电力系统继电保护3.1.3定时限过电流保护
电力系统继电保护——3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性
Z m Z set
Zm
O
m
R
Z m Z set
R
(a)
(b)
| Zm | Zset
| U m | I m Z set
幅值比较方式
Z m Z set 270 arg 90o Z m Z set
o
相位比较方式
2. 全阻抗继电器—实际实现
jX
Z set
jX
Z m Z set
Z0 Zm Z0
jX
A
Z0
k
O
Zm
k
R
O
Zm Z0
Z0
(a)
Zm
A
R
A
Z0
(b)
| Zm Z0 | Zm Z0
Um 270 Arg 90 I m Z set
U P Um
U = I m Z0
6. 具有直线特性的继电器-电抗继电器
jX
jX set
o
相位比较方式
3. 方向阻抗继电器—实际实现
jX
Z set
jX
Z set
Zm
1 Z set 2
Z
m
1 2 Zset
Z set
Zm
O
Zm
O
R
(a)
(b)
Um 270 Arg 90 U m I m Z set
动作方程
U P Um
U =Um I m Zset
3. 方向阻抗继电器-几个概念的说明 起动阻抗随着测量阻抗 相角的变化而改变；
Zk (nTA / nTV )
动作特性扩大为一个圆
(a)
～
定时限过电流保护是什么
定时限过电流保护是什么继电保护的动作时间与短路电流的大小无关，时间是恒定的，时间是靠时间继电器的整定来获得的。
时间继电器在一定范围内是连续可调的，这种保护方式就称为定时限过电流保护。
10KV中性点不接地系统中，广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护的原理接线图。
它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。
当被保护线路只设有一套保护，且时间继电器的容量足大时，可用时间继电器的触点去直接接通跳闸回路，而省去出口中间继电器。
当被保护线路中发生短路故障时，电流互感器的一次电流急剧增加，其二次电流随之成比例的增大。
当CT的二次电流大于电流继电器的起动值时，电流继电器动作。
由于两只电流继电器的触点是并联的，故当任一电流继电器的触点闭合，都能接通时间继电器的线圈回路。
这时，时间继电器就按照预先整定的时间动作使其接点吸合。
这样，时间继电器的触点又接通了信号继电器和出口中间继电器的线圈，使其动作。
出口中间继电器的触点接通了跳闸线圈回路，从而使被保护回路的断路器跳闸切断了故障回路，保证了非故障回路的继续运行。
而信号继电器的动作使信号指示牌掉下并发出警报信号。
由上不难看出，保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间，而与被保护回路的短路电流大小无关，所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。
结语：借用拿破仑的一句名言：播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。
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电力系统继电保护的要求
K3点故障，6QF断路器因故拒绝动作时，则应由保 护装置5动作，作用于5QF开关跳闸，将故障线路L4 连同L3一起切除。这种情况仍然可以认为有选择性， 即保护装置5是保护装置6的后备保护。
2、快速性。继电保护快速性是指继电保护应以允许的 可能最快速度动作于断路器跳闸，以断开故障或中 止异常状态发展。继电保护快速动作可以减轻故障 元件的损坏程度，提高线路故障后自动重合闸的成 功率，并特别有利于故障后的电力系统同步运行的 稳定性。快速切除线路与母线的短路故障，是提高 电力系统暂态稳定的最重要手段。
