电力系统继电保护原理PPT 2-1三段电流保护
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继电保护ppt课件
继电保护能够优化电力系统的运行方式，降低线 损和能源消耗，提高电力系统的经济性。
继电保护技术的发展历程
传统继电保护阶段
传统的继电保护采用电磁感应原理，如电流保护和电压保 护等。这种保护方式简单可靠，但动作速度慢，灵敏度低 。
集成电路继电保护阶段
集成电路继电保护是将多个晶体管的功能集成在一个芯片 上，具有高集成度和高可靠性。但集成电路继电保护的通 用性较差。
物联网技术还可以实现继电保护装置的协同工作，通过信 息共享和实时通信，提高继电保护系统的整体性能和可靠 性，降低设备故障对电力系统的影响。
大数据技术在继电保护中的应用
大数据技术可以对海量的电力系统运行数据进行实时采集、存储和分析，为继电 保护提供更加全面和准确的数据支持。
大数据技术还可以应用于继电保护装置的优化设计和故障预测，通过对历史数据 的挖掘和分析，预测设备可能出现的故障和异常情况，提前进行预警和处理，提 高电力系统的稳定性和可靠性。
人工智能技术还可以应用于继电保护装置的优化配置和故障 诊断，通过智能算法对设备运行状态进行实时监测和评估， 及时发现潜在故障并进行预警和处理。
物联网技术在继电保护中的应用
物联网技术可以实现电力设备的远程监控和智能管理，通 过传感器、RFID等技术，实时采集设备运行数据并上传至 云平台进行存储和分析。
要点一
总结范措施
分析高压电动机的继电保护误动原因，如电流互感器饱和 、保护装置软件故障等，并提出相应的防范措施。
感谢观看
THANKS
继电保护ppt课件
• 继电保护概述 • 继电保护的基本原理 • 常用继电保护装置 • 继电保护配置与方案 • 继电保护的未来发展 • 案例分析
目录
01
继电保护概述
继电保护技术的发展历程
传统继电保护阶段
传统的继电保护采用电磁感应原理，如电流保护和电压保 护等。这种保护方式简单可靠，但动作速度慢，灵敏度低 。
集成电路继电保护阶段
集成电路继电保护是将多个晶体管的功能集成在一个芯片 上，具有高集成度和高可靠性。但集成电路继电保护的通 用性较差。
物联网技术还可以实现继电保护装置的协同工作，通过信 息共享和实时通信，提高继电保护系统的整体性能和可靠 性，降低设备故障对电力系统的影响。
大数据技术在继电保护中的应用
大数据技术可以对海量的电力系统运行数据进行实时采集、存储和分析，为继电 保护提供更加全面和准确的数据支持。
大数据技术还可以应用于继电保护装置的优化设计和故障预测，通过对历史数据 的挖掘和分析，预测设备可能出现的故障和异常情况，提前进行预警和处理，提 高电力系统的稳定性和可靠性。
人工智能技术还可以应用于继电保护装置的优化配置和故障 诊断，通过智能算法对设备运行状态进行实时监测和评估， 及时发现潜在故障并进行预警和处理。
物联网技术在继电保护中的应用
物联网技术可以实现电力设备的远程监控和智能管理，通 过传感器、RFID等技术，实时采集设备运行数据并上传至 云平台进行存储和分析。
要点一
总结范措施
分析高压电动机的继电保护误动原因，如电流互感器饱和 、保护装置软件故障等，并提出相应的防范措施。
感谢观看
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继电保护ppt课件
• 继电保护概述 • 继电保护的基本原理 • 常用继电保护装置 • 继电保护配置与方案 • 继电保护的未来发展 • 案例分析
目录
01
继电保护概述
继电保护培训课件PPT课件
详细描述
继电保护是指在电力系统发生异常或故障时，通过特定的装置和设备，快速、 准确地切除故障元件，以防止事故扩大，保障电力系统的安全稳定运行。
继电保护的基本原理
总结词
继电保护基于电流、电压、阻抗等电气量的变化进行工作， 通过比较正常与异常时的电气量差异来判断是否发生故障。
详细描述
继电保护装置通过检测电力系统中的电流、电压、阻抗等电 气量，根据正常运行时的电气量与异常运行时的电气量进行 比较，判断是否发生故障。一旦检测到故障，保护装置会迅 速动作，切除故障元件，防止事故扩大。
继电保护培训课件ppt课件
contents
目录
• 继电保护概述 • 继电保护装置 • 继电保护技术 • 继电保护系统的运行和维护 • 继电保护的发展趋势和展望
01 继电保护概述
继电保护的定义和作用
总结词
