定时限和反时限过流保护
国家电网考试-继电保护-总结最终版
1、绪论1．一次设备：一般将电能通过的设备称为电力系统的一次设备。
Eg：发电机、变压器等。
二次设备：对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制、保护的设备。
2. 电力系统运行状态是指电力系统在不同运行条件下的系统与设备的工作状况。
运行条件有三组方程式，一组微分，一组等式（有功无功平衡），一组不等式（视在功率、母线电压、线路电流、系统频率），可分为正常状态、不正常状态、故障状态。
不正常状态部分不等式条件不满足。
事故是由不正常状态和故障状态引起的，对用户少送电或电能质量变坏到不能允许的地步。
3．什么是继电保护装置？答：指反应电力系统中各电气设备发生的故障或不正常工作状态，并用于断路器跳闸或发出报警信号的自动装置。
4. 继电保护的用途有哪些？答：（1）当电力系统中发生足以损坏设备或危及电网安全运行的故障时，继电保护使故障设备迅速脱离电网，以恢复电力系统的正常运行。
（2）当电力系统出现异常状态时，继电保护能及时发出报警信号，以便运行人员迅速处理，使之恢复正常。
5．继电保护快速切除故障对电力系统有哪些好处？答：（1）提高电力系统的稳定性。
（2）电压恢复快，电动机容易自启动并迅速恢复正常，从而减少对用户的影响。
（3）减轻电气设备的损坏程度，防止故障进一步扩大。
（4）短路点易于去游离，提高重合闸的成功率。
6．什么叫继电保护装置的灵敏度？答：保护装置的灵敏度，指在其保护范围内发生故障和不正常工作状态时，保护装置的反应能力。
7．互感器二次侧额定电流为多少？为什么统一设置？答：5A/1A。
便于二次设备的标准化、系列化。
8．电流互感器影响误差的因素？答：（1）二次负荷阻抗的大小。
（2）铁心的材料与结构。
（3）一次电流的大小以及非周期分量的大小。
9．当电流互感器不满足10%误差要求时，可采取哪些措施？答：（1）增大二次电缆截面。
（2）将同名相两组电流互感器二次绕组串联。
（3）改用饱和倍数较高的电流互感器。
（4）提高电流互感器变比。
过流保护
过流保护起动电流的整定带时限的过流保护（包括定时限和反时限）的起动电流必须满足以下两个条件：◆电流继电器的启动电流应躲过线路的最大负荷电流（包括正常的过负荷电流和电动机的启动电流）。
以免在线路最大负荷电流通过时保护装置误动作。
◆电流继电器的返回电流I f，必须大于线路中的最大负荷电流I zd . 以免在发生短路时，靠近故障的那一级已经动作跳闸，切除故障，但上一级保护装置不能返回而误跳闸。
上图中当d点发短路时，由于短路电流远大于正常的负荷电流，因此沿线路的过流保护装置的电流继电器1FA和2FA都要起动作，由于动作时限的配合，继电器2FA首先动作于断路器2QF跳闸，切除故障，短路电流消失。
这时继电器1FA 仍有可能有最大负荷电流通过，若返回电流能躲过最大负荷电流，则继电器1FA 返回起始位置而恢复正常。
若返回电流不能躲过最大负荷电流，则继电器1FA 不能返回，经过整定的时限后，动作于断路器1FA跳闸，造成L——1线路停电，是不允许的，所以继电器的返回电流必须躲过最大负荷电流。
设：Izd——最大的负荷电流K1——电流互感器的变流比Kjx——保护装置的接线系数Kf ——继电器的返回系数则最大负荷电流折算到电流互感器二次侧为Izd/K1,再折算到继电器中为KjxIzd/K1.继电器的返回电流应躲过最大的负荷电流，即： If ＞KjxIzd/K1由于返回系数Kf 为返回电流If 与起动电流Iqd 之比，所以If=KfIqd 则： KfIqd ＞KjxIzd/K1 Iqd ＞KjxIzd/K1Kf如果计入一个可靠系数Kk 则上式可写成等式，即可得到过流保护起动电流的整定值为：zd f jx k qd I K K K K I 1倍可取计算电流的线路的最大负荷电流通常取保护装置可靠系数3~5.1——2.1——，I ，K zd k过流保护的配合为了保证工厂配变系统的可靠供电，缩小故障的范围和影响，需要各级保护装置之间具有选择性的配合。
