输电线路的电流保护共52页
输电线路的电流电压保护43页PPT
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
输电线路的电流电压保护
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招பைடு நூலகம்人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
4输电线路继电保护
P UICOS
(2) 接线方式
① 零度接线
对A相的功率方向继电器，加入电压UK ( U A)和电
流 IK ( IA)，则当正方向短路时
KA
arg
U A Ik1A
k1
反方向短路时，KA
arg
k
U A Ik2A
180 k2
Krel Kss K re
I lm ax
(4-12)
式中 Krel ——可靠系数，一般采用1.15~1.25；
K—ss 自起动系数，数值大于1； K—re —电流继电器的返回系数，一般采用0.85。
(2) 按选择性的要求整定过电流保护的动作时限
k2
k1
图4-8 单侧电源放射形网络中过电流保护动作时限选择说明
在一般情况下，距离保护装置由以下元件组成，其逻辑
关系
如图4-21 起动
所示。
Z
Z
t
≥1
&
出口
跳闸
Z
t
图4-21 三段式距离保护的组成元件和逻辑框图
4.3 双侧电源网络相间短路保护
在线路两侧都装上阶段式电流保护(因为两侧均有 电源)，则误动的保护都是在自己保护线路的反方向发 生故障时，由对侧电源供给的短路电流所致。
set
情况，此时为负值，如图4-13所示。
set k set
k
k set
set k
set k
k set
k set
set
k
k set
图4-11测量阻抗在圆内 图4-12 测量阻抗在圆外 图4-13 ZK超前于Zset的向量关系
图9-20 距离保护的作用原理 (a) 网络接线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ(b) 时限特性
输电线路保护讲义
输电线路保护讲义一、引言输电线路是电力系统的重要组成部分，起着将发电厂产生的电能输送到用户的作用。
然而，由于电力系统中存在各种故障和意外情况，为了保障线路的安全运行，必须进行输电线路保护。
本讲义将介绍输电线路保护的基本概念、工作原理和常用的保护装置。
二、输电线路保护的概念输电线路保护是一种用于检测和隔离故障的保护装置系统。
其主要功能是在发生故障时迅速切除故障区域，以保护线路的安全运行。
输电线路保护系统主要包括电流保护、电压保护和差动保护等多种类型。
三、电流保护1. 过电流保护过电流保护是一种最常见和广泛应用的保护方式。
它可以根据线路上电流的大小判断是否发生故障，并迅速切除故障区域。
常用的过电流保护包括瞬时过电流保护和定时过电流保护。
2. 地故保护地故保护用于检测线路的接地故障。
当线路接地故障发生时，地故保护装置会迅速切除故障区域，以防止电流通过地极对人和设备造成伤害。
四、电压保护电压保护主要用于检测线路的电压异常情况，并在检测到异常时触发保护动作。
常见的电压保护包括低压保护、过压保护和跳闸保护。
五、差动保护差动保护是一种基于比较电流的保护方式。
它通过监测线路上的电流差值，判断是否发生故障，并在故障发生时迅速切除故障区域。
差动保护对于大容量变压器和特高压线路的保护至关重要。
六、常用的保护装置1. 保护继电器保护继电器是输电线路保护中最常见的装置，用于监测电流、电压和频率等参数，并在发生故障时切断电路。
它具有灵敏度高、响应速度快的特点。
2. 跳闸器跳闸器是一种自动切除线路的装置。
当保护继电器检测到故障时，跳闸器会迅速打开，切断电流流动，以保护线路的安全。
七、总结输电线路保护是电力系统中保证线路安全运行的重要环节。
