输电线路的电流保护共52页

23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
输电线路的电流电压保护
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招பைடு நூலகம்人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈

角的继电器称为功率方向继电器 。
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

电流保护的选择性受到系统运行方式和短路类型的影响，有时会出现误 动作或拒动作的情况。
电流保护的可靠性也受到电流互感器误差、二次回路断线等因素的影响 ，可能导致保护装置误动作或拒动作。
Part
03
输电线路相间短路电流保护装 置
电流保护装置的构成
STEP 01
电流互感器
STEP 02
继电器
用装置提供信号。
动作执行
在发生相间短路时，继电 器触发断路器执行跳闸操 作，切除故障线路。
电流保护装置的配置与整定
配置
根据输电线路的电压等级、输送 容量、线路长度等因素，选择合 适的电流保护装置并进行配置。
整定
根据输电线路的实际运行情况，对 电流保护装置的整定值进行设定， 以确保保护装置能够准确判断故障 并快速切除故障线路。
案例概述
某企业为保障输电线路安全，配 置相间短路电流保护装置。
配置方案
采用差动保护原理，通过比较线 路两侧电流的相位和幅值，检测 到相间短路时迅速切断故障线路
。
实施效果
有效降低了相间短路事故的发生 率，提高了企业供电的可靠性和
稳定性。
某高校输电线路相间短路电流保护优化案例
案例概述
某高校对原有的输电线路相间短路电流保护进行优化改造。
设备损坏
相间短路可能导致输电线 路和相关设备的严重损坏 ，增加维修成本。
安全风险
相间短路可能导致火灾、 爆炸等安全事故，对人员 和财产安全造成威胁。
Part
02
相间短路电流保护原理
电流保护基本原理
电流保护是利用电流继电器实现电流保护的装置，当电流超过设定值时，继电器动 作，执行元件跳闸或发出信号。
STEP 03

2、 不接地系统单相接地故障的保护方式 （1）无选择性绝缘监视装置
信号
（2）零序电流保护
❖ 要构成零序电流保护，需要取出零序电流， 零序电流滤过器就是取出零序电流的工具。
❖ 零序电流滤过器有两种形式，一种是将三相 电流互感器二次侧同极性并联，构成零序电 流滤过器，另一种是用于电缆引出的线路的 零序电流互感器。
小电流接地选线
❖ 小电流接地选线功能的实现采用的设计思 路是：“分散采集、集中判别”。在单相接 地（出现零序电压）时启动选线功能。首先 把各出线的零序电流计算出来，然后计算各 出线的零序电压与零序电流夹角。然后选出 零序电流大小与夹角大小选出故障线路。该 方法需要收集各条出线的零序电流与母线的 零序电压。
大接地电流系统接地保护
❖ （1）零序电压 故障点Uk0最高,离故障点越远, Uk0 越低.变
压器中性点接地处Uk0=0 ,如图(a)所示。 (2) 零序电流 其数值和分布与变压器中性点接地的多少
和位置有关，而与电源的数目和位置无关。
（3）零序电压和零序电流的相位 在正方向短路下，保护安装处母线零序电压与零序
U k01 3(U kA U kB U kC )E A
电压相量图：
U kC E C
E A
U k 0
U kB
E B
3U 0
U k0 E A
I0 L1
I0 L 2
I0L3
单相 接地 故障 特点
1、全系统都出现零序电压、且零序 电压全系统相等。
2、非故障线路零序电流由本线路对 地电容形成。
3、故障线路零序电流由全系统非 故障线路、元件对地电容形成。
继电保护课件输电线路的零序电流保护
§1 为什么要单独装设零序保护