当线路L3上D1点发生短路故障时，短路电流ID由 电源经线路L1、L2至L3短路点。由于短路电流ID经 过保护装置1、2、3，且ID大于各保护电流继电器的 动作电流，所以上述各保护装置的电流继电器均起 动。按选择性的要求，此时只应由保护装置3动作， 使断路器3DL跳闸。3DL跳开后，短路电流消失，于 是保护装置1和2的电流继电器还来不及使断路器1DL 和2DL跳闸，就都返回到原来位置。过电流保护的选 择性是由各保护装置具有不同的动作时间来保证的。
例如：反应电流增大构成的过电流保护；反应电压降低 构成的低电压保护；反应电压与电流的比值变化构成的 距离保护；同时反应被保护元件两端电气量的快速保护， 如差动保护、高频保护等；反应不对称或异常运行时出 现的判据，如负序或零序分量的保护启动元件；反应非 电气量的保护，如瓦斯保护和压力及温度保护等。
2、继电保护装置一般有三大部分组成：测量部分、逻 辑部分、执行部分 。
2、反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作 情况和设备运行维护条件的不同（例如有无经常值班人 员）发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动 地进行调整，或将那些继续运行而会引起事故的电气设 备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置容许 带一定的延时动作。
如何区别定时限过电流保护与反时限过电流保护
如何区分定时限过电流保护与反时限过电流保护
定时限与反时限过电流保护的区别如下：
1.继电保护的动作时限与故障电流数值的关系
定时限过电流保护的动作时限与系统短路电流的数值大小无关，只要系统故障电流转换成保护中的电流，达到或超过保护的整定电流值，继电保护就以固有的整定时限动作，使断路器跳闸，切除故障。
反时限过电流保护的动作时限不是固定的，而是依系统短路电流数值的大小而沿曲线作相反的变化，故障电流越大动作时限越短。
2.保护装置的组成及操作电源
定时限过电流保护装置要由几种继电器组成，一般采用电磁式DL型电流继电器、电磁式DS型时间继电器和电磁式DX型信号继电器等。
这些继电器往往要求用直流操作电源。
反时限过电流保护装置只用感应式GL系列电流继电器就够了，它具有相当于电流继电器、时间继电器、信号继电器等多种，功能的组合继电器，因此反时限过电流保护装置的组成简单、价格低。
反时限过电流保护装置一般采用交流操作电源，比取用直流电源更方便和经济。
应该指出，GL型电流继电器还有电磁式瞬动部分，可作为速断保护用，所以用一只GL型电流继电器不但可作为反时限过电流保护装置，还兼作电流速断保护装置，其经济性很突出，因而得到广泛采用。
3.上、下级时限级差的配合
定时限过电流保护采用的DL型电流继电器定值准确、动作可靠，因而上、下级时限级差采用0.5S就可以实现保护动作的选择性。
反时限过电流保护采用GL型电流继电器，它的定值及动作的准确性比DL型电流继电器差。
因此，为了保证上、下级保护动作的选择性，要将时限级差定得大一些，一般取0.7s。
三段式电流保护的时限
三段式电流保护的时限一、三段式电流保护的概述在电力系统继电保护中，三段式电流保护是一种常见的保护配置，主要用于切除故障线路，保障电力系统的稳定运行。
三段式电流保护包括瞬时电流速断保护（第Ⅰ段）、限时电流速断保护（第Ⅱ段）和定时限过电流保护（第Ⅲ段）。
这三段保护相互配合，共同构成了完整的主保护、后备保护和辅助保护。
二、三段式电流保护的时限设置1.瞬时电流速断保护（第Ⅰ段）：这是一种无时限或具有很小时限的电流保护。
当线路出现严重故障时，它能够瞬时切断电流，以防止事故扩大。
由于其无时限或时限很短，因此只能作为主保护，不能作为后备保护。
2.限时电流速断保护（第Ⅱ段）：这是一种具有较短时限的电流保护。
与第Ⅰ段保护相比，它的动作时限稍长，可以切除部分线路故障。
