XBC=24Ω，线路WL2过流保护时 限为2.5S，线路WL1最大负荷电流为150A，电流互感器采用不完 全星形接线,电流互感器的变比为300/5，试计算各段保护动作电 流及动作时限，校验保护的灵敏系数，并选择保护装置的主要继 电器例3-2解：（1）计算K2点、K3点最大、最小运行方式下三相短路 电流 K2点：K3点1)保护装置一次侧动作电流IIop·1的计算3）动作时限 例3-2 解:1、电电流保护护I段整定计计算2）继电继电器动动作电电流4、灵敏系数校验验 2、电流保护II段整定计算(1)II段动动作电电流：(2)II段保护时护时限（3）II段保护护灵敏系数3.定时限电流保护(III段)整定 计算（1）III段动作电流： (2)III段保护灵敏度校验：近后备备保护护远远后备备保护护（3）保护时护时限例3-2时限特性曲线返回第七节 反时限特性的过电流保护 1、感应型电流继电器 2、反限过电流保护 3、接线图 4、反时限过电流保护应用范围 1.感应型电流继电器 （1）继电器结构 GL-10感应式电流继电器的结构如下图所示由感应系统和电磁系统组成，它们分别构成反时限部和无时限部 分。

（2）工作原理 当线圈通以交流电流I时，线圈的安匝磁 势IW在铁芯中产生磁通Φ1，在铁芯的一个分支上的短路 环中的磁通Φ2不能突变，Φ2滞后于Φ1一个角度，在铝盘 产生转矩，当转矩克服了弹簧的反转矩时，整个框架将绕 轴顺时针方向转动蜗轮蜗杆啮合，这时称为继电器起动 所需的安匝数称为继电器的起动安匝继电器起动以后 ，扇形轮随蜗转动而上升，扇形轮升高到一定程度时，接 点闭合3) 时限特性扇形轮在最低位置与最高位置，继电器动作时间与电流的关 系曲线如下图所示当电流增大时，动作时限减少，如图中ab部 分,具有反时限特性 当电流大到一定值时 ，铁芯饱和，在图上出现 曲线1、2的平直部分，具 有定时限特性当电流继续增大时， 衔铁瞬时被吸下，横担将 接点闭合，如图中de部分 ，具有速断特性 de.（1）工作原理 反应电流增大而动作，其延时与通入电流的平方成 反比，一般可作6~10kV线路或电动机的保护 （2）整定计算 动作电流的整定原则与定时限过电流保护相同，即灵敏度校验 ：2.反时限过电流保护 时间整定① 两级反时限过电流保护的配合: 若已知保护2反时限过电流保护的整定参数，其反时限动作 曲线2。

在保护1、保护2反时限过电流保护重叠保护区内，只要在 d1处用动作延时保证选择性，重叠保护区的其他部分都能保证选 择性，d1点叫配合点，在配合点的 为已知，则② 反时限过电流保护与电源侧的定时限过电流保 护配合 已知1QF定时限过电流保护的整定参数，1QF过电流 保护的保护范围到d1点，2QF反时限过电流保护的时间特性如下 图中的t2QF所示重叠保护区的末端d1叫配合点在配合点d1 3. 接线图 反时限过 电流保护多用于10kV线路及电动机保护电流 互感器采用两相星型接 线，如右图所示 4. 反时限过电流保护应用范围 优点：路靠近电源处短路时，短路电流大， 动作时限短且保护接线简单缺点：时限的配合较复杂，当短路点存在较大的 过渡电阻时，或在最小运行方式下远处短路时，由 于Ik较小，保护的动作时限可能较长因此，反时限 过电流保护主要用在6~10千伏的网络中，作为馈线 和电动机的保护对10千伏以上的网络，由于上述缺点一般都不采用。