电流速断保护工作原理与动作特性分析
电网的电流保护
第2章 电网的电流保护 2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护
若 和E S 为Z常S 数，则短路电流将随着 L k 的减小而增大，经计算后可绘
出其变化曲线，如图2.2所示。若Z S 变化，即当系统运行方式变化时，短 路电流都将随着变化。 当系统阻抗最小时，流经被保护元件短路电流最大的运行方式称为最大运 行方式。 图2.2中曲线1表示系统在最大运行方式下短路点沿线路移动 时三相短路电流的变化曲线。 短路时系统阻抗最大，流经被保护元件短路电流最小的运行方式称为最小 运行方式。在最小运行方式下，发生两相短路时通过被保护元件的电流最 小，即最小短路电流为
E S ——系统等效电源的相电势，也可以是母线上的电压；
Z S — 保护安装处到系统等效电源之间的阻抗，即系统阻抗；
Z 1 ——线路单位长度的正序阻抗，单位为；
1.10
L k ——短路点至保护安装处之间的距离。
第2章 电网的电流保护 2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护
图2.2 单侧电源辐射形电网电流速断保护工作原理图 1.11
1.2
第2章 电网的电流保护 本章内容
● 2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护 ● 2.2 电网相间短路的方向性电流保护 ● 2.3 大电流接地系统的零序电流保护 ● 2.4 小电流接地系统的零序电流保护 ● 思考题与习题
1.3
第2章 电网的电流保护 2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护
对于单侧电源网络的相间短路保护主要采用三段式电流保护，即第一 段为无时限电流速断保护，第二段为限时电流速断保护，第三段为定时 限过电流保护。其中第一段、第二段共同构成线路的主保护，第三段作 为后备保护。
1. 工作原理
对于图2.2所示的单侧电源辐射形电网，为切除故障线路，需在每条线路的电源侧装
2电流保护
对电流电压保护的评价
34/64
例题
如下图所示网络，试对保护1进行电流速断，限时电流速断
和定时限过电流保护整定计算
10千伏
A
1
B
10KM
K/k=1.25
C 2 15KM 3
K//k=1.1 Kk=1.2
Z1=0.4欧姆/千米 Kzq=1.5
Kh=0.85 T3.max=0.5
电源：Zs.max=0.3欧姆
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二、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。
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。
15/64
(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， 即
' t1'' t2 t
16/64
K sen
( 2) Id ''min 1.5 I OP
(3)灵敏度校验
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；
4/64
3. 整定计算
动作电流 为保证选择性，保护装置的起动电流应按躲开下一条 线路出口处短路时，通过保护的最大短路电流来整定。即 IOP〉Id.d2max=Krel Id.B.max
结论 : 电流速断保护只能保护本条线路的一部分，而不能 保护全线路，其最大和最小保护范围lmax和lmin。
Zs.min=0.2欧姆 Iif=150A
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
电流速断保护工作原理与动作特性分析
速断保护的动作时间是从故障发生到速断保护动作切除故障线路的 时间。
返回时间
速断保护的返回时间是从故障排除到速断保护自动返回的时间。
电流速断保护的动作特性分析
STEP 02
STEP 03
可靠性
电流速断保护的可靠性是指 其在规定的条件下能够可靠 地动作切除故障线路。
STEP 01
选择性
电流速断保护的选择性是指 其仅切除故障线路，不影响 其他正常线路的运行。