作为主保护和后备保护的结合，第Ⅱ段保护能够在第Ⅰ段保护动作后，迅速切除剩余线路的故障。
3.定时限过电流保护（第Ⅲ段）：这是一种具有较长时限的电流保护。
它的动作时限是固定的，通常作为后备保护，在主保护和后备保护拒动时，切除故障线路。
此外，对于某些特定的线路或设备，定时限过电流保护也可以作为主保护或后备保护使用。
三、三段式电流保护的时限配合问题在三段式电流保护的配置中，时限配合是一个关键问题。
为了确保各段保护之间的正确配合，需要遵循以下原则：1.第Ⅰ段与第Ⅱ段保护的配合：第Ⅱ段保护的动作时限应比第Ⅰ段保护的动作时限长一个时间级差Δt，以避免两段保护同时动作。
2.第Ⅱ段与第Ⅲ段保护的配合：第Ⅲ段保护的动作时限应比第Ⅱ段保护的动作时限长一个时间级差Δt，以避免两段保护同时动作。
3.上下级保护的配合：在多级电网中，下一级电网的定时限过电流保护的动作时限应比上一级电网的定时限过电流保护的动作时限短一个时间级差Δt。
通过合理的时限配合，可以避免因误动或拒动导致的事故扩大，确保各段保护能够在合适的时间切除故障线路。
四、结论三段式电流保护作为电力系统的重要保障措施，在电力系统的稳定运行中发挥着至关重要的作用。
铁路供电继电保护-铁路电力变、配电所保护配置及整定原则
第一节 线路保护和自动装置
一、线路保护
铁路电力供电线路一般分为架空线路和电缆线路两种。
10kV线路的相间短路保护，可采用两段式电流保护。
对大电流接地系统发生的接地故障，可采用零序电流保护和零序过 电压保护动作于跳闸。对于小电流接地系统发生的接地故障，可采 用绝缘监察装置，动作于信号；有条件采用零序电流保护的，可采 用零序电流保护，动作于信号或跳闸。
二、自动装置
1.自动重合闸 自动重合闸为三相一次重合闸。
当双侧电源供电时合闸方式采用遥控检同期控制合闸，其功能分不检定、检无压、 检同期三种方式。 2.自闭线和贯通线失压备自投
3.备用电源自投
第二节 电力变压器保护、母联保护 和并联电容器组的保护
一、电力变压器保护
1.瓦斯保护和纵联差动保护 800kV·A及以上的油浸式变压器和400kV·A及以上的车间内油
流速断保护、瓦斯保护与过电流保护配合使用，可以起到
良好的保护效果。
3.过电流保护 IACT
K REL K RE
·I N
U ACT
U w.min K REL ·K RE
Ks
U ACT U k.max
4.过负荷保护
I ACT
K REL K RE
·I N
过负荷保护的延时，一般为9s。
二、母联保护
1.过电流保护
一般还装设失压保护以及PT断线告警装置、控制回路异常报警装置 。
1.电流速断保护
I' ACT
K
REL·K
W
·I（3） k . max
2.限时电流速断保护
Ks
(2)
I k . min K · s.re '
(完整版)电力系统继电保护复习题
《电力系统继电保护》复习题1.什么是电流速断保护、限时电流速断保护、定时限过电流保护？2.什么是电流保护的接线方式？分析各种接线方式的特点和应用场合。
3.什么是按相起动原则？为什么要采用按相起动？4.零序网络的特点是什么？5.中性点不接地系统中，单相接地时的特点是什么？6.何谓绝缘监视？功能如何？如何实现？有何缺点？7.零序过电流保护的整定原则是什么？为什么不考虑非全相运行？8.什么叫0º接线方式？相间短路用阻抗继电器为什么常用0º接线方式？为什么不用相电压和本相电流的接线方式？能否采用90º接线方式？为什么？9.何谓阻抗继电器的精确工作电流？为什么要求短路时加于继电器的电流大于精确工作电流？10.什么叫振荡中心？振荡中心的位置如何确定？振荡中心的电流、电压变化有什么特点？11.电力系统振荡对距离保护有什么影响？应采取哪些措施来消除影响？12.振荡闭锁装置可采用哪些原理实现？它有什么特点？13.试述高频保护的基本工作原理。
高频保护能否单端运行？为什么？14.何谓闭锁信号、允许信号和跳闸信号？采用闭锁信号有何优点和缺点？15.什么叫远方起动？它有什么作用？16.简述方向高频保护中极化继电器的工作原理。