浅谈矿井三段式电流保护
浅谈矿井三段式电流保护煤矿井下电网主要由高压防爆开关、低压馈电开关、电缆组成。
由于煤矿环境恶劣，电网经常发生短路、过负荷、漏电等故障，因此《煤矿安全规程》中规定井下防爆开关一般应装设短路、过负荷、漏电保护装置。
煤矿供电系统中的继电保护作为煤矿电力安全生产体系中的重要环节，对确保煤矿电力系统的安全、稳定以及可靠运行有着重要的作用。
供电系统中继电保护装置的性能，与其配置和整定密切相关。
然而在实际使用中，由于许多矿井技术人员不能很好地理解继电保护理论，常常出现保护定值设置不当的情况，导致保护误动或拒动，从而影响矿井的安全生产。
本文从保护理论出发，分析正确整定井下高压保护定值的方法，并且对煤矿供电网的继电保护存在的问题进行优化，在理论上和实际上都具有重要的意义。
一、三段式电流保护定值整定分析对煤矿电网而言，高压一般指10、6、3.3 kV电压等级，低压一般指1140、660 V及以下电压等级。
根据电力系统的结构特征和运行要求，电流保护可分为电流速断保护、限时电流速断保护、定时限过流保护和反时限过流保护。
电流速断保护也称作过流I段、短路保护，限时电流速断保护也称作过流lI段，过流、过载保护也称作过流III段。
一般终端线路只投入短路保护和过载保护，而电源进出线需要上下级配合，以防止越级跳闸，因此需投入短路保护和后备保护。
由于煤矿井下低压电网线路覆盖范围有限，电流保护一般仅投入短路保护及过载保护。
以下线路上的保护配合主要针对井下高压电网。
1 电流速断保护电流速断保护作为本线路的主保护，主要起保护本线路的作用，其整定值按躲过线路末端短路故障时流过保护的最大短路电流整定。
如果本开关所带设备为变压器，可以对速断保护加一定的小延时动作，以防止空载投入大型变压器时产生励磁涌流冲击，使电流速断保护误动，导致变压器投不上的情况发生。
一般来说，变压器容量在600 kVA以上时就要加小延时，小延时时间可设置为40-50 ms．这样既能躲过变压器励磁涌流冲击，又不至于对电流速断保护造成大的影响。
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。
反时限保护知识
为了规范应用，IEEE225-4标准推荐了五条反时限曲线供用户选择使用：
以上各式中：tp为时间常数；Ipe故障前绕组电流。
以上式（1）、（2）和（3）主要应用于线路保护。
对比这三种反时限曲线：超反时限特性保护，微小的电流差别足以引起保护动作时间上的差异，以牺牲时间换取选择性。
普通反时限则相反。
一般在被保护线路首端和末端短路时电流变化较小的情况下，常采用定时限过流保护。
定时限可以认为是一种特殊的反时限特性，即r =0；通常输电线路采用普通反时限特性，即0<r<1；而在线路首末端短路时电流变化较大的情况下，则采用非常反时限特性，即r=1；当线路首末端短路时电流变化较非常大的情况下，采用超反时限特性，即r=2。
反应过热状态的过流保护，则采用特别反时限特性，即r=2。
以上式（4）、（5）主要应用于诸如电动机等元件地热过载保护。
式（4）忽略了被保护对象故障发生以前负荷电流的发热，而式（5）则计及了故障发生以前负荷电流的发热。
因此式（5）较式（4）对元件的热过载保护而言更加合理。
上述模型同样适应零序电流和负序电流保护。
供电系统的继电保护
U opK = (0.6 ~ 0.7) U N kTV
