电流速断和限时速断保护原理(含图)
电力系统继电保护 限时电流速断保护PPT课件
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（2）系统最大运行方式： 出现故障时，流过保护安装处的短路电流最小所对
应的运行方式。 取两相：
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6.电流速断保护 知道：存在三段式电流保护。 原理： ①反映电流增大而瞬时动作的过量保护。 ②为了保证选择性，即在相邻线路的出口处发生故障时，本保护不动作，电流速断保护一般不能保护线路全长。
限时电流速断保护动 作特性分析： 保护线路全长，以短 延时保证动作的选择 性。
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2.1.4 限时电流速断保护
（2）整定计算原则 ①按躲过相邻线路瞬时电流速断确定整定值 ②按高出相邻线路瞬时电流速断一个时间阶梯△t来确定动作时限
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2.1.4 限时电流速断保护
时间阶梯：为保证动作的选择性，一般取0.5秒。 原因： ①故障线路断路器的可靠动作；故障电流的消失； ②故障线路保护动作时限的正误差，慢； ③上级线路保护动作时限的负误差，快； ④故障切除后，上级线路保护的可靠返回； ⑤考虑一定的时间裕度
如果灵敏度校验仍然不能满足要求，则应考虑采用其他形式的保护。
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2.1.4 限时电流速断保护
在确定限时电流速断保护整定值，有 几个相邻线路时，要分别考虑与这几 个相邻线路的瞬时电流速断、或限时 电流速断、或变压器差动保护相配合， 而且不能超出被配合保护的保护范围， 因此，取上述整定值中最大的一个为 最终的整定值。
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2.1.4 限时电流速断保护
（1）工作原理
① 以较短的动作时限，动作于线路全长 范围内任意一点故障；反应短路电流 增大而限时动作的过量保护。
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。
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。
三段式电流保护整定的计算方法
三段式电流保护整定的计算方法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。
继电保护三段电流保护讲解
TA • 继电器的动作电流：
I g.oper
K con
I ope r nTA
(3-17)
KA 三相三继电器完全星形接线
3.4 电流保护的接线方式
3.4.1 三种基本接线方式
1. 定义：指保护中电流继电器与电流互感器二次线圈之间的连接方式。
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。
I1.max
动作时限为
t
II 1
t
I 2
t
0.5s
灵敏度校验
K sen
I (2) k .1.min
I II oper.1
600 1.34 1.3 445 符合要求
1.21.590 190.6A 0.85
继电器动作电流
3-11.如图3-21所示，35kV电网线路1的保护拟定为三段式电流保护，已知线路1最 大负荷电流为90A，nTA=200/5,在最大及最小运行方式下各点短路电流见下表。线 路2的定时限过流保护动作时限为1.5s。试对线路1三段式电流保护进行整定计算。
1、保护1的无时限电流速断一次动作电流
K2 K1
K3
I K I I oper.1
(3) rel K .N .max
1.25740 925A
1
2
3
继电器动作电流
II g .oper.1
K con nTA
I
I ope
r
.1
925 200/5
23.125A
图3-21
2、保护1的时限电流速断保护
3.三段式电流保护的评价
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。
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
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电流速断保护
当输电线路发生严重故障时，将会产生很大的故障电流，故障点距离电源愈近，短路电流就愈大。
电流速断保护就是反应电流升高而不带时限动作的一种电流保护，但电流速断保护不能保护线路的全长。
根据继电保护速动性的要求，电流速断保护的动作时限为瞬时动作，任一相电流大于整定值，保护就会跳闸并发信号。
其动作方程为：
Id≥I1
式中，Id为短路电流，I1速断保护定值。
电流速断保护原理逻辑图如下：
图5-1 电流速断保护原理逻辑图
HL-9661的电流速断保护具有方向闭锁的功能，可通过控制字（速断方向）进行投退选择。
方向元件闭锁是根据判断功率方向来决定的，只有当短路功率方向是由母线到线路时保护才动作，反之不动作。
5.1.2 电流限时速断保护
由于电流速断保护（无时限）不能保护线路全长，因此需要增加带时限的电流速断保护，用以保护线路的其余部分的故障，并作为电流速断保护的后备保护。
其保护范围不仅包括线路全长，而且深入到相邻线路的无时限保护区一部分。
电流限时速断保护的动作时限应与电流速断保护相配合。
当任一相电流大于整定值并超过整定延时，保护跳闸并发信号，点亮面板指示灯D5，其动作方程为：
Id≥I2
t≥t_I2
式中，Id为短路电流，I2为电流限时速断保护定值；
t为短路电流大于电流限时速断保护定值的时间；
t_I2为电流限时速断保护的整定延时。
电流限时速断保护原理逻辑图如下：
保护动作出口
保护信号出口
图5-2 电流限时速断保护原理逻辑图
HL-9661的电流限时速断保护具有方向闭锁的功能，可通过控制字（限时速断方向）的投退来选择。
方向闭锁是根据判断功率方向来决定是否闭锁，只有当短路功率方向是由母线到线路时保护才动作，反之不动作。