限时电流速断保护
限时电流速断保护定义
限时电流速断保护定义限时电流速断保护是一种用于电力系统中的保护装置，其主要作用是在电力系统中发生故障时，及时检测到故障并断开电源，以保护设备和系统的安全运行。
本文将从以下几个方面对限时电流速断保护进行介绍和解析。
一、限时电流速断保护的原理及作用限时电流速断保护是一种基于电流变化的保护装置，其原理是通过监测电流的大小和变化速度来判断电力系统是否发生故障。
当电流超过设定的阈值或电流变化速度超过设定的限制时，保护装置将迅速断开电源，以避免故障扩大和设备损坏。
限时电流速断保护的作用主要有以下几个方面：1. 防止电力系统中的短路故障。
短路故障是指电流异常增大，可能导致设备损坏或火灾等严重后果。
限时电流速断保护可以及时检测到电流异常，并迅速切断电源，防止故障扩大。
2. 提高电力系统的可靠性和稳定性。
通过限时电流速断保护，可以在故障发生时及时切断电源，减少故障对整个电力系统的影响，提高系统的可靠性和稳定性。
3. 保护设备和延长设备寿命。
限时电流速断保护可以防止电流过大对设备造成损坏，从而延长设备的使用寿命，减少设备维修和更换的成本。
二、限时电流速断保护的应用场景限时电流速断保护广泛应用于各种电力系统中，特别是对于对电流敏感的设备和对电流变化敏感的系统，其作用更加明显。
以下是一些常见的应用场景：1. 发电机保护。
发电机在运行过程中，受到各种因素的影响可能导致电流异常增大，限时电流速断保护可以及时检测到异常电流，并切断电源，保护发电机的安全运行。
2. 变压器保护。
变压器在运行过程中，由于负载变化或其他原因可能导致电流变化较大，限时电流速断保护可以对电流进行监测，并在电流异常时切断电源，防止变压器受损。
3. 输电线路保护。
输电线路是电力系统中重要的组成部分，限时电流速断保护可以对线路电流进行监测，并在电流异常时及时切断电源，保护线路的安全运行。
4. 电力系统的自动化控制。
限时电流速断保护可以与电力系统的自动化控制系统相结合，实现对电流的实时监测和控制，提高电力系统的运行效率和安全性。
限时电流速断保护ppt
-当为---灵了-作 本--敏 保---系证。线--可数选靠灵路不择系能性敏内数满，，足保度部考要护虑校故求1的到时验障Ⅱ短，段路限按时保电时护流最最电动中流不小作的速带非断利的有周保一期情 短护个分可延况 路量与时已相电计，衰邻动减流算线作，路慢，，限于时以即保电护此在流2速的短最断I段保路小保护护电运配。合流行整定校方，验式即动灵下作时敏.被限度为保，护即线路末端发生两相短路时，短路电流为
发生如图1-19所示故障时，保护1的Ⅱ段、保护2的I段电流继电器均动作，而按照保护选择性的要求， 保护2的I段动作跳开断路器QF2，保护1的Ⅱ段不跳开断路器QF1。为了保证选择性，保护1的Ⅱ段保护动作 带有一个延时，动作慢于保护2的I段保护。这样下一线路始端发生故障时Ⅱ段保护与下一线路I段保护同时 启动但不立即跳闸，下一线路I段保护动作跳闸后短路电流消失，Ⅱ段保护返回。本线路末端短路时，下一 线路I段保护不动作，本线路Ⅱ段保护经延时动作跳闸。
电子流任或二 务段2使：整限用定时过其电程流如他速图断性所保示能护：（更电流好II段的） 保护（如距离保护）。
12
II
I
act rel act.2
考虑电流互感器TA、电流继电器误差，当 大于规定值（l.