继电保护是电力系统中的重要组成部分，用于快速、准确地切除故障元件，保 障电力系统的安全稳定运行。
坏。
距离保护装置
根据电压、电流的相位差测量 阻抗，判断是否发生短路故障
。
零序保护装置
利用零序电流分量检测单相接 地故障。
差动保护装置
通过比较线路两端电流的大小 和相位，检测线路是否发生故
障。
继电保护装置的选择与配置
01
02
03
04
根据设备的重要性和故 障后果选择相应的保护 装置。
根据系统的运行方式和 负荷状况配置保护装置。
继电保护系统的故障处理和预防措施
01
继电保护系统故障的分类和处理
根据故障的性质和影响范围，将继电保护系统故障分为不同类型，并分
别介绍相应的处理方法。
02
继电保护系统故障的预防措施
继电保护是指在电力系统发生异常或故障时，通过特定的装置和设备，快速、 准确地切除故障元件，以防止事故扩大，保障电力系统的安全稳定运行。
继电保护的基本原理
总结词
继电保护基于电流、电压、阻抗等电气量的变化进行工作， 通过比较正常与异常时的电气量差异来判断是否发生故障。
详细描述
继电保护装置通过检测电力系统中的电流、电压、阻抗等电 气量，根据正常运行时的电气量与异常运行时的电气量进行 比较，判断是否发生故障。一旦检测到故障，保护装置会迅 速动作，切除故障元件，防止事故扩大。
继电保护培训课件ppt课件
contents
目录
• 继电保护概述 • 继电保护装置 • 继电保护技术 • 继电保护系统的运行和维护 • 继电保护的发展趋势和展望
01 继电保护概述
继电保护的定义和作用
总结词
继电保护是电力系统中的重要组成部分，用于快速、准确地切除故障元件，保 障电力系统的安全稳定运行。
坏。
距离保护装置
根据电压、电流的相位差测量 阻抗，判断是否发生短路故障
。
零序保护装置
利用零序电流分量检测单相接 地故障。
差动保护装置
通过比较线路两端电流的大小 和相位，检测线路是否发生故
障。
继电保护装置的选择与配置
01
02
03
04
根据设备的重要性和故 障后果选择相应的保护 装置。
根据系统的运行方式和 负荷状况配置保护装置。
继电保护系统的故障处理和预防措施
01
继电保护系统故障的分类和处理
根据故障的性质和影响范围，将继电保护系统故障分为不同类型，并分
别介绍相应的处理方法。
02
继电保护系统故障的预防措施
电力系统 继电保护PPT
电力系统继电保护 （第2章 电网的电流保护）
2.4.3 功率方向继电器的接线方式—90 º接线方式 A: IA UBC B: IB UCA C: IC UAB 设计: PjA=IAUBCCos(Ф jA+ α ) PjB=IBUCACos(Ф jB+ α ) PjC=ICUABCos(Ф jC+ α )
2 二相式 2/3机会只切除一回线情形； 2/3机会选择性情形
3 问题 有可能会越级切除故障
2.3.7 其他
电力系统大小运行方式和保护的大小运行方式说明
电力系统继电保护 （第2章 电网的电流保护）
2.4 双侧电源网络相间短路的方向性电流保护
2.4.1 问题的提出 三段式电流保护在双电源网络上的问题—无法同时满足灵敏性和选择 性问题
电力系统继电保护 （第1章 绪论）
1.7 继电保护分类：
1 按照职能分 线路保护 主设备保护
2．按发展阶段分 电磁型 整流型 晶体管型 （集成电路）微机保护 数字保护
3．其他说法 相间短路保护，接地短路保护、主保护、后备保护、 故障类保护、非故障类保护等
电力系统继电保护 （第1章 绪论）
1.8 继电保护的作用和意义 1．作用： （1）避免引起故障设备进一步损坏 （2）防止事故进一步扩大 （3）缩小停电事故范围 （4）提高电力系统稳定性 2．意义： （1）没有继电保护就没有电力系统的今天 （2）是电力系统安全运行的保证 （3）为电力系统发展提供了可能性 （4）改善了电力系统的稳定性
实际一般有二种内角的功率方向继电器30 º 45 º
电力系统继电保护 （第2章 电网的电流保护）
2.4.5 评价
1 功率方向继电器的灵敏性 P>Po 启动功率 Po 越小,它的灵敏度越高 有时需要注意和电流III段灵敏度的配合 在同样的故障电流下：不同的故障类型反应能力可能不 同。不同的故障位置可能也不同。
电力系统继电保护-(第2版)第二章-电流保护PPT课件全文编辑修改
➢最小运行方式：是指系统投入运行的电源容量最小，系统的
等值阻抗最大，以致发生故障时，通过保护装置的短路电流为 最小的运行方式。
➢最大短路电流：在最大运行方式下三相短路时通过保护装置
的电流为最大，称为最大短路电流。