配电系统保护
在配电系统中，电流速断保护能够用于保护馈线、 变压器等设备，提高配电系统的安全性和稳定性。
3
电机保护
对于电动机等旋转电机，电流速断保护能够实时 监测电流变化，防止电流过大导致设备损坏。
Part
02
电流速断保护工作原理
电流速断保护的基本概念
电流速断保护是一种常用的继电保护装置，用于快速切除故障线路，减小故障影响范围。
电流速断保护的优缺点
优点
反应速度快，能够快速切除故障线路，减小故障影响范围；结构简单，易于实现和维护； 对设备要求较低，成本较低。
缺点
无法保护线路的全长，只能保护一定的范围；对于复杂线路或长线路，可能会出现误动 作或拒动作的情况；对于瞬时性故障，可能会造成设备损坏或系统瘫痪。
Part
03
电流速断保护的配置与整定
实现自适应保护
根据电网运行方式和系统参数的变化，自动调整保护定值和特性，以 适应不同运行工况的需求。
集成智能化功能
将人工智能、大数据等先进技术引入保护装置中，实现保护的智能化 和自学习能力。
电流速断保护的未来发展
数字化保护
01
利用数字化技术，实现保护装置的高精度采样、高速通信和数
电力系统继电保护实验
《电力系统继电保护》实验报告实验一供电线路的电流速断保护实验一、实验目的1．掌握电流速断保护的电路原理以及整定计算方法。
2．理解电流速断保护和过电流保护的优缺点。
3．进行实际接线操作, 掌握两段过流保护的整定调试和动作试验方法。
二、预习与思考1．参阅有关教材做好预习，根据本次实验内容，参考两段式过电流保护的原理图及展开图。
2．电流速断保护为什么存在“死区”，怎样弥补？三、原理与说明通过上一个实验可以了解，过电流保护有一个明显的缺点，为了保证各级保护装置动作的选择性，势必出现越靠近电源的保护装置，其整定动作时限越长，而越靠近电源短路电流越大，因此危害更加严重。
因此根据GB50062-1992规定，在过电流保护动作时间超过0.5～0.7s时，应装设瞬时动作的电流速断保护装置。
电流速断保护的整定计算方法请参考相关教材，也可参考附录1的基于本实验一次系统参数的电流速断保护整定计算。
由电流速断保护的整定计算公式可知，电流速断保护不能保护本段线路的全长，这种保护装置不能保护的区域，称为“死区”，因此电流速断保护必须与带时限过电流保护配合使用，过电流保护的动作时间应比电流速断保护至少长一个时间级差Δt=0.5～0.7s，而且须符合前后过电流保护动作时间的“阶梯原则”，以保证选择性。
五、实验步骤实验前准备，实验步骤如下：1．按电流速断保护实验接线图进行接线2．参照实验指导对电流继电器进行整定调试。
3.调整自藕变压器和可调电阻，分别测试动作值和返回值。
图2-4a 电流速断保护实验接线图（交流回路）图2-4b 电流速断保护实验接线图（信号回路）图2-4c 电流速断保护实验接线图（直流回路）六、实验报告1．安装调试及动作试验结束后要认真进行分析总结，按实验报告要求及时写出电流速断保护的实验报告。
2．记录电流速断保护动作值，返回值和试验的操作步骤。
3.分析说明电流速断保护装置的实际应用和保护范围。
实验二供电线路的定时限过电流保护实验一、实验目的1．掌握过流保护的电路原理，深入认识继电保护二次原理接线图和展开接线图。
继电保护三段电流保护讲解
2420 12.3 1.5 190.6
作相邻线路2的远后备保护
K se n
I (2) k .2. m in
I III oper.1
600 3.15 1.2 190.6
3.6 电流电压联锁速断保护
——采用电流电压联锁速断保护，可在不延长保护动作时间的条件下，增 加保护范围。
2. 常用的三种接线方式：三相三继电器完全星形接线、两相两继电器不完 全星形接线和两相电流差接线。
1）三相三继电器完全星形接线的特点：
① 每相上均装有TA和KA、Y形接线
② KA的触点并联（或）
或
③能反映所有单相接地故障
• 接线系数:
K con
Ig I2
流入继电器电流
=1 (Y形接法)
TA的二次电流
TA
190.6 4.76A 200/5
最大运行方式下三相短路电流(A) 最小运行方式下两相短路电流(A)
3520 2420
740 600
310 300
动作时限为
t III 1
t III 2
t
1.5
0.5
2.0s
灵敏度校验： 作本线路的近后备保护
K sen
I (2) k .1. m in
3.6.1 电流电压联锁速断保护原理
