电流保护2-1

+
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
v对限时电流速断保护的评价 Ø优点 ü结构简单，动作可靠 ü能保护本条线路全长 Ø缺点 ü不能作为相邻元件（下一条线路）的后备 保护，只能对相邻元件的一部分起后备保 护作用。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
Z s. max——从保护安装地点到电源的最大等值电抗
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 昳ÿ
I
(3) k
=
Eϕ Z s + Z1 L
œ当 Z s = Z s .min 时，系统处于最大运行方式； œ当 Z s = Z s.max 时，系统处于最小运行方式。
电磁力矩
Mm
M th
弹簧产生的反抗力矩 M th = M th .1 + K 3 (δ 1 − δ 2 )
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 昳ÿ
可见为使继电器动作需满足如下条件：
M dc ≥ M th + M m
Ø动作电流（起动电流） op ：能够满足上述条件， I 使继电器动作的最小电流值。 Ø继电器动作后，为使它重新返回原位，舌片 需向右移，即要减小电流。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
2.1.2 电流速断保护（电流Ⅰ段）
——当所在线路保护范围内发生短路时，反应电流
增大而瞬时动作切除故障的电流保护。 v工作原理： 电流速断保护为了保证其保护的 选择性，一般情况下速断保护只保护被保护 线路的一部分。
Ó思考：为何整定时，采用最大短路电流？
A
2
B
1
C
D
Id
' Idz.2
Ι I set .2
最大运行方式
Ⅰ
Idz.2
Ⅱ
'
最小运行方式
l
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
Ø灵敏度校验
最小运行方式下，两相短路 时速断保护范围
Lmin Lb % = × 100% ≥ （15%～20%） LAB
Ø动作电流：按躲过变压器二次侧母线上的 短路来整定。 I I I set .1 = K rel I k(3) .max = 1.3 × I k(3) .max .母线C .母线C
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿ
v电流速断保护的原理接线图
Ø灵敏度校验
K sen =
K sen = I
保护范围末端金属性短路时故障参数的最小值 保护装置动作参数的整定值
>1
ü限时电流速断保护灵敏度
(2) k .min II set
I
被保护线路末端最小运行方式下 两相短路时流过限时电流速断保 ≥ 1.3 1.5 护的最小短路电流
ü若灵敏度不满足要求，可采用降低动作电 流的方法，使本线路限时速断保护与下一 线路限时速断保护配合。
(3) Ø 最大短路电流I d .max 最大运行方式下三相短路电流 ：
I
(3) k .max
=
Eϕ Z s.min + Z1 L
(2) Ø 最小短路电流I d .min：最小运行方式下两相短路电流
I
(2) k.min
Eϕ 3× = 2 Z s.max + Z1 L
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿ
v整定计算
可靠性系数， 一般取1.2～1.3 Ø动作电流 整定原则：躲开下一条线路出口处的最大短路 电流。 最大运行方式下
I Ø
I set .1
=K I
I (3) rel k .c .max
的三相短路电流
补充概念
q最大（最小）运行方式：在被保护线路末端 发生短路时，系统等值阻抗最小（最大）， 而通过保护装置的短路电流为最大（最小） 的运行方式。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿ
v基本原理
& & & Φ 通过由铁芯2、 线圈1中电流 I r 产生磁通 Φ 空气隙3和可动舌片8形成磁路 舌片磁化与铁 芯的磁极产生电磁吸力 M dc 当电磁吸力足够大 时，舌片向左移，使可动触点5与固定触点4接通， 即继电器“动作”。
M dc
Mm
M th
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
可见为使继电器返回需满足如下条件：
M
dc
≤ M th − M m
Ø返回电流 I re ：能够满足上述条件，使继电器 返回原位的最大电流值。 Ø继电特性：起动和返回都是明确的，不可能 停留在某一个中间位置。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿ
另：对单侧电源供电线路，在输电线路上发生三相短
路时
I
(3) k
=
Eϕ Z s + Z1 L
电源等值计算相电势 线路单位正序阻抗
系统阻抗 令：
Z s. min——从保护安装地点到电源的最小等值电抗
电力系统继电保护原理
西南交通大学电气工程学院
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿ
第二章
电网电流保护
v单侧电源网络相间短路的电流保护的工作原 理、整定计算以及接线方式 v双侧电源网络相间短路的方向性电流保护 v中性点直接接地系统中接地短路的零序电流 及方向保护 v中性点非直接接地系统中单相接地故障的零 序电压、电流及方向保护
d1
d2
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿ
Ι I set .2
Ι I set .2
Ι I set .2
最大运行方式
Ι I set .1
最小运行方式
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿ昀ÿ
自起动系数， 取1～3
继电器的返回系数 0.85~0.9
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 昳ÿ
Ø动作时限
t 1I I I = t 2I I I + ∆ t
动作时限与电流大小无关，为此称为定时限。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
II II II II II I set = K kel I set .next , t本 = tnext + 0.5
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 昳ÿ
v限时电流速断保护的单相原理接线图
TQ _ + I LH + t _ 信 号
2.1.4 定时限过电流保护（电流Ⅲ段）
——反应电流增大而动作，它要求能保护本条线
路的全长和下一条线路的全长。作为本条线路 主保护拒动的近后备保护，也作为下一条线路 保护和断路器拒动的远后备保护。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
ü不可能保护线路的全长 ü保护范围直接受系统运行方式变化的影响。 Ø结论：当系统运行方式变化很大，或者被保护 线路的长度很短时，速断保护就可能没有保护 范围，因而不能采用。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
2.1.3 限时电流速断保护（电流Ⅱ段）
下一条线路电流速 断保护的动作值
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 昳ÿ
Ø动作时限
t = t + ∆t
II 1 I 2
多取0.5s
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 昳ÿ
M
M op z E0
M th + M m
M sh 继电器 M th − M m 返回 M re 继电器 E1 动作
δ1
δ 2（减小）
δ
I re.
I op.
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
Ø返回系数
K re
I re = I op
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
Ø作用到舌片上的电磁力矩
Ø初始力矩 M th1 —使正常情况下，继电器不动作，对应空气隙为 δ1。 Ø为使继电器动作，舌片需向左移动，要加大电流 摩擦转矩
M dc
I r2 M dc = K1φ 2 = K 2 2 δ
TQ _ + I LH _ +
+
中间继电器：
•一方面扩大接点的 容量和数量； •另一方面增加固有 动作时间，躲过管 型避雷器的放电时 间，防止误动作。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
v 电流速断保护的评价 Ø 优点：简单可靠，动作迅速 Ø 缺点
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
§2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护
由一个电源供电的开环网络
1 A 2 B 3 C 4 M
2.1.1 电磁型电流继电器的基本原理
v作用：电流继电器是实现电流保护的基本元 件，它在电流保护中用作测量和起动元件，它 是反应电流超过某一整定值而动作的继电器。