Ik.m axZ E Z s.m iE nZ k 1Z s.m in E Z 1 L k 1短路类型系数
流来整定。
动作电流：
I ＝K II
II
set.2 rel
Iset.1
K r I e I l 1 .1 ~ 1 .2 ( 非 周 期 分 量 已 衰 减 ）
为保证选择性，动作时限要高于下一线路电流速断保护的动 作时限一个时限级差△t （Δt一般取0.5s）
动作时间： t2II t1 tt
(1) 前一级保护动作的负偏差(即保护可能提前动作) ； (2) 后一级保护动作的正偏差(即保护可能延后动作) ； (3) 保护装置的惯性误差(即断路器跳闸时间：从接通跳闸回 路到触头间电弧熄灭的时间) ； (4) 再加一个时间裕度。
Lmin
1( Z1
3 E
2
II set
Zs.max)
（保证选择性和可靠性，牺牲一定的灵敏性，获得速动性）
三、保护实现原理图
电流速断保护的主要优点是动作迅速、简单可靠。 缺点是不能保护线路的全长，且保护范围受系统运行方式和 线路结构的影响。当系统运行方式变化很大或被保护线路很 短时，甚至没有保护范围。
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
电流互感器和电流继电器是实现电流保护的基本元件。
等值阻抗最大，以致发生故障时，通过保护装置的短路电流为 最小的运行方式。
➢最大短路电流：在最大运行方式下三相短路时通过保护装置
的电流为最大，称为最大短路电流。
Ik.m axZ E Z s.m iE nZ k 1Z s.m in E Z 1 L k 1短路类型系数
流来整定。
动作电流：
I ＝K II
II
set.2 rel
Iset.1
K r I e I l 1 .1 ~ 1 .2 ( 非 周 期 分 量 已 衰 减 ）
为保证选择性，动作时限要高于下一线路电流速断保护的动 作时限一个时限级差△t （Δt一般取0.5s）
动作时间： t2II t1 tt
(1) 前一级保护动作的负偏差(即保护可能提前动作) ； (2) 后一级保护动作的正偏差(即保护可能延后动作) ； (3) 保护装置的惯性误差(即断路器跳闸时间：从接通跳闸回 路到触头间电弧熄灭的时间) ； (4) 再加一个时间裕度。
Lmin
1( Z1
3 E
2
II set
Zs.max)
（保证选择性和可靠性，牺牲一定的灵敏性，获得速动性）
三、保护实现原理图
电流速断保护的主要优点是动作迅速、简单可靠。 缺点是不能保护线路的全长，且保护范围受系统运行方式和 线路结构的影响。当系统运行方式变化很大或被保护线路很 短时，甚至没有保护范围。
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
电流互感器和电流继电器是实现电流保护的基本元件。
电力系统继电保护(张保会)资料.ppt 530页
3. 与第Ⅰ段共同构成被保护线路的主保护， 兼作第Ⅰ段的后备保护。
一句话：限时电流速断保护作为本线路首段的近后备、 本线路末端的主保护、相邻下一线路首端的远后备。
84
2.1.5 （定时限 ）过电流保护
过电流保护是指启动电流按躲最大负 荷电流来整定的保护。它是三段式电流保 护的第Ⅲ段。
该保护不仅能保护本线路全长，且能 保护相邻线路的全长。可作为本线路主保 护的近后备保护以及相邻下一路保护的远 后备保护
75
1 启动电流的整定
I II set.2 76
2 动作时限的选择
应比下一条线路速断保护的动作时限高出 一个时间阶梯△t
t2II t1 t
△t通常取0.5S
77
78
A 2
QF2 I
3 灵敏性校验
B 1
C
D
I K.B.min
K sen
II
I set .2
要求：Ksen 1.3 ~ 1.5
I (2) k
3 E前 提：Z1Z2
2 Zs Z1lk
62
63
2.1.3 电流速断保护
• 对于仅反应于电流幅值增大而瞬时动作电 流保护，称为电流速断保护。它是三段式 电流保护的第一段
64
1电流速断保护动作电流的整的整定
II set.2
I k . B. max
65
1电流速断保护动作电流的整的整定
记忆时间： 对于LG-11型，当模拟保护出口处短路在灵敏角 下，突然增加额定电流至10倍额定电流，电压自 100V同时突然降到0的情况下，继电器应可靠动 作，其极化继电器动作保持时间不小于50ms
131
132
133
134
一句话：限时电流速断保护作为本线路首段的近后备、 本线路末端的主保护、相邻下一线路首端的远后备。