2) 对于因为生产工艺或技术、安全旳要求不允许“长久”失电 后再自起动旳电动机，可装设动作电压为(50%~55%) UN、时 限为(5~10)s旳低电压保护。即
U opK =
(0.5 ~ 0.55) U N kTV
四、中性点非有效接地系统旳单相接地保护
所以，根据中性点非有效接地系统发生单相接地时旳特点，对供 电系统应该装设绝缘监测装置，必要时还装设零序电流保护。
1. 绝缘监视装置
其利用供电系统单相接地后出 现旳零序电压给出信号。在中性点 非有效接地旳供电系统中，只要本 级电压网络中发生单相接地故障， 则在同一电压等级旳全部母线上都 将出现数值较高旳零序电压。利用 这一特点，在变电所旳母线上一般 装设网络单相接地旳绝缘监视装置， 它利用接地后出现旳零序电压，带 延时动作于信号，表白本级电压网 络中出现了单相接地。
继电器2KA旳动作电流
I opK
=
k kx kTA I op
速断保护旳敏捷度
= 1 2875A = 47.9A ，取48A
60
ks
I (2)
=
k2min
Iop
=
3 4400 2 2875
= 1.325
三、低电压保护
1.低电压闭锁旳过电流保护
定时限过电流保护旳动作电流是按躲过最大负荷电流来整定旳， 在某些情况下可能满足不了敏捷度要求。为此，可采用低电压闭锁 旳过电流保护来提升其敏捷度。
定时限过电流保护旳缺陷是：继电器数目较多，接线比较复杂。在接近 电源处短路时，保护装置旳动作时间太长。
反时限过电流保护旳优点是：可采用交流操作，接线简朴，所用保护设 备数量少，所以这种方式简朴经济，在工厂供电系统中旳车间变电所和配电 线路上用得较多。
电动机保护整定计算
数字电动机保护测控装置整定计算仅供参考1 定时限过电流保护整定计算 1.1 电流速断保护电流速断保护动作电流整定分起动状态速断电流定值和运行状态速断电流整定值,时限可为0s 速断或整定极短的时限;起动状态电流速断定值=qd TAKI h K 式中：K K ——可靠系数～,一般取I qd ——为电动机铭牌上的额定起动电流 n TA ——电流互感器变比;保护灵敏系数K LM 按下式校验,要求K LM ≥2,如灵敏度较高可适当增加定值;K LM =ssdzd TA k I h I.)2(min.≥2式中：I K )2(min . ——最小运行方式下电动机出口两相短路电流 运行状态电流速断定值=TAqdh I )7.0~6.0(动作时间：T sdzd ≤,一般整定为0s1.2 过电流保护过流保护动作电流整定分起动状态定值和运行状态定值,起动状态定值也可根据起动电流或堵转电流整定；运行状态定值可按起动电流或堵转电流的一半整定;起动状态过流电流整定值=qd TAKI h K 式中：K K ——可靠系数,一般取～ 运行状态过流电流整定值I glzd = 或I glzd =2I e式中：I e ——电动机额定电流I LR ——电动机铭牌上的堵转电流 动作时间定值：一般整定为～1.3 过负荷保护动作电流I FHZd 定值I FHZd =feK K I K 式中：K K ——可靠系数,取～当动作于信号时取～；当动作于跳闸时取Kf——返回系数,取动作时间定值T glzd由于过负荷保护在电动机起动过程中自动退出,起动完成后电动机处于运行状态时,过负荷保护才自动投入;因此,过负荷保护整定时间无需躲电动机起动时间,一般按大于定时限过流保护动作时间整定;Tglzd=2~15s2长起动保护DMP-31A、堵转保护DMP-31D整定计算长起动起动堵转保护整定值动作电流整定值I zd,s一般为：= Iqd动作时间整定值T