17.解释综合重合闸的含义。
18.什么叫潜供电流？它对重合闸会带来什么影响？19.自动重合闸与保护的配合有哪些类型？分别说明各配合方式的工作原理及其优缺点？20.采用单相自动重合闸时为何对有些保护装置将产生影响？有哪些措施可以消除其影响？21.何谓变压器的内部故障和外部故障？变压器差动保护与瓦斯保护的作用有何不同？为什么说二者不可互相取代？22.说明变压器励磁涌流的产生原因和主要特征。
为减少或消除励磁涌流对变压器保护的影响，应采取哪些措施？23.变压器相间后备保护可采用哪些方案？各有何特点？24.为什么说复合电压起动的过电流保护具有较高的灵敏度？25.为什么说发电机的纵差保护是发电机的主保护？26.发电机定子绕组中流过负序电流有什么危害？如何减小或避免这种危害？27.发电机需要配置哪些类型的保护？简述各种保护的功能。
电力系统继电保护原理
继电保护原理概念汇总利用故障时电气量的变化特征，可以构成各种作用原理的继电保护。
例如，根据短路故障时电流增大，可构成电流速断保护和过电流保护；根据短路故障时电压降低，可构成低电压保护和电压速断保护；根据短路故障时电流与电压之间相角的变化，可构成功率方向保护；根据电压与电流比值的变化，可构成距离保护；根据故障时被保护元件两端电流相位和大小的变化，可构成差动保护；根据不对称短路故障出现的相序分量，可构成灵敏的序分量保护。
上述保护还可构成更为复杂的继电保护，例如，将过电流保护与方向保护组合，构成方向电流保护。
此外，除了反应各种电气量的保护外，还有反应非电气量的保护，如电力变压器的瓦斯保护和过热保护等。
一、电网相间短路的电流电压保护根据电流整定值选取的原则不同，电流保护可分为无时限电流速断保护、带时限电流速断保护和定时限过电流保护三种。
1、无时限电流速断保护根据电力系统对继电保护的要求，可以使电流保护的动作不带时限（只有继电器本身固有动作时间），构成瞬动保护，为了保证动作的选择性，采取动作电流按躲过被保护线路外部短路时最大短路电流来整定。
这种保护装臵称为无时限电流速断保护（又被称为第Ⅰ段电流保护或瞬动Ⅰ段电流保护）。
无时限电流速断保护不能保护线路全长，它存在线路末端保护死区。
无时限电流速断保护动作电流值最大。
2、带时限电流速断保护由于无时限电流速断保护不能保护线路全长，其保护范围外的故障必须由另外的保护来切除。
为了保证速动性的要求，用尽可能短的时限来切除该部分的故障。
可增设第二套保护，即II段电流速断保护。
为了获得选择性，II段电流速断保护必须带时限，以便和相邻的I段电流速断保护相配合，通常所带时限只比无时限电流速断保护大一个或两个时限级差Δt，所以称它为带时限电流速断保护。
带时限电流速断保护范围包括本线路全长和相邻线路一部分，但不会超过相邻线路的无时限电流速断保护和降压变压器电流速断保护的保护范围。
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Ire Is.max
自起动电流， I s .max
I s.max K ss I L.max
3.1.3 定时限过电流保护
根据可靠返回条件，过电流保护动作值为
I oIIpI
K
III rel
K
ss
Kre
I L.max
其中：可靠系数取
K III rel
1.15
~
1.25
自起动系数取 Kss 1.5 ~ 3.0 返回系数取 Kre 0.85 ~ 0.95
按选择性要求，保护3动作断开QF3后，保护1、保 护2应立即返回。
为满足选择性的要求，必须依靠各保护装置 具有不同的动作时限来保证。
3.1.3 定时限过电流保护
即保护动作时间应满足：
tt12
t2 t3
t t
从上式可见，保护装置动作时间是从用户
到电源逐级增加，越靠近电源，保护动作时间 越长。
3.1.3 定时限过电流保护
3.1.3 定时限过电流保护
1、定时限过电流保护工作原理 作用：一般作为主保护的后备保护。