84
2.1.5 （定时限 ）过电流保护
过电流保护是指启动电流按躲最大负 荷电流来整定的保护。它是三段式电流保 护的第Ⅲ段。
该保护不仅能保护本线路全长，且能 保护相邻线路的全长。可作为本线路主保 护的近后备保护以及相邻下一路保护的远 后备保护
75
1 启动电流的整定
I II set.2 76
2 动作时限的选择
应比下一条线路速断保护的动作时限高出 一个时间阶梯△t
t2II t1 t
△t通常取0.5S
77
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A 2
QF2 I
3 灵敏性校验
B 1
C
D
I K.B.min
K sen
II
I set .2
要求：Ksen 1.3 ~ 1.5
I (2) k
3 E前 提：Z1Z2
2 Zs Z1lk
62
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2.1.3 电流速断保护
• 对于仅反应于电流幅值增大而瞬时动作电 流保护，称为电流速断保护。它是三段式 电流保护的第一段
64
1电流速断保护动作电流的整的整定
II set.2
I k . B. max
65
1电流速断保护动作电流的整的整定
记忆时间： 对于LG-11型，当模拟保护出口处短路在灵敏角 下，突然增加额定电流至10倍额定电流，电压自 100V同时突然降到0的情况下，继电器应可靠动 作，其极化继电器动作保持时间不小于50ms
131
132
133
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继电保护二 三段式电流保护
整定值应选取(1),(2)中较大者。 如按照条件(2)整定将使起动电流过大，因而保护范围缩小 时，应使保护装置的动作时间大于断路器三相不同期合闸 的时间(约0．1s) ，则可以不考虑 三相不同时合闸时，相当于出现纵向不对称故障，则必 然出现不对称序分量。
(附）纵向不对称故障分析
(3)当线路上采用单相自动重合闸时，躲非全相运行期 间振荡所造成的最大零序电流整定
电力系统继电保护
——华图乔老师
主要考点：
1.电流继电器的原理及相关概念 2.三段式电流保护的基本原理、整定计算（原则）、灵敏度校验 3.三段式电流保护的接线 4.方向性电流保护基本原理、方向元件设置原则 5.接地故障时零序分量的分布特点 6.零序分量的获取方法 7.三段式零序电流保护原理、整定计算（原则）、灵敏度校验
问题3.相间三段式电流保护的接线
三段式电流保护接线图
三段式电流保护接线图
低压线路保护逻辑框图
Ⅲ Ⅲ
问题5 方向性电流保护 1.双侧电源系统示例及其保护动作分析
按照选择性要求,应由保护区3,4切除故障
I , I I 如果：电流速断定值 I set . 2 m set . 5 n 则电流速断保护2，5误动
问题1 电流继电器 是实现电流保护的基本元件，也是简单继电器的典型
主要特性。 以P代表继电器动作的逻辑状态 继电器动作：P=1 （逻辑“1”） 继电器返回：P=0 （逻辑“0” ） 概念：1）电流继电器动作电流：Idz.j 2）电流继电器返回电流：Ifh.j
• 继电特性
• 继电器的动作明确干脆， 不可能停留在某一个中间位置 保证其动作确切可靠
4、定时限过电流保护
定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。要求作为本线路主保护的后 备 以及相邻线路或元件的远后备。 • 动作电流按躲过最大负荷电流整定。 III
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。
继电保护课件PPT
确定线路两侧电流参考正方向：母线→线路（如绿色箭头）
基本原理的总结 电流 I ： 故障时增大 - 过电流保护 正常状态时 两侧电流相位相同 内部故障时 两侧电流相位相反 －差动保护 电压U ：故障时降低 －低电压保护 阻抗Z ：Z模值减小 －阻抗（距离）保护 非电气量：温度升高 － 瓦斯保护
各种硬件继电保护的特点：
电磁型继电保护（现在已很少应用）
微机型继电保护（现在被大量应用）
过电流保护原理，1901年电流差动保护原理，1908年方向性电流保护，1910年距离保护，1920年高频保护，1927年行波保护，1950年工频变化量保护，1980年，由我国专家提出。
继电保护硬件装置不断变化，但保护原理不变。