本讲义介绍了电流保护、电压保护和差动保护等多种保护方式，以及常用的保护装置。
在实际应用中，需要根据具体线路的特点和要求选择适合的保护方案，并配备相应的保护装置，以确保输电线路的安全可靠运行。
输电线路相间短路电流保护课件
电流保护的可靠性也受到电流互感器误差、二次回路断线等因素的影响 ，可能导致保护装置误动作或拒动作。
Part
03
输电线路相间短路电流保护装 置
电流保护装置的构成
STEP 01
电流互感器
STEP 02
继电器
用装置提供信号。
动作执行
在发生相间短路时，继电 器触发断路器执行跳闸操 作，切除故障线路。
电流保护装置的配置与整定
配置
根据输电线路的电压等级、输送 容量、线路长度等因素，选择合 适的电流保护装置并进行配置。
整定
根据输电线路的实际运行情况，对 电流保护装置的整定值进行设定， 以确保保护装置能够准确判断故障 并快速切除故障线路。
案例概述
某企业为保障输电线路安全，配 置相间短路电流保护装置。
配置方案
采用差动保护原理，通过比较线 路两侧电流的相位和幅值，检测 到相间短路时迅速切断故障线路
。
实施效果
有效降低了相间短路事故的发生 率，提高了企业供电的可靠性和
稳定性。
某高校输电线路相间短路电流保护优化案例
案例概述
某高校对原有的输电线路相间短路电流保护进行优化改造。
设备损坏
相间短路可能导致输电线 路和相关设备的严重损坏 ，增加维修成本。
安全风险
相间短路可能导致火灾、 爆炸等安全事故，对人员 和财产安全造成威胁。
Part
02
相间短路电流保护原理
电流保护基本原理
电流保护是利用电流继电器实现电流保护的装置，当电流超过设定值时，继电器动 作，执行元件跳闸或发出信号。
STEP 03
输电线路相间短路的三段式电流保护
输电线路相间短路的三段式电流保护第⼀章输电线路相间短路的三段式电流保护第⼀节瞬时电流速断保护⼀、短路电流的分析计算瞬时电流速断保护（⼜称第I 段电流保护）它是反映电流升⾼，不带时限动作的⼀种电流保护。
1．短路电流计算在单侧电源辐射形电⽹各线路的始端装设有瞬时电流速断保护。
当系统电源电势⼀定，线路上任⼀点发⽣短路故障时，短路电流的⼤⼩与短路点⾄电源之间的电抗忽略电阻）及短路类型有关，三相短路和两相短路时，流过保护安装地点的短路电流为：lX X E I S S k 1)3(+= lX X E I S S k 1)2(23+= 2、运⾏⽅式与短路电流的关系当系统运⾏⽅式改变或故障类型变化时，即使是同⼀点短路，短路电流的⼤⼩也会发⽣变化。
在继电保护装置的整定计算中，⼀般考虑两种极端的运⾏⽅式，即最⼤运⾏⽅式和最⼩运⾏⽅式。
（1）最⼤运⾏⽅式——流过保护安装处的短路电流最⼤时的运⾏⽅式称为最⼤运⾏⽅式，此时系统的阻抗Xs 为最⼩；（2）最⼩运⾏⽅式——当流过保护安装处的短路电流最⼩的运⾏⽅式称为系统最⼩运⾏⽅式，此时系统阻抗Xs 最⼤。
图3－ 1中曲线1表⽰最⼤运⾏⽅式下三相短路电流随J 的变化曲线。
曲线2表⽰最⼩运⾏⽅式下两相短路电流随J 的变化曲线。
⼆、动作电流的整定计算1、动作电流假定在线路L1和线路L2上分别装设瞬时电流速断保护。
根据选择性的要求，瞬时电流速断保护的动作范围不能超出被保护线路，故保护1瞬时电流速断保护的动作电流可按⼤于本线路末端短路时流过保护安装处的最⼤短路电流来整定，即max .1kB rel I op I I K I =1op I I ——保护装置1瞬时电流速断保护的动作电流，⼜称⼀次动作电流rel I K ——可靠系数，考虑到继电器的整定误差、短路电流计算误差和⾮周期分量的影响等⽽引⼈的⼤于1的系数，⼀般取1．2～1．3；I k1.max ——被保护线路末端B 母线上三相短路时流过保护安装处的最⼤短路电流，⼀般取次暂态短路电流周期分量的有效值.2、保护范围分析在图1中，以动作电流画⼀平⾏于横坐标的直线3，其与曲线1和曲线2分别相交于M 和N 两点，在交点到保护安装处的⼀段线路上发⽣短路故障时，I k >I I op1保护1会动作。