与母线所有出线Ⅰ段配合，可能使灵敏系数降低 (3)定时限过电流保护(Ⅲ段)保护动作时限无法整定
d1点短路时：t6＜t1 d2点短路时：t6＞t1
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继电保护
3
图4-1 双侧电源供电网络
4
4.1.1 以阶段式电流保护带来的新问题
2.原因：图4-1
某一保护（如保护1）的误动是在所保护的线路（如 CD线路）反方向发生故障时，由另一个电源（如电源EⅡ）
2.特点：
在原有保护上增设一个功率方向判别元件，反向故障时， 闭锁保护。
3.接线：
➢原理接线图
➢展开接线图
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图4-2 方向电流保护原理接线图
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继电保护
8
4.1.4 方向过电流保护
4.动作原理： 短路（正向）时：KA、KPR均动作,保护动作 短路（反向）时：KA动作，KPR不动闭锁保护装置
5.动作参数的整定： 根据动作方向将保护分成两组。 例：在图4-1将1、2、3、4分成一组；5、6、7、8分成一组
再分别按单侧电源线路过电流保护同样的原则整定参数， 保证动作的选择性。
6.方向元件的装设原则：
对于同一母线两侧的保护：动作时限长者可不装方向元件， 动作时限短和相等者必须装方向元件。
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4.3.1 定义：
是指功率方向继电器与电流互感器和电压互感器 的连接方式,即加入继电器的电压Uj和电流Ij是线(相间) 的还是相的一定组合方式。
4.3.2 要求：
1.能正确反应故障方向：正方向故障,继电器动作
反方向故障继电器不动作
2.灵敏系数高：故障以后加入继电器的电流和电压
应尽可能地大一些 。

应用范围：中性点不接地的小电流系统。
精选ppt
14
应用对象和作用
• 两相两继电器接线方式一般用在10KV、35KV小 电流接地系统中，所反应的只是各种相间短路、 但不能完全反应单相接地短路。
• 这种接线方式要求整个电网的电流互感器装设在 相同的相别上，一般在A、C相。
特点：单相接地对中性点不接地系统属于不 正常运行状态，允许继续运行一段时间。
特点：（1）按时间来保证选择性，每级时差0.5秒左右 （2）越靠近电源延时越长, t太长快速性被破坏 （3）灵敏度好 （4）可靠性高
（2）整定要求
I III op
IL.max
1）在被保护线路流过最大负荷电流时，保护装 置不应动作，即要求躲过最大负荷电流。
2）相邻线路短路故障切除后，前级保护应可靠返回，
• 电流保护的分类：定时限过流保护、无时限电流 速断保护、延时电流速断保护、反时限过流保护 等。
精选ppt
4
一、线路定时限过流保护
要求：应能保护被保护线路的全长， 也能保护下级相邻线路全长。
作用：应能起到近后备与远后备保护的作用。
精选ppt
5
（1）工作原理
QF1
QF2
K
QF3
当K点短路电流大于保护装置1、2、3的动作电流时， 保护装置1、2、3都将起动。这与继电保护的选择性 要求不符。
QF1
QF2
QF3
由于保护动作的时限是固定的，与短路电流的大小无关， 故称为定时限过电流保护。
每一线路的定时限过电流保护除保护本线路外，还应作 为相邻下一线路的后备保护。如线路L3故障时由于种种 原因保护装置3不动作或QF3拒跳，保护装置2应该动作， 跳开QF2。同理，保护装置精1选应ppt为保护装置2的后备保护8 。