需要根据电力系统和负荷的具体情况，对这4个方面的要求适当地予以协调。
四、继电保护的发展简史
1、继电保护硬件发展
第一代静态保护
第二代静态保护
电磁型机电型
晶体管型保护
集成电路型保护
第三代静态保护
1901年发明
70年代
80年代后
微机保护
1960年发明
1970年发明
1972年发明90后大量应用
“四性”之间的关系：矛盾、统一
经济性考虑： 选择并配置继电保护装置时，应考虑经济条件，按被保护元件在电力系统中的地位和作用来确定保护方式。 对于重要的系统元件，如果选用简单价廉的保护装置，由于技术性能不佳，出现拒动或误动所带来的损失是惊人的。而对较为次要的数量很多的电气元件，则不应装设过于复杂昂贵的保护装置。
短路点
短路电流
主保护
远后备
近后备
K2
1 ～ 5
跳 5
跳 1、3
跳 2、4
K3
基本原理的总结 电流 I ： 故障时增大 - 过电流保护 正常状态时 两侧电流相位相同 内部故障时 两侧电流相位相反 －差动保护 电压U ：故障时降低 －低电压保护 阻抗Z ：Z模值减小 －阻抗（距离）保护 非电气量：温度升高 － 瓦斯保护
各种硬件继电保护的特点：
电磁型继电保护（现在已很少应用）
微机型继电保护（现在被大量应用）
过电流保护原理，1901年电流差动保护原理，1908年方向性电流保护，1910年距离保护，1920年高频保护，1927年行波保护，1950年工频变化量保护，1980年，由我国专家提出。
继电保护硬件装置不断变化，但保护原理不变。
需要根据电力系统和负荷的具体情况，对这4个方面的要求适当地予以协调。
四、继电保护的发展简史
1、继电保护硬件发展
第一代静态保护
第二代静态保护
电磁型机电型
晶体管型保护
集成电路型保护
第三代静态保护
1901年发明
70年代
80年代后
微机保护
1960年发明
1970年发明
1972年发明90后大量应用
“四性”之间的关系：矛盾、统一
经济性考虑： 选择并配置继电保护装置时，应考虑经济条件，按被保护元件在电力系统中的地位和作用来确定保护方式。 对于重要的系统元件，如果选用简单价廉的保护装置，由于技术性能不佳，出现拒动或误动所带来的损失是惊人的。而对较为次要的数量很多的电气元件，则不应装设过于复杂昂贵的保护装置。
短路点
短路电流
主保护
远后备
近后备
K2
1 ～ 5
跳 5
跳 1、3
跳 2、4
K3
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继电器 单侧电源网络相间短路时电流量值特征 电流速断保护(I段保护) 限时电流速断保护(II段保护) 定时限过电流保护(III段保护) 阶段式电流保护的配合及应用 反时限特性的电流保护 电流保护的接线方式
电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering & Automation)
电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering & Automation)
线路短，保 护范围内始 端和末端电 流差别不大
电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering & Automation)
终端采用线 路-变压器接 线方式，保
电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering & Automation)
电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering & Automation)
当电路网络中任意点发生三相或两相断路故障时， 其短路工频周期分量近似计算为：
IⅠop
IⅠ set.1
nTA
Kcon
其中 nTA是电流互感器变比。 Kcon 是接线系数，一般取1.0。
电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering & Automation)
保护范围的校验
保护范围：在已知保护的动作电流后，大于一次动作电流的 短路电流对应的短路点区域。最小的保护范围为在系统最小 运行方式下两相短路时出现。
电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering & Automation)
工作原理：不能全程保护(why?)