限时电流速断保护的工作原理及整定计算
2、限时电流速断保护的单相原理图
如图所示，它与无时阳电流速断保护相比，增加了时间继电器KT。时间元件的作用是建立保护所需 的延时，当电流元件启动后，必须经过时间元件的延时 ，才能动作跳闸。如果在前故障已经切除，则电 流元作返回，保护不动作。
当灵敏系数不能满足要求时，限时电流速断保护可与相邻线路限时电流速断保护配合整定，即动作时限为
其次是在满足上述要求的前提下，力求具有最小的动作时限。 子任务2：限时电流速断保护（电流II段） 如果在前故障已经切除，则电流元作返回，保护不动作。 电流Ⅱ段保护整定公式为
矿井供电三段式保护整定计算
三段式电流保护工作原理、整定计算什么是三段式电流保护三段式电流保护指的是电流速断保护（第一段）、限时电流速断保护（第二段）、定时限过电流保护（第三段）相互配合构成的一套保护、下面我们就来详细介绍一下三段时电流保护的工作原理和整定计算方法。
一、电流速断保护（第I段）简单网络接线示意图对于仅反应于电流增大而瞬时动作的电流保护，称为电流速断保护。
为优先保证继电保护动作的选择性，就要在保护装置起动参数的整定上保证下一条线路出口处短路时不起动，这在继电保护技术中，又称为按躲过下一条线路出口处短路的条件整定。
以上图1所示的网络接线为例，假定每条线路上均装有电流速断保护，对于安装在A母线处的保护1来讲，其起动电流必须整定得大于d2点处短路时，可能出现的最大短路电流，即在最大运行方式下B母线上三相短路时的电流，即：当被保护线路的一次侧电流达到起动电流这个数值时，安装在A母线处的保护1就能起动，最后动作于跳断路器1对保护2来讲，按照同样的原则，其起动电流必须整定得大于d4点处短路时，可能出现的最大短路电流，即在最大运行方式下C母线上三相短路时的电流，即：当被保护线路的一次侧电流达到起动电流这个数值时，安装在B母线处的保护2就能起动，最后动作于跳断路器2。
后面几段线路的电流速断保护整定原则同上。
电流速断保护的主要优点是：简单可靠，动作迅速，因而获得了广泛的应用。
但由于引入的可靠系数，所以不难看出，电流速断保护的缺点是：不能保护本线路的全长，且保护范围直接受系统运行方式变化的影响。
运行实践证明，电流速断保护的保护范围大概是本线路的85%~90%。
二、限时电流速断保护（第II段）1、工作原理及整定计算的基本原则由于有选择性的电流速断保护不能保护本线路的全长，因此我们考虑增加一段新的保护，用来切除速断范围以外的故障，保护本线路的全长，同时也能作为电流速断保护的后备保护。
由于要求它必须保护本线路的全长，因此它的保护范围必然要延伸到下一条线路中去，这样当下一条线路出口处（如图1中，对于保护1来说，d2点处）发生短路时，它就要起动，在这种情况下，为了保证动作的选择性，就必须使保护的动作带有一定的时限，但又为了使这一时限尽量缩短，我们就考虑使它的保护范围不超过下一条线路速断保护（如图1中的保护2）的保护范围，而动作时限则比下一条线路速断保护高出一个时间阶段，即如图2（a）所示，由于它能以较小的时限快速切除全线路范围以内的故障，所以我们称它为限时电流速断保护。
电流速断保护
（5）单相式原理接线
信号
K
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。
QF1 t
0
QF2
QF3
△t △t
l
特点：形状象一个阶梯，故称为 梯形时限特性。
由于保护动作时限是固定的，与 短路电流大小无关，称定时限过电流 保护。
（2）整定计算
1）在被保护线路流过最大负荷电流时， 保护装置不应动作
（4）限时电流速断保护的选择性 是依靠动作值、动作时间来保证。
小 结
（5）当灵敏度不满足要求时，可 与相邻线路限时电流速断保护配合。
3、定时限过电流保护 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。
第1章 输电线路电流电压保护
1.1 单侧电源输电线路相间短路的电 流电压保护
1、瞬时电流速断保护 2、限时电流速断保护
3.1 单侧电源输电线路相间短路的电流保护
利用电流突然增大使保护动作而 构成的保护装置,称为电流保护。
1、瞬时电流速断保护 瞬时电流速断保护，它是反映电流升高，不 带时限动作的一种保护，也称Ⅰ段保护。
2、原理接线
信号
2、限时电流速断保护
要求：应能保护线路全长。 被保护线路末端短路有灵敏度，
必然保护区要延伸到相邻线路、或 相邻元件的一部分。
为满足选择性要求，保护动作 带有一定的时限。
图形符号 I ＞
Ik
I k . max
I
II op1
I oI p2
l
loIIp1
铁路电力线路保护—限时电流速断保护
限时电流速断保护的灵敏度校验
保护范围不超过下级线路I段保护范围
动作时限比下级线路I段保护高一个时
间阶梯
保护范围不超过下级线路II段保护范
围
与下级线路的II段保护配合
动作时限比下级线路II段保护高一个
时间阶梯