zd,s一般为：=式中：TQD——实际电动机起动时间,由电动机制造厂提供;运行堵转保护DMP-31D整定值动作电流整定值一般为：= ILR式中：ILR——为电动机铭牌上的堵转电流动作时间整定值一般为：=~3电流反时限保护整定计算电流反时限保护动作电流整定分起动状态定值和运行状态定值,起动状态定值按躲开电动机起动电流整定,运行状态定值可按额定电流整定;起动状态反时限电流定值= Iqd运行状态反时限电流定值= Ie电流反时限时间常数整定值τ1起动状态＆运行状态为同一时间常数τ1,τ1整定值一般由电机制造厂提供;如果电动机厂家提供反时限的动作曲线,则可根据下式求出一组τ1后取较小的值τ1=KT I*]1)I[(Zdφ-α式中：α、k的取值为：标准反时限：α＝,k=非常反时限：α＝1,k=极端反时限：α＝2,k=804 负序电流保护整定计算负序电流保护分二段,一段为定时限负序电流速断保护；二段为反时限负序过流保护对DMP-31D可选择定时限或反时限功能;4.1负序电流速断保护负序电流速断定值的推荐整定范围为：＝～ I e负序电流速断时间按躲过开关不同期合闸的时间整定,推荐整定范围为：＝～,一般可取; 4.2 负序过流二段保护若选择采用定时限负序过流二段定值按躲开正常运行的最大负序电流整定,一般为：＝～ I 2max式中：I 2max ——正常运行的最大负序电流负序过流二段时间推荐整定范围为：＝～10S若选择采用反时限＝～ I 2max负序过流反时限时间常数τ2整定范围为～1S ；如果电动机厂家提供负序反时限的动作曲线,则可根据三种反时限的动作曲线,按下式求出一组τ2后取较小值τ2＝KT I *]1)I [(2Zd.22-α式中：α、k 的取值为：标准反时限：α＝,k= 非常反时限：α＝1,k= 极端反时限：α＝2,k=805 过热保护整定计算发热时间常数τ由电动机厂家提供、如果厂家提供了电动机的热限曲线或一组过负荷能力的数据,则可根据下式,求出一组τ后取较小的值;τ=TI/I e如果厂家没有提供,发热时间常数τ,可考虑按下式求出τ;τ=2**θθ T k qd e式中：θe ——电动机额定连续运行时的稳定温升 K K ——电动机起动电流倍数 T qd ——为电动机起动时间θ0——为电动机起动时的温升热告警系数一般取6 零序过流保护及小电流接地选线整定计算 零序过流保护零序过流保护为一段一时限,当接地电容电流大于5A 一次,应投入零序过流保护;零序过流保护动作电流整定值I 0zd 按照大于本线路的电容电流整定,即：I 0zdTAclk h I k 03* 式中：K K ——可靠系数,如保护不带时限取4～5；如保护带时限≥时,取～2；3I OCL ——外部发生接地故障时,被保护电动机的接地电容电流； n TA ——零序电流互感器变比零序过流保护灵敏系数K LM 校验K LM =OZdTA oc I h I *3m in式中：3I ocmin ——被保护电动机发生单相接地故障时,流过保护装置电流互感器一次侧的最小接地电容电流;灵敏系数K LM 要求大于2当保护动作时限整定>时K LM ＝～2,当K LM 不能满足要求时,应考虑适当降低整定值I 0zd ,增加保护的动作时间,以躲开故障瞬间过渡过程的影响,而将K LM 降低至～2;动作时间推荐整定范围为~10s;6.2 小电流接地选线当接地电容电流幅值很小,用零序过流保护很难保证其选择性,则采用小电流接地选线功能退出零序过流保护当被保护电动机发生单相接地故障时,流入保护装置的电容电流<时,退出零序过流保护；投入小电流接地选线;当被保护电动机发生单相接地故障时,流入保护装置的电容电流<时,用基波零序电流和零序电压判方向很难保证其方向性,因此,应投入用5次谐波零序电流和零序电压判方向; 7 过压、低压保护整定计算 过电压保护7.1 过电压保护电压整定值U g γzd 大于相间电压整定,即：U g γzd =~U n ,一般取 U n7.2 过电压保护动作时间整定值T