电气工程与自动化学院(Schoo来自 of Electrical Engineering & Automation)
整定原则
为了保证电流速断保护动作的选择性，对保护1来讲，其整定 的动作电流IIset.1必须大于K2点短路可能出现的最大短路电流， 即大于在最大运行方式下变电所B母线上的三相短路电流 Ik.B.max。
电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering & Automation)
K sen
电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering & Automation)
当灵敏度不满足要求时， 考虑降低限时电流速断 的整定值，动作时限再
电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering & Automation)
电流速断保护一般 没有时间继电器
电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering & Automation)
For example:
运行方式变 化很大，没 有保护范围
Ik
E Z
K
E Zs Zk
E -系统等效电源的相电动势；
Zk -短路点至保护安装处之间的阻抗；
Zs -保护安装处到系统等效电源之间的阻抗；
K
-短路类型系数，三相短路取1，两相短路取
3 2
电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering & Automation)
其它几种常见的继电器
1、时间继电器
建立必要的延时，以保证保护动作的选择性和某种逻辑关系。 ①延时动作。线圈通电后主触点经过一段延时后闭合。 ②瞬时返回。对正在动作的继电器，一旦线圈所加电压消失， 则迅速返回原始状态。
2、中间继电器 起中间桥梁作用 ①触点容量大，可直接用作于跳闸。 ②触点数目多
3、信号继电器 作为装置动作的信号指示，标示所处的状态，或 接通灯光信号（音响）回路。信号继电器的触点 自保持，由值班人员手动复归或电动复归。
流过保护安装处电流的大小与哪些因素相关
电力系统运行方式(Zs)的变化； 电力系统正常运行状态( E )的变化； 不同的短路类型( K ); 随短路点距等值电源的距离变化，短路电流连续
变化，越远电流越小，并且在本线路末端和下级 线路出口短路，电流没有差别。
电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering & Automation)
启回动继电器 度路量继电器
时中的间继电器
阻理量抗继电器中间继电信器作用号继电器
量 度
欠量型继电器（反应于测量量的减小而动作）
继 电
过量型继电器（反应于测量量的增大而动作）
器
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反时限过电流保护:出口动作时间与过电流倍数相关，电流越 大，出口动作越快。
IⅠop 是瞬时动作电流；
I op 是起动电流； tb 是瞬时动作触点闭合时间。
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几点说明：
电动机的自启动电流要大于它的
I
I set
I K.L.min
3
E
2 Zs.max z1Lmin
Lmin是电流速段保护的最小保护范围； z1是线路单位长度的正序阻抗。
灵敏度校验：用保护范围的大小来衡量，规程规定，其最小 的保护范围一般不应小于被保护线路全长的(15~20)%。
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电磁式继电器图形符号和文字符号
2. 过电流继电器的工作原理
输入 电流交换 Ir
I
比较
I op
整定值调整
小延时
2~3ms
输出
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Iop：启动电流 Ire：返回电流
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包括： 1、电流速断保护（电流Ⅰ段）； 2、限时电流速断保护（电流Ⅱ段）； 3、定时限过电流保护（电流Ⅲ段）。
2.1.3 电流速断保护（电流Ⅰ段）
定义：仅反映电流增大而瞬时动作的保护。
特点：在保证选择性的前提下，动作（跳闸）速度 越快越好。
为提高系统运行的稳定性，保证向重要用户的可靠供 电，防止短路电流损坏故障设备，要求各种电气设备 必须配备电流速断保护，以快速切除故障。
电磁式继电器
1－铁心 2－旋转棱角 3－释放弹簧 4－调节螺母 5－衔铁 6－动触点 7－静触点 8－非磁性垫片 9－线圈
电磁式继电器工作原理
电磁继电器是由缠绕于铁心的线圈的“电磁 铁部分”，安装于铁片上的可动触点与固定触点 组合而成的“触点部分”，共同结合构成的。