本概况 ３ ． 输电线路电流电压保护完善措施和建议 １ ． １ 输电线 路电流电压保护发展历史简介 从 以上 内容可以 看出 ， 影 响 输 电线 路 电流电压 保护 工作 的因素 有 在 电力系统 发展的 过程中， 输 电线路的 电流 电压保护工作有 了一定 很多， 针对以 上内容 ， 作者提 出了输 电线路 电流电压保护 完善措 施和 相 通过 以下 内容来详细讲解 。 的成 效， 人们 在对输 电线路 的使用有 了明确 的认识后 ， 对 电力电压 的保 关建议 ， 护工作也更加 重视 。 以往 ， 输 电线 路电流 电压 的保护工作主要是 通过 对 ３ ． １ 输 电线 路电流 电压保 护要 配置合理 ， 具体 配置原则 遵循以下几 电流 电压的切断 的方式 来进行 的， 这 种保护 措施相 对实用 ， 但是却 不利 点 于人们 的正常使用 ， 经常出现断 电的现 象。 而 目前输 电线路 电流电压 的 根据 输 电线 路电流 电压保护 的要求和 电力系统 的特点选择 合适 的 保护 工作 相对 趋于完善 ， 并且随 着科技 的不断发 展进步 ， 同时也引进了 相关设 备， 如 根据 电容量的大小选 择是采 用负荷开 关还是 断电器。 具 体 新 的科学技 术 ， 对于输 电线路 电流电压的保护工作 有了更 好的帮助 ， 从 地 ， 继电保护配 置时要考虑 至 ０ 选择性性 的切 除故障 ， 仅将故障 元件从电 而使 电力 系统 的运 行更 加趋 于完善 ， 对 于未 来 的发展 也有 着重要 的意 力系统 中切 除， 使停 电范 围尽量缩小 ， 以保证 系统 中的 无故障部 分仍 能 义。 继续 安全 运行 ； 速动性 ： 故 障后为 防止 并列运 行的系统 失步， 减少用 户 １ ． ２ 输电线 路电流电压保护作用和意义 在 电压降低 情况下 工作的时 间及故 障元 件损 坏程 度 ， 应 尽量地 快速 切 输 电 线路 中 电流 电压 的保 护 能够 更好 的 保证 输 电线 路 的正常运 除故 障。 灵敏性 ： 继电保护的灵敏性是指 保护装 置对于其应保护的范 围 行， 通 过 对 电流电压 的保 护， 也能够 稳定 整个 电力系统的运 行， 有着 非 内发生 故障 的反应 能力。 一 般用灵敏系数Ｋｌ ｍ来衡量 灵敏度 。 可靠性 ： 常重要 的现实意义 。 首先 ， 输 电线路 电流 电压的保护能 够有效 的减少输 继电保护的可靠性是 指保护 装 置在 电力系统正常运行时不误动 ； 再规 定 电线 路在 工作 中出现 的故障 ， —旦出现问题 ， 也能够及 时的加 以解 决。 的保护 范围内发生故 障时 ， 应可靠 动作 ； 而 在不属 于该保护动 作的其 他 其次 ， 输 电线 路电流 电压的保护 增加 了输 电的效率 ， 有 效的保 护措施是 任何情况下， 应 可靠 的不动作。 电力系统正常运转的重要保障 ， 保护好输 电线路 的电流电压 对于 电路 中 ３ ． ２ 规范输 电线路 的连接 的元件 也起 到了好 的保护作用 。 因此 ， 做 好输 电线路 电流电压的保 护工 根据 电力用途不同 ， 输 电线路 输送的 电流 流量和 电压 等级不 同， 并 作， 是 一项重要的并且有意义的工作。 且不同的输 电线 路连 接 的设备和 装置也存 在不 同， 输 电线路 的连 接也 ２ ． 输 电 线 路 电流 电压保 护 存 在 的问题 分析 根据相关要 求和操 作标准 有所 不同。 在 实际操 作中， 要 规范输 电线路 的 随着 科技 的发 展进 步， 在输 电线路 电流 电压 的保护工作中， 都取得 连接标 准 和要求 ， 根 据线路 连接 两端 的装 置设备 特点选择 合适 的线路 了非常 明显 的成果 ， 然而依 然还有许 多问题 需要我们 去解决 。 由于 电力 长度和 线路 连接方 法， 不能随 意的更 改操作 标准 或者 因为追求 经济利 系统独特 的属性 ， 系统中的每个 部分元 件都是非 常重要的部分 。 如果某 益而偷工减 料， 为以后的安全 运行埋 下隐患。 部 分出现 问题 ， 那 么将 会造成整个 系统 的瘫痪 ， 因此加强输 电线路 的 ３ ． ３ 提 高输 电线路 电流 电压保护工作人 员的能力和素质 电流 电压 是一项 重要工作 ， 下面主要介绍 几点在输电线路 电流电压保护 针对人为造成 的输 电线路 电流电压保护 问题 ， 要加大对工作人 员知 中存在的几点 问题 。 识和技 能的 培训教育， 通 过系统 的学习、 讲座等 方式帮 助工作人 员构建 ２ ． １ 输电线 路配电变压器保护存 在问题 相关知 识框架 ， 同时开展经验 交流活动 ， 工作人 员之 间就存在 的问题 和 配 电变 压 器是输 电线 路 中使 用较 多的保护 设备 ， 其 中主要包 括断 处理 的方式 方法 进行交流 ， 以便更好 的掌 握技 能 。 另外 ， 很 多工作人 员 路器和负荷开关两 种保护 装置， 这两种 保护装 置在使 用中都 有着各 自 的 出现操 作失误大 都 是由于缺 乏较 强的操 作能 力， 因此 要定期 举办情 景 特点 ， 同时也是都 有 着较 好的实 用性 。 首 先， 断 路器在 电路装 置中使用 模拟、 操 作技能 考核等测试方式 ， 以便工作人员熟练 掌握 。 的较 为广 泛 ， 但 是使 用成本相 对较 高， 性能较 比负荷开关 较为优 越 。 在 ４ 结语 保护过程 中能够 减少 因电流 电压过量而造成 的断 电现 象 。 其次 ， 负荷开 随 着科 技 的发展 ， 在输 电线 路 电流 电压 的保护 工作 中也有 了更高 关的使用能 够满 足很多需 求 ， 并且使用成本 较低 ， 适合容量较小 的变压 的技术支持 ， 无论是技 术方面还是设备 的改进都 有了很大的 提高。 在新 我们能 够通过新 技 术更 好 器， 通 常来说 ， 只要不是要求特 别高的情况下， 使用负荷开关都能够 满足 的计算 机技 术和 信息基础 不断发 展的今 天 ， 要求 。 在了解 这两种 保护装 置的特点后 ， 在使用过程 中将二者合理 的搭 的掌 握相关 的技术知 识 ， 并且有助干问题 的解 决 。 在了解 输电线 路电流 配使用是 最佳的 选择 。 而很 多人为了节 省使用成 本 ， 或者 因为 都二 者认 电压 保护的同时， 也要不 断的深化 学习新 的知识 技能 ， 从 而更好 的做 好 识 的不足 ， 往往 只选 择使 用负荷开关 ， 在一 些高端 电路设 施中， 就 不能 输 电线路电流 电压 的保护 工作。