gYzd =10~50s 低电压保护 作为低电压保护低电压保护主要用于不允许或不需要自起动的电动机;应退出电流闭锁功能;低电压整定U DYZdU DYZd =~ U e式中：U e ——电动机额定电压; 动作时间T DYZd ＝～1S,一般取;作为失压保护失压保护主要用于电源电压长时间消失而不允许自起动的重要电动机;该保护应投入电流闭锁功能;失压整定值：U sYzd ＝~ U e动作时间T sYzd ＝8～10S,一般取10S 电流闭锁整定值I bszdI bszd = I Fhmin式中：I Fhmin ——为二次最小负荷电流,推荐二次最小负荷电流参考电动机空载电流值确定;。
定时限过电流保护和反时限过流保护简介
定时限过电流保护和反时限过流保护简介
一、定时限过电流保护和反时限过流保护优缺点
定时限过电流保护优点：定时限过电流保护简单可靠、完全依靠选择动作时间来获得选择性，上、下级的选择性配合比较容易、时限由时间继电器根据计算后获取的参数来整定，动作的选择性能够保证、动作的灵敏性能够满足要求、整定调试比较准确和方便。
缺点：在具有多级保护的线路中，靠近电源端的过电流保护动作时限长，速动性差，而且在重负荷线路中，其灵敏度系数较低。
反时限过流保护优点：外部接线简单，继电器数量大量减少，只需一种GL型电流继电器，而且可使用交流操作电源，又可同时实现电流速断保护；在线路靠近电源处短路时保护动作时限较短；缺点：时限配合较复杂，虽然每条线路靠近电源端短路时动作时限比末端短路时动作时限短；调试比较困难；在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器构成的继电保护装置。
二、。
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定时限和反时限过流保护
2007-12-15 16:48:22| 分类：知识| 标签：|字号大中小订阅
流过保护装置的短路电流与动作时间之间的关系曲线称为保护装置的延时特性。
延时特性又分为定时限延时特性和反时限延时特性。
定时限延时动作时间是固定的，与短路电流的大小无关。
反时限延时动作时间与短路电流的大小有关，短路电流大，动作时间短，短路电流小，动作时间长。
短路电流与动作时限成一
定曲线关系。
过电流保护一般是按避开最大负荷电流这一原则整定的。
为了使上、下级的过电流保护具有选择性，在时限上也应应有一个级差。
这就使靠近电源端的保护动作时限将很长，这在许多情况下是不允许的。
为克服这一缺点，通常采用提高整定值以限制动作范围的办法，不加时限，可以瞬时动作，这种保护叫做电流速
断保护。
无时限电流速断不能保护线路全长，它只能保护线路的一部分。
所以，为了保证动作的选择性，其起动电流必须按最大运行方式来整定（即通过本线路的电流为最大电流），这就存在着保护的死区。
为了弥补瞬时速断保护不能保护线路全长的缺点，常采用略带时限的速断保护，即延时速断保护。
这种保护一般与瞬时速断保护配合使用，其特点与定时限过电流保护装置基本相同，所不同的是其动作时间比定时限过电流保护的整定时间短。
为了使保护具有一定的选择性，其动作时间应比下一级线路的瞬时速断大一时限级差
一般取0.5秒。
定时限过流保护电流和时间是定值。
反时限过流保护是以I2t等于一个常数来整定的，即电流越大，时间越
短，其实I2t是发热量。
如发电机负序保护一般5％发信；9％启动反时限，I2t=8或10；80％时启动定时限，0.5秒跳发变组。
三段的区别主要在于启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。
电流速断不能保护线路全长，限时电流速断不能作为相邻元件的后备，过电流保护的动作时限较长。