限时电流速断保护的时间配合
限时电流速断保护的时间配合
延时与延伸的范围有关！
限时电流速断保护的整定
k
动
作
时
限
尽
可
能
短
✓ AB线路的限时电流速断保护不超过BC线路的
应考虑
电流速断保护范围。
✓ 动作时限比BC线路电流速断保护大一个时限
差△t。
限时电流速断保护的整定
由此可见
带时限的电流速断保护是在保证选择性和可靠性的前提下，牺牲了一定的速
动性，获得（能保护线路的全长）的灵敏性的。
取1.1~1.2
限时电流速断保护的评价
限时电流速断保护的评价
任务：在保证选择性前提下，保护线路全长。
工作原理：
保护全长——将保护范围延伸至下级线路，与下级线路I段配合。
为了保证选择性——带时限，比下级线路I段高一个△t 。
保证选择性和可靠性，牺牲速动性，获得灵敏性。
限时电流速断保护的评价
优点
缺点
灵敏性好，能保护线路全长。
速动性较I段差一些；
可以作为电流I段保护的近后备。
不能作为下级线路的远后备保
护。
结论：①可与电流I段保护配合，保证全线范围内故障在0.5s内予以切除，一般
情况下能够满足快速切除故障的要求，作为“主保护”。
②适用于对速动性要求不高的系统——35kV以下
限时电流速断保护
限时电流速断保护1．限时电流速断保护的工作原理瞬时电流速断保护的保护范围不能达到线路的全长，在本线路末端附近发生短路时不会动作，因此需要增设另一套保护，用于反应本线路瞬时电流速断保护范围以外的故障，同时作为瞬时电流速断保护的后备，这就是限时电流速断保护。
对限时电流速断保护的要求是，其保护范围在任何情况下必须包括本线路的全长，并具有规定的灵敏度；同时，在保证选择性的前提下，动作时间最短。
如图3-4所示，说明限时电流速断保护的工作原理。
以线路Ll 的保护1为例，限时电流速断保护的保护范围需包括本线路Ll 的全长，则必然延伸到相邻线路L2，但不应超出保护2的瞬时电流速断保护的保护范围，即II act I 1.>I act I 2.，显然，保护1的限时电流速断保护的保护范围，与保护2的瞬时电流速断保护的保护范围出现重叠区。
为了保证保护的选择性，即在线路L2始端短路时，仍然由保护2动作使断路器QF2跳闸，保护1的限时电流速断保护必须增加动作延时，即II act t 1.>I act t 2.。
2、整定计算（1）动作电流。
线路L1的限时电流速断保护动作电流的整定原则为：与相邻线路瞬时电流速断保护配合，计算如下：I act II rel II act I K I 2.1.= (3-5)式中II act I 1.——线路L1的限时电流速断保护的一次动作电流； II rel K ——限时电流速断保护的可靠系数，考虑短路电流的计算误差、测量误差等因素对保护的影响，一般取II rel K =1.1~1.2； I act I 2.——相邻线路L2瞬时电流速断保护的一次动作电流。
按照式（3-5）计算出保护1的限时电流速断保护的动作电流、保护2的瞬时电流速断保护的动作电流，关系如图3-4所示。
（2）动作时间。
线路L1的限时电流速断保护动作时间，应与线路L2的瞬时电流速断保护动作时间配合，整定如下：tt t I act II act ∆+=2.1. （3-6） 式中 II act t 1.——线路L1的限时电流速沁保护的动作时间；I act t 2.——线路L2的瞬时电流速断保护的动作时间；t ∆——时限级差。
电流三段式保护
电流三段式保护电流速断、限时电流速断和过电流保护都是反应电流增大而动作的保护，它们相互配合构成一整套保护，称做三段式电流保护。
三段的区别主要在于起动电流的选择原则不同。
其中速断和限时速断保护是按照躲开某一点的最大短路电流来整定的，而过电流保护是按照躲开最大负荷电流来整定的。
当线路发生短路时，重要特征之一是线路中的电流急剧增大，当电流流过某一预定值时，反应于电流升高而动作的保护装置叫过电流保护。
电源的保护功能主要是过压、过流保护两种功能。
两者之间的关系为：任何一种电源在发生故障时，都有可能使输出电流失去控制，为了使用户的负载不致因此而损坏，电源一般都设有过流保护。
当有些负载是容性负载时，由于大容量的电解电容器并联在一起，当电源发生故障时，电流就可能大幅度上升，而电压的升值却不甚明显，这时电源内部的过流保护部件会首先启动，电源会自动切断输出。
过流保护值是不能人工设定的，机内已经定死，一般为额定电流的1.2～1.5倍。
需要说明的是，过压保护会立即快速启动，过流保护则有一秒左右的延时。
这是因为如电源正常工作时，如电源的负载发生突然短路，此时电源输出的瞬间电流是数倍或数十倍的额定电流值，可以认为是一个电流冲击，远远超过过流保护的数值，但这时并不希望过流保护起作用。
而希望短路解除后，电压自动恢复正常。
因此在设计过流保护时，要避开突发短路时的电流冲击，而仅考虑使输出过电流的时长达到一定的值才启动过流保护。
过流保护是针对机内故障的，因此既然发生，电源就不应自动恢复。
如果一定要再现，必须关机后重新开机。