继电保护课件输电线路的零序电流保护
2、 不接地系统单相接地故障的保护方式 （1）无选择性绝缘监视装置
信号
（2）零序电流保护
❖ 要构成零序电流保护，需要取出零序电流， 零序电流滤过器就是取出零序电流的工具。
❖ 零序电流滤过器有两种形式，一种是将三相 电流互感器二次侧同极性并联，构成零序电 流滤过器，另一种是用于电缆引出的线路的 零序电流互感器。
小电流接地选线
❖ 小电流接地选线功能的实现采用的设计思 路是：“分散采集、集中判别”。在单相接 地（出现零序电压）时启动选线功能。首先 把各出线的零序电流计算出来，然后计算各 出线的零序电压与零序电流夹角。然后选出 零序电流大小与夹角大小选出故障线路。该 方法需要收集各条出线的零序电流与母线的 零序电压。
大接地电流系统接地保护
❖ （1）零序电压 故障点Uk0最高,离故障点越远, Uk0 越低.变
压器中性点接地处Uk0=0 ,如图(a)所示。 (2) 零序电流 其数值和分布与变压器中性点接地的多少
和位置有关，而与电源的数目和位置无关。
（3）零序电压和零序电流的相位 在正方向短路下，保护安装处母线零序电压与零序
U k01 3(U kA U kB U kC )E A
电压相量图：
U kC E C
E A
U k 0
U kB
E B
3U 0
U k0 E A
I0 L1
I0 L 2
I0L3
单相 接地 故障 特点
1、全系统都出现零序电压、且零序 电压全系统相等。
2、非故障线路零序电流由本线路对 地电容形成。
3、故障线路零序电流由全系统非 故障线路、元件对地电容形成。
继电保护课件输电线路的零序电流保护
§1 为什么要单独装设零序保护
第4章双侧电源输电线路相间短路方向电流保护
d1点短路时：t6＜t1 d2点短路时：t6＞t1
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继电保护
3
图4-1 双侧电源供电网络
4
4.1.1 以阶段式电流保护带来的新问题
2.原因：图4-1
某一保护（如保护1）的误动是在所保护的线路（如 CD线路）反方向发生故障时，由另一个电源（如电源EⅡ）
2.特点：
在原有保护上增设一个功率方向判别元件，反向故障时， 闭锁保护。
3.接线：
➢原理接线图
➢展开接线图
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7
图4-2 方向电流保护原理接线图
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继电保护
8
4.1.4 方向过电流保护
4.动作原理： 短路（正向）时：KA、KPR均动作,保护动作 短路（反向）时：KA动作，KPR不动闭锁保护装置
5.动作参数的整定： 根据动作方向将保护分成两组。 例：在图4-1将1、2、3、4分成一组；5、6、7、8分成一组
再分别按单侧电源线路过电流保护同样的原则整定参数， 保证动作的选择性。
6.方向元件的装设原则：
对于同一母线两侧的保护：动作时限长者可不装方向元件， 动作时限短和相等者必须装方向元件。
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4.3.1 定义：
是指功率方向继电器与电流互感器和电压互感器 的连接方式,即加入继电器的电压Uj和电流Ij是线(相间) 的还是相的一定组合方式。
4.3.2 要求：
1.能正确反应故障方向：正方向故障,继电器动作
反方向故障继电器不动作
2.灵敏系数高：故障以后加入继电器的电流和电压
应尽可能地大一些 。
输电线路的电流保护
应用范围：中性点不接地的小电流系统。
精选ppt
14
应用对象和作用