当电流流过线圈，铁心变成电磁铁。可动铁 片被吸引，受到向下的力的作用。可动触点也向 下方移动，与固定触点接触构成闭合电路。当线 圈中无电流流动，铁心不再变成电磁铁。可动铁 片不再受到吸引，由于返回弹簧的作用，受到向 上方的力的作用。可动触点也向上方移动，于是 与固定触点脱离接触而使电路断开。
电流Ⅱ段保护优缺点：
优点：灵敏度好，能保护线路全长。 缺点： 带 0.5 秒左右的延时，速动性较差； 不能做下一段线路的远后备, 加装定时限过电流保护。
电流Ⅰ、Ⅱ段联合工作就可以保证全线路的故障在0.5秒内 予以切除，一般情况下能够满足速动性的要求，可以作为 “主保护”。
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其保护范围不 超过下级速断 保护的范围
I I II
I
set.1 set.2
I II set.1
K II re1
I
I set.1
M
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t1II t2I t
动作时间比下 级速断保护高 出一个时间阶 梯，保证保护
II set.1
I k .B.m ax
E Zs.min Z AB
动作时限整定值： tⅠ1＝0秒
K
II re l
=1.2~1.3
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IⅠ set.1
是保护一次侧动作电流，保护的二次侧动作电流为：
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电磁型
动 感应型
作 原
整流型
理 数字型
反电流继电器 电映的压继电器 功物率方向继电器
相关概念：
最大运行方式：对每一套保护装置来讲，通过该保护 装置的短路电流最大的方式。 Ik.max Zs Zs.min 最小运行方式：对每一套保护装置来讲，通过该保护 装置的短路电流最小的方式。
Ik.min Zs Zs.max
结论：
➢系统运行方式越大（Zs越小），短路电流越大； ➢故障点越近，短路电流越大，反之短路电流越小； ➢在某种运行方式下，同一点短路时，三相短路的短路电流大
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线路短，保 护范围内始 端和末端电 流差别不大
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终端采用线 路-变压器接 线方式，保
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当电路网络中任意点发生三相或两相断路故障时， 其短路工频周期分量近似计算为：
IⅠop
IⅠ set.1
nTA
Kcon
其中 nTA是电流互感器变比。 Kcon 是接线系数，一般取1.0。
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保护范围的校验
保护范围：在已知保护的动作电流后，大于一次动作电流的 短路电流对应的短路点区域。最小的保护范围为在系统最小 运行方式下两相短路时出现。
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工作原理：不能全程保护(why?)
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整定原则
为了保证电流速断保护动作的选择性，对保护1来讲，其整定 的动作电流IIset.1必须大于K2点短路可能出现的最大短路电流， 即大于在最大运行方式下变电所B母线上的三相短路电流 Ik.B.max。
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K sen
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当灵敏度不满足要求时， 考虑降低限时电流速断 的整定值，动作时限再
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电流速断保护一般 没有时间继电器
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For example:
运行方式变 化很大，没 有保护范围
Ik
E Z
K
E Zs Zk
E -系统等效电源的相电动势；
Zk -短路点至保护安装处之间的阻抗；
Zs -保护安装处到系统等效电源之间的阻抗；
K
-短路类型系数，三相短路取1，两相短路取
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其它几种常见的继电器
1、时间继电器
建立必要的延时，以保证保护动作的选择性和某种逻辑关系。 ①延时动作。线圈通电后主触点经过一段延时后闭合。 ②瞬时返回。对正在动作的继电器，一旦线圈所加电压消失， 则迅速返回原始状态。
2、中间继电器 起中间桥梁作用 ①触点容量大，可直接用作于跳闸。 ②触点数目多