电流保护通常由电流继电器、定时器 和操作机构等部分组成，通过合理配 置和整定，实现对输电线路的有效保 护。
电流保护的配置方式
输电线路的电流保护可以采用相间电流保护和接地电流保护 两种方式。相间电流保护用于保护相间短路故障，而接地电 流保护用于保护单相接地故障。
相间电流保护通常配置三段式电流保护，包括瞬时速断、定 时限速断和过流保护。接地电流保护通常配置阶段式零序电 流保护和反时限零序电流保护。
低维修成本。
未来电流保护技术的发展方向
智能化和自适应性
随着人工智能和大数据技术的发展，电流保护将更加智能化和自适应，能够根据线路的实 时运行状态和故障特征进行快速准确的判断和动作。
广域保护
广域保护技术能够利用多个变电站的信息进行协同分析和决策，提高保护的准确性和可靠 性，是未来电流保护的一个重要发展方向。
案例二
总结词
快速响应、准确判断
详细描述
某次输电线路发生故障时，电流保护装置快速响应，正确判断出故障类型和位置，并切除故障线路。 通过对保护动作信息和故障录波数据的分析，发现故障为单相接地故障，电流保护装置准确判断出故 障相别，及时切除了故障线路，避免了事故扩大。
案例三
总结词
技术升级、完善策略
详细描述
分布式电源接入与直流输电技术的影响
随着分布式电源和直流输电技术的发展，电流保护需要适应新的运行模式和技术要求，研 究新的保护策略和方法。
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电流保护装置的类型
阶段式电流保护
反时限电流保护
根据电网的故障情况，由多个保护装 置相互配合，按一定的逻辑关系来选 择性地切除故障。
根据故障电流的大小，利用继电器的 反时限特性，在一定延时后动作切除 故障。