• 两相两继电器接线方式一般用在10KV、35KV小 电流接地系统中，所反应的只是各种相间短路、 但不能完全反应单相接地短路。
• 这种接线方式要求整个电网的电流互感器装设在 相同的相别上，一般在A、C相。
特点：单相接地对中性点不接地系统属于不 正常运行状态，允许继续运行一段时间。
特点：（1）按时间来保证选择性，每级时差0.5秒左右 （2）越靠近电源延时越长, t太长快速性被破坏 （3）灵敏度好 （4）可靠性高
（2）整定要求
I III op
IL.max
1）在被保护线路流过最大负荷电流时，保护装 置不应动作，即要求躲过最大负荷电流。
2）相邻线路短路故障切除后，前级保护应可靠返回，
• 电流保护的分类：定时限过流保护、无时限电流 速断保护、延时电流速断保护、反时限过流保护 等。
精选ppt
4
一、线路定时限过流保护
要求：应能保护被保护线路的全长， 也能保护下级相邻线路全长。
作用：应能起到近后备与远后备保护的作用。
精选ppt
5
（1）工作原理
QF1
QF2
K
QF3
当K点短路电流大于保护装置1、2、3的动作电流时， 保护装置1、2、3都将起动。这与继电保护的选择性 要求不符。
QF1
QF2
QF3
由于保护动作的时限是固定的，与短路电流的大小无关， 故称为定时限过电流保护。
每一线路的定时限过电流保护除保护本线路外，还应作 为相邻下一线路的后备保护。如线路L3故障时由于种种 原因保护装置3不动作或QF3拒跳，保护装置2应该动作， 跳开QF2。同理，保护装置精1选应ppt为保护装置2的后备保护8 。
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一、线路定时限过流保护
要求：应能保护被保护线路的全长， 也能保护下级相邻线路全长。
作用：应能起到近后备与远后备保护的作用。
（1）工作原理
QF1
QF2
K
QF3
当K点短路电流大于保护装置1、2、3的动作电流时， 保护装置1、2、3都将起动。这与继电保护的选择性 要求不符。
按选择性要求，离K点最近的QF3应该先动作，断开 QF3后保护装置1、2应立即返回。
一、二次绕组间的绝缘和隔离。
二、电流保护的接线方式
电流保护接线是指电流继电器线圈与电流互感器二次绕组 之间的连接方式。 保护接线要求：1）能反映各种类型的相间短路故障
2）在小电流接地系统中发生不同线路不同相别两点接地， 要求尽可能只切除一条线路，另一条继续运行。
三种 基本 接线 方式
三相三继电器完全星形接线 两相两继电器不完全星形接线 两相三继电器不完全星形接线
K2
两个电流互感器即使安装在同名相，两条线路不同地点 不同相别接地时可能扩大停电范围（ 1/3可能机会）这是 这种接线方式的缺点。
K1
K2
在两回路上不同地点、不同相别发生两 点接地短路时，若保护具有相同的动作 时间，采用两相式接线有2/3的机会只切 除一条回路，这是两相式接线的优点。
结 论
若在串联线路上发生两点接地短路，有 1/3机会误切除近电源的故障点，扩大 了停电范围，这是两相式接线的缺点。
特点：单相接地对中性点不接地系统属于不 正常运行状态，允许继续运行一段时间。
作用：可提高供电可靠性（三相电压仍平衡）。
• 为什么要求两个电流互感器必须安装在同名相？
• 根据对两条线路不同地点发生不同相别两点接地 故障出现的各种组合的统计结果，会出现下面三 种情况： *两条线路同时跳闸 *只有一条线路跳闸 *两条线路的保护装置全都不动作。
• 电流互感器的二次侧必须接地（安全原因）。
(2)两相两继电器接线
特点:只有两相装设电流互感器。
应用范围：中性点不接地的小电流系统。
应用对象和作用
• 两相两继电器接线方式一般用在10KV、35KV小 电流接地系统中，所反应的只是各种相间短路、 但不能完全反应单相接地短路。
• 这种接线方式要求整个电网的电流互感器装设在 相同的相别上，一般在A、C相。
（3）两相三继电器接线