3、信号继电器 作为装置动作的信号指示，标示所处的状态，或 接通灯光信号（音响）回路。信号继电器的触点 自保持，由值班人员手动复归或电动复归。
流过保护安装处电流的大小与哪些因素相关
电力系统运行方式(Zs)的变化； 电力系统正常运行状态( E )的变化； 不同的短路类型( K ); 随短路点距等值电源的距离变化，短路电流连续
变化，越远电流越小，并且在本线路末端和下级 线路出口短路，电流没有差别。
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启回动继电器 度路量继电器
时中的间继电器
阻理量抗继电器中间继电信器作用号继电器
量 度
欠量型继电器（反应于测量量的减小而动作）
继 电
过量型继电器（反应于测量量的增大而动作）
器
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反时限过电流保护:出口动作时间与过电流倍数相关，电流越 大，出口动作越快。
IⅠop 是瞬时动作电流；
I op 是起动电流； tb 是瞬时动作触点闭合时间。
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几点说明：
电动机的自启动电流要大于它的
I
I set
I K.L.min
3
E
2 Zs.max z1Lmin
Lmin是电流速段保护的最小保护范围； z1是线路单位长度的正序阻抗。
灵敏度校验：用保护范围的大小来衡量，规程规定，其最小 的保护范围一般不应小于被保护线路全长的(15~20)%。
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电磁式继电器图形符号和文字符号
2. 过电流继电器的工作原理
输入 电流交换 Ir
I
比较
I op
整定值调整
小延时
2~3ms
输出
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Iop：启动电流 Ire：返回电流
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包括： 1、电流速断保护（电流Ⅰ段）； 2、限时电流速断保护（电流Ⅱ段）； 3、定时限过电流保护（电流Ⅲ段）。
2.1.3 电流速断保护（电流Ⅰ段）
定义：仅反映电流增大而瞬时动作的保护。
特点：在保证选择性的前提下，动作（跳闸）速度 越快越好。
为提高系统运行的稳定性，保证向重要用户的可靠供 电，防止短路电流损坏故障设备，要求各种电气设备 必须配备电流速断保护，以快速切除故障。
电磁式继电器
1－铁心 2－旋转棱角 3－释放弹簧 4－调节螺母 5－衔铁 6－动触点 7－静触点 8－非磁性垫片 9－线圈
电磁式继电器工作原理
电磁继电器是由缠绕于铁心的线圈的“电磁 铁部分”，安装于铁片上的可动触点与固定触点 组合而成的“触点部分”，共同结合构成的。
当电流流过线圈，铁心变成电磁铁。可动铁 片被吸引，受到向下的力的作用。可动触点也向 下方移动，与固定触点接触构成闭合电路。当线 圈中无电流流动，铁心不再变成电磁铁。可动铁 片不再受到吸引，由于返回弹簧的作用，受到向 上方的力的作用。可动触点也向上方移动，于是 与固定触点脱离接触而使电路断开。
电流Ⅱ段保护优缺点：
优点：灵敏度好，能保护线路全长。 缺点： 带 0.5 秒左右的延时，速动性较差； 不能做下一段线路的远后备, 加装定时限过电流保护。
电流Ⅰ、Ⅱ段联合工作就可以保证全线路的故障在0.5秒内 予以切除，一般情况下能够满足速动性的要求，可以作为 “主保护”。
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其保护范围不 超过下级速断 保护的范围
I I II
I
set.1 set.2
I II set.1
K II re1
I
I set.1
M
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t1II t2I t
动作时间比下 级速断保护高 出一个时间阶 梯，保证保护
II set.1
I k .B.m ax
E Zs.min Z AB
动作时限整定值： tⅠ1＝0秒
K
II re l
=1.2~1.3
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IⅠ set.1
是保护一次侧动作电流，保护的二次侧动作电流为：
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电磁型
动 感应型
作 原
整流型
理 数字型
反电流继电器 电映的压继电器 功物率方向继电器
相关概念：
最大运行方式：对每一套保护装置来讲，通过该保护 装置的短路电流最大的方式。 Ik.max Zs Zs.min 最小运行方式：对每一套保护装置来讲，通过该保护 装置的短路电流最小的方式。
Ik.min Zs Zs.max
结论：
➢系统运行方式越大（Zs越小），短路电流越大； ➢故障点越近，短路电流越大，反之短路电流越小； ➢在某种运行方式下，同一点短路时，三相短路的短路电流大