7周2，DQ1-2
8周3，DQ4-5
7周3，DQ4-5(停课)
或 与
三相低电压继电器各触点“或”控制KM1
0.5s
灵敏度校验
K sen
I (2) k .1.min
I II oper.1
2420 2.27 1.3 1064
继电保护知识,三段式电流保护工作原理、整定计算
继电保护知识，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。
限时电流速断保护的整定值_解释说明以及概述
限时电流速断保护的整定值解释说明以及概述1. 引言1.1 概述限时电流速断保护是一种重要的电力保护装置，广泛应用于电力系统和工业生产设备中。
它可以在发生电流异常或短路故障时及时切断电源，以避免设备过载、损坏甚至事故发生。
本文将对限时电流速断保护的整定值进行解释说明，并概述其原理、定义、作用、确定方法以及影响因素。
1.2 文章结构本文共分为五个主要部分：引言、限时电流速断保护的整定值解释说明、限时电流速断保护的概述、实际案例分析与应用场景展示以及结论与展望。
首先，在引言部分，我们将简要介绍本文的研究背景和内容安排。
1.3 目的本文旨在深入探讨限时电流速断保护的整定值，为读者提供对该装置原理和作用的详细解释，并介绍整定值确定方法和相关影响因素。
通过实际案例分析和应用场景展示，我们将进一步说明该技术在电力系统和工业生产设备中的应用，并对其未来发展趋势进行探讨。
最后，通过总结和展望，我们将对本文的研究成果进行回顾，并提出进一步研究的建议和未来发展方向。
2. 限时电流速断保护的整定值解释说明：2.1 限时电流速断保护原理：限时电流速断保护是一种用于电力系统中的保护措施，其原理是在设定的时间范围内，当电路中电流超过了所设定的整定值，保护装置将会迅速地切断电路。
这可以有效地防止因短路故障或其他异常情况导致的过载和设备损坏。
2.2 整定值的定义和作用：整定值是指在限时电流速断保护装置中设定的触发动作所要求达到的最大允许电流值。
它起着决定何时切断电路的重要作用。
通过合理设置整定值，可以确保在正常运行情况下不会触发保护装置，并且能够及时响应并切断故障电路，减小故障对系统其他部分的影响。
2.3 整定值的确定方法和影响因素：确定整定值需要考虑多个因素。
首先是根据所需保护的设备类型和额定工作条件来选择适当的整定值范围。
其次，需要根据具体系统情况、故障类型和可能出现的负载情况进行分析。
通过对电流的测量和分析，结合经验和相关标准，可以最终确定一个合理的整定值。
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速动性的要求，保护装置动作切除故障的时间,必 须满足系统稳定和保证重要用户供电可靠性。在 简单、可靠和保证选择性的前提下，原则上是越 快越好。故各种电气元件上，应力求
装设快速动作的继电保护。 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。 3. 图电流速断保护动作特性分析—网络接线图 （1）如上图所示，
假定在每条线路上均装有电流速断保护，则当线 路A-B上发生故障时，希望保护2能瞬时动作，而 当线路B-C上故障时，希望保护1能瞬时动作，它 们的保护范围最好能达到本线
路全长的100%，但需要具体分析； （2）以保护2为例，当本线路末端 点的短路情况。 4.解决办法（解决上述矛盾可以使用如下两个办 法） 第一种方法：通常
摘要:1.电流保护：电流速断保护、限时电流速断 保护、定时限过电流保护三段。2.电流速断保护 根据对继电保护速动性的要求，保护装置动作切 除故障的时间,必须满足系统稳
定和保证重要用户供电可靠性。在简单、可靠和 保... 1.电流保护：电流速断保护、限时电流速断保护、 定时限过电流保护三段。 2.电流速断保护 根据对继电保护
/ 电机维修 电机修理 jkl
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都是优先保证动作的选择性，即从保护装置起动 参数的整定上保证下一条线路出口处短路时不起 动，又称为躲开下一条线路出口处短路的条件整 定。 第二种方法：在个别情况下，
当快速切除故障是首要条件时，就采用无选择性 的速断保护，而以自动重合闸来纠正这种无选择 性动作。 5.对反应于电流升高而动作的电流速断保护而言， 能使该保护装置起动