特点：中性线上的电流继电器KA3测量到B相电流。 采用此接线的目的：为了提高Y，d变压器发生两 相短路的灵敏度。
当Y，d变压器三角形侧发生两相短路时，Y侧三 相短路电流大小不相等，故障相电流是其它两相电 流的两倍。
若采用两相两继电器接线，有可能无法测量到 最大相的电流，保护的灵敏度将受到影响。
而采用两相三继电器接线，可确保测量到全部 三相短路电流，所以灵敏度得到提高，这种接线方 式广泛应用于Y，d接线变压器的远后备保护。
电流 保护 三种 接线 应用 条件
输电线路的电流保护
学习目标： • 了解继电保护的四项要求 • 掌握常用几种电流保护的工作原理 • 掌握三段式电流保护的原理和电路构成。
输电线路的电流保护
• 继电保护的基本要求： 选择性：电力系统某部分发生故障时要求保护装置有选择性地切除 故障设备，保证非故障部分继续运行。 快速性：在保证选择性的基础上尽快切除故障设备，减轻电流对设 备的损坏程度，提高系统稳定性和快速熄灭电弧。 切除时间=保护装置动作时间+断路器跳闸时间。动作时间0.02-0.04 秒，油断路器跳闸0.1-0.15秒，开关断路器0.05-0.08秒 灵敏性：保护装置对保护范围内的故障和不正常工作状态的反应能 力。对保护范围内的故障都能正确动作，有足够的灵敏度，但保护 范围外的故障都不应该动作。 可靠性：投入运行的保护装置应随时处于良好状态，被保护设备发 生故障和不正常状态时应有选择性地快速地正确动作。
输电线路的电流保护
• 相间短路、接地是输电线路经常发生的故障，其 特点表现为线路中电流突然增大、电压突然降低。
• 电流保护就是利用电流突然增大引起电流继电器 动作的保护。电压速断保护则是利用电压突然下 降构成的保护
• 电流保护的分类：定时限过流保护、无时限电流 速断保护、延时电流速断保护、反时限过流保护 等。
（1）三相三继电器完全星形接线
特点:三相电流互感器二次绕组与三个电流继电器 分别按相连接成完全星形，三个继电器触点并联。
应用对象和作用
• 三相三继电器接线方式一般用在110KV及以上 的中性点直接接地系统中，所反应的是各种相 间短路和单相接地短路。
• 三个互感器二次侧的额定电流为5A，但互感 器的实际电流不一定是5A。
每一线路的定时限过电流保护除保护本线路外，还应作 为相邻下一线路的后备保护。如线路L3故障时由于种种 原因保护装置3不动作或QF3拒跳，保护装置2应该动作， 跳开QF2。同理，保护装置1应为保护装置2的后备保护。
特点：（1）按时间来保证选择性，每级时差0.5秒左右 （2）越靠近电源延时越长, t太长快速性被破坏 （3）灵敏度好 （4）可靠性高
（2）整定要求
I III op
IL.max
1）在被保护线路流过最大负荷电流时，保护装 置不应动作，即要求躲过最大负荷电流。
2）相邻线路短路故障切除后，前级保护应可靠返回， 不再动作。
（3）单相式原理接线
信号
K
时间继电器KT的作用是设置延时时间 电流互感器TA的作用：把一次电流按比例转换为二次电流
两个电流互感器安装在同名相，两条线路不同地点不同 相别接地时保证有2/3的机会只切除一条回路。
Ib
K1
Ic
K2
两个电流互感器不是安装在同名相，两条线路不 同地点不同相别接地时可能同时切除两回路
K1
K2
两个电流互感器不是安装在同名相，两条线路不同地点 不同相别接地时可能两回路保护装置都不动作。
K1
设计：从用户到电源使各级保护装置
动作时间逐级增加，保证保护动作的选择 性,越靠近电源端，保护动作延时越长。
QF1 t
0
QF2 （甲图）
QHale Waihona Puke 3△t 时限级差乙图
△t 时限级差
l
乙图的形状象一个阶梯，称为梯阶形时限特性。 时限级差通常为0.35—0.7秒，一般取0.5秒。
QF1
QF2
QF3
由于保护动作的时限是固定的，与短路电流的大小无关， 故称为定时限过电流保护。