而短路保护、电流报警、短路报警功能是面对用户的，如果电流已经下降，短路已经排除，相对的报警声就会自动解除，电压就会自动恢复正常。
电力系统中线路的电流保护以三段式电流保护为出发点，进而衍生出电压闭锁式（启动式）、功率方向式电流保护，而且像阻抗保护等其他需要有选择性的保护也借鉴了这种三段式（多段式）的保护方式1. I段，无时限电流速断保护保护范围：本段线路（一般线路全长的80~85％，最少线路全长的15%）。
第5讲 限时电流速断保护 的工作原理
A
2
B
C
1
3
D
I II set.2
K II rel
max(
I
I set.1
,
I
I set.3
)
限时电流速断保护的整定计算
• （2）动作时限
电流
II
段的动作时限
t
II 2
，应选择得比下一条线路电流
I
段的动作时限
t1I
高出一个时间阶梯 t 即
t
II 2
t1I
t
t 包括
故障线路断路器的跳闸时间、灭弧时间 故障线路保护1时间继电器实际动作时间比整定时间大的正误差 保护2时间继电器可能比预定时间提早动作的负误差 保护2测量元件在外部故障切除后由于惯性不能立即返回的延时 考虑一定的裕度
贵州大学“本科教学工程” 资源共享课程建设项目——《继电保护原理》
限我时们电流毕速业断保啦护
的工作原理 其实是答辩的标题地方
主讲人
汤亚芳
电气工程学院
限时电流速断保护的工作原理
•限时电流速断保护——带时限动作的电流保护，用来切除本线路上速断 保护范围以外的故障。也称为电流保护ＩＩ段。
要求: （a) 满足选择性要求：在下级线路短路时，保证下级保护优先切除故障。 （b) 满足速动性要求：力求具有最小的动作时限； （c) 满足灵敏性要求：在任何情况下能保护本线路的全长；
为了避免这种情况的发生，就不能采用两个电流相等的整定方法，而必 须采用：
I II se t 2
II se t1
引入可靠配合系数
K
II rel
，则得
I K I II set2
II I rel set1
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基本出发点：选择在要 求的保护区内短路最不 利于保护动作的情况， 来校验保护是否能够动 作。 I K min K sen II I oper
运行方式：最小 短路类型：两相 短路点：本线路末端 要求：
K sen 1.3 ~ 1.5
限时电流速断保护—评价 可靠性高，满足选择性，动作时限比电流Ⅰ段 大； 保护范围——能保护本线路全长，比电流Ⅰ段 范围长，即灵敏性比电流Ⅰ段高； 保护范围仍然随运行方式而变。
限时电流速断保护：
按与相邻线路电流速断保护 相配合且以较短时限获得选择性 的电流保护。
作用：与无时限电流速断保护配合作为被保护 线路相间短路的主保护 原理：反映被保护元件电流升高而带有较小时 间动作的保护 限时电流速断保护定义：以较小动作时限切除 全线范围内故障的电流保护，也称为电流Ⅱ段
工作原理 （1）限时电流 速断保护的保护范 围必须延伸到下一 条线路中去。 （2）限时电流速 断保护的动作带有 一定的时限。 （ 3 ）为了保证速 动性，时限应尽量 缩短。
动作电流与动作时间整定原则
与相邻线路无时限电流速断保护（或主保护） 配合 公式：
I
II
op1
K
II
rel
I
I op .2
I t1II t 2 t
M
I
1
N
I
2
P
m
n
IK
I
0
I oper .1
m
I
II oper .1
I I oper .2
IK
灵敏度校验
K sen
( 2) Id ''min 1.5 I OP
Ksen≥1.5，是因为考虑了以下不利于保护动作的因素。
（a）可能存在非金属性短路，使短路电流Id较小； （b）实际的短路电流小于计算值； （ c）电流互感器有负误差，使短路时流入保护起动元件中的电流变 小； （d）继电器的实际起动值可能有正误差，使IOP.r变大； (e) 考虑一定裕度。
灵敏度校验
限时电流速断保护 (电流I I段保护)
限时电流速断保护的引出
无时限电流速断保护不能保护线路全长，为反应
线路末端故障，需装设另一套限时电流速断保护。
限时电流速断保护定义：以较小动作时限切除全
线范围内故障的电流保护，也称为电流Ⅱ段。
限时电流速断保护 (电流II段)
电流速断保护在许多情况下均能保证选择性，且接 线简单，动作迅速可靠。但是电流速断保护不能保护本 线路的全长，怎么办？ 解决办法：增设一套新的保 护——限时电流速断保护。
接线图（单相原理图）
QF
QF1
YR
信号
KA
I
KT
t
KS
TA
整ห้องสมุดไป่ตู้计算
（1） 动作电流 动作电流按躲开下一条线路无时限电流速断保护的动 作电流进行整定：
'' '' ' I OP 1 K rel I OP 2
动作时限 为了保证选择性，限时电流速断保护比下一条线路 无时限电流速断保护的动作时限高出一个时间阶段△t， '' ' t t 1 2 t 即