31
零序功率方向继电器的灵敏性
✓ 没有死区 ✓ 灵敏性的校验
要求 Ksen≥1.5
32
优点： 1.零序过电流保护的灵敏度高； 2.受系统运行方式的影响要小； 3.不受系统振荡和过负荷的影响； 4.方向性零序电流保护没有电压死区； 5.简单、可靠。
33
缺点： 1.对短线路或运行方式变化很大时，保护
41
发电机出线端的零序电流 （图）
有效值
零序电流为发电机本身的电容电流； 方向为从母线流向发电机。
42
在故障线路II上 （图）
各相电流
线路始端反映的零序电流
有效值
43
在故障线路II上 （图） 故障线路的零序电流等于全系统非故障
元件对地电容电流之总和； 方向为从线路流向母线，恰好与非故障
线路零序电流的方向相反。
2.3中性点直接接地系统中接地 短路的零序电流及方向保护
1
110kV电网 220kV电网 330kV电网 500kV电网
中性点直接接地电网
2
当系统中主变压器中性点直接接地时
中性点直接接地的电网又称大接地电流系统
110kV及以上电网-中性点直接接地 60kV及以下电网--中性点不接地或不直接接地
3
设置两个零序I段保护 灵敏I段：按条件1或2整定 不灵敏I段：按条件3整定
21
与相邻线路零序电流I段配合
22
灵敏性校验：
要求 Ksen≥1.5
若不满足要求 ➢ 与相邻线Ⅱ段配合 ➢ 用两个灵敏度不同的II段 ➢ 改用接地距离保护
23
(1)躲下级线路出口三相短路时流过保护 装置的最大不平衡电流Iunb.max
往往不能满足要求；
2.单相重合闸的过程中可能误动； 3.当采用自耦变压器联系两个不同电压等

结
论
若在串联线路上发生两点接地短路，有 1/3机会误切除近电源的故障点，扩大 了停电范围，这是两相式接线的缺点。
两相三继电器接线
采用此接线的目的为变压器后两相短路，电源侧三相短路 电流大小不相等，最大相是最小相的2倍。
若采用两相两继电器接线，有可能无法测 量到最大相的电流，保护的灵敏度将受到 影响。
返回系数 ：
K re

I re I act
动作电流调整方法：
1)改变线圈的连接方式 2)通过调整把手改变弹簧的 反作用力矩 3）改变舌片初始位置
改变电流继电器动作电流的方法
改变弹簧力矩； 改变线圈的串并联方式。
Fact NI
F串NI串 F并N 2I2并2N2并 I
I串

I并 2
过电压继电器、低电压继电器。
注意事项：低电压继电器动作、返 回定义与过电压继电器不同。
电磁型电压继电器
特点：结构与电流继电器相同，线圈匝数多， 输入量为电压。
电压继电器分类： 过电压继电器、低电压继电器。
电磁型电压继电器
KV U>
KV U<
动作：动合触点闭合。 对过电压继电器：
返回：动合触点断开。
线有什么问题？
两相不完全星形接线
特点
能反映各种相间故障，三相短路、两相短路， 但如果在没装设电流互感器的一相发生单相 接地故障时，保护装置将不动作。
接线系数：任何情况下均为1 适用范围：小接地电流系统 问题：两相不完全星形接线用于Yd11接线的
变压器时存在的问题。
应用范围：中性点不接地系统。
变流比 K i

I N1 IN2
Ki还可以近似地表示为互感器一、二次线圈的匝