要求：应能保护被保护线路的全长，也能保护相邻 线路全长及相邻元件的全部。
即应能起到近后备与远后备保护的作用。
3.1.3 定时限过电流保护
K
K点短路时，一般短路电流大于保护装置1、2、3 的动作电流，保护1、2、3将起动。
2）短路点位置取保护区末端；
3）短路类型取两相短路； 4）选择保护测量到最小短路电流的开环或闭 环运行方式。
3.1.3 定时限过电流保护
4、保护动作时间
按阶梯原则整定，即从用户到电源的各保护 的动作时间逐级增加一个时限级差。
其表达式为 t n t(n1) max t
3.1.4 电流保护接线
为了能反映各种类型的相间短路故障，应合理选 择保护的接线方式。
电流保护接线是指电流继电器线圈（或变换 器）与电流互感器二次绕组之间的连接方式。
常用接线：1）三相完全星形接线；
2）不完全星形接线。
3.1.4 电流保护接线
1、三相完全星形接线
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，三个继电器触点并联。
3.1.4 电流保护接线
2、相量法
Ib1
Ib(2k)
Ib2
Ic2
Iห้องสมุดไป่ตู้1
Ic1
Ia2
Ia(2k)
IB
IB1 IB2
IA1
IC1
IC2 IC IA IA2
3.1.4 电流保护接线
结论：采用两相三继电器接线，可测量到三相短 路电流，所以灵敏度得到提高，广泛应用于Yd接 线变压器的远后备保护。
3.1.3 定时限过电流保护
3、灵敏度校验
K sen
I k.min
I
III op
Ik.min 是系统在最小运行方式下，保护区末端短路 保护处测量到最小短路电流。
要求：作为近后备保护时，Ksen ≥ 1.3 ~ 1.5 ； 远后备Ksen ≥ 1.2 。
3.1.3 定时限过电流保护
Ik.min 确定应计及：1）系统应取最小运行方式；
3.1.4 电流保护接线
2、不完全星形接线
特点:只有两相装设电流互感器，按相连接继电 器。
应用范围：中性点不接地系统。 要求：所有线路的电流互感器必须安装在同名相 上。
3.1.4 电流保护接线
3、两种接线方式比较
1）仅切除一回路；
3.1.4 电流保护接线
2）切除两回路；
3.1.4 电流保护接线
3）越级跳闸，属误动。
3.1.4 电流保护接线
结论：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。
缺点：在串联线路上发生两点接地短路，有1/3 机会切除两回线路。
3.1.4 电流保护接线
4、两相三继电器接线
电流保护接线应用条件：1）中性点直接接地系统 应采用三相三继电器接线； 2）中性点不接地系统只能采用两相式接线；
3）作为Yd变压器远后备保护，采用两相三继接线。
谢谢！
敬请各位指导！ 主讲人：许建安
特点：中性上的电流继电器测量到B相电流。
3.1.4 电流保护接线
Yd11 接线的变压器，在电力系统中应用比较广泛。 定时限过电流保护作为变压器远后备保护采用不完 全星形接线，远后备保护的灵敏度将受到影响。
采用此接线的目的：为了， 提高 Yd11 变压器后发生两 相短路的灵敏度。
为分析方便，假设变压器的线电压比 nT 1
3.1.4 电流保护接线
1、图解法
Ik( 2 )
2 Ik( 2 )
Ik( 2 )
3
3
3
Ik( 2 )
2Ik( 2 )
Ik( 2 )
3
3
3
Ik( 2 )
Ik( 2 )
由图解法知，低压侧两 相短路，高压侧三相都 有短路电流，但大小不 相等，最大相是最小相 的二倍。
低压侧 ab 两相短路，高压 侧 B 相电流最大。
3.1.3 定时限过电流保护
特点：形状象一个阶梯，故称为梯形时限特性。 因保护动作时限固定，与短路电流大小无关，
称定时限过电流保护。
3.1.3 定时限过电流保护
2、定时限过电流保护的整定计算
原则：1）正常运行被保护线路流过最大负荷电流时， 保护不动作
I III op
IL.max
2）相邻线路短路故障切除后，保护应可靠返回