输电线路的电流电压保护

保护配置基本配置系统差异接地系统和不接地系统的差异分相保护和不分相保护的差异:不一致、单跳、单重电压的差异：电容电流和末端过电压、网架中心和重要程度功能介绍距离保护：距离元件采用比相式姆欧继电器，即由工作电压Uop 与极化电压Up 构成比相方程。

比相式距离继电器的通用动作方程为：009090<<-POPU U Arg式中：工作电压OP set U U I Z =-⨯，极化电压1P U U =-.对接地距离继电器,工作电压为：()set OP Z I K I U U ⨯⨯+-=ΦΦΦ03 对相间距离继电器，工作电压为：set OP Z I U U ⨯-=ΦΦΦΦΦΦ装置中三段式接地与相间距离继电器，在正序极化电压较高时由正序电压极化否则进入三相低压程序，此时采用记忆正序电压作为极化电压。

采用非记忆的正序电压作为极化电压,故障期间,正序电压主要由健全相电压形成，正序电压同故障前保持一致，继电器具有很好的方向性。

距离保护正方向故障动作特性应用于较短输电线路时，为了提高抗过渡电阻能力,极化电压中使用了接地距离偏移角如图中所示θ1，该定值可以由用户整定为0°， 15° 或 30°。

接地距离偏移角会使动作特性圆向第一象限移动。

虽然这可提高测量过渡电阻的能力，在高阻接地故障条件下保证很好的动作性能，但是如果在线路对侧存在助增电源的情况下,对于经过渡电阻接地的故障可能会出现超越现象。

为了防止超越,通常距离保护Ⅰ、Ⅱ段和零序电抗元件配合使用。

零序电抗工作电压： ()set OP Z I K I U U ⨯⨯+-=ΦΦΦ03极化电压：D P Z I U ⨯-=Φ0,式中D Z 为模拟阻抗，幅值为1，角度为78°。

比相方程为()000090390<⨯-⨯⨯+-<-ΦΦDsetZ I Z I K I U Arg低压距离继电器保护采用记忆电压作为极化电压，通过比较极化电压与工作电压之间的相位关系来判别是否满足动作条件。

10kV线路过电流保护的整定与校核摘要：电力系统是指以电能的生产，转换，配送，分配和使用为目的的各类电气设备，它们根据一定的技术与经济需求，而有机地组合在一起的一个联合系统。

10kV配电线路结构比较复杂，其中有的是用户专线，而用户专线只连接极少的用户群体；有的呈现出放射形状，在同一线路上，有数十个乃至数百个变电所在线路的支路上相连。

10kV线路的长度差别很大，从数十米到数十公里不等，有的线路上还连接着一个小的客户变电站或一个区域的开关变电站。

10kV输电线路是电力系统中不可忽视的重要组成部分。

1.10kV线路过电流保护的研究背景随着继电保护的发展状态和电力系统的发展，科学家们对继电保护持续地提出了新的要求，而其中，电力电子技术的发展、计算机技术的发展以及通信技术的发展又一次给继电保护技术的发展注入了新的活力。

我国的电脑继电保护技术研究早在70年代后期就已经开始，其中高校科研院所居于领导地位。

而在1984年，我国研制成功了一台输送线路的微机保护装置，这也是我国在国产输送线路的微机保护装置上的一个开始，到了20世纪90年代，我国的继电保护技术已经完全进入到了微机保护的时代。

2.研究10kV线路过电流保护目的和意义2.1研究过电流保护的目的过电流保护指的是在超过预先预定规定的某个数值时，保护装置检测并启动，并通过时间来保证动作的选择性，从而使断路器跳闸或发出相应的报警信号。

它具有大的整定电流和快速动作的特性，常用电磁型电流继电器，常用的短路保护元件为保险丝。

10kV配电线路的结构较为复杂，部分线路为用户专线，而用户专线仅与很小一部分用户群相连接；有的呈现出放射形状，在同一条线路上连接几十台变压器甚至上百台变压器在线路的分支上。

10kV线路长度可以从几十米到几十千米有着很大的区别，还有的线路上连接的有小型的用户变电站或者一个地区的开关变电站。

10kV线路在整个配电网中有着不可忽略的作用。

10kV线路过电流保护主要保护电路太大了过载保护跳闸或者熔断，保护整个电路不损坏，或者人触电不会造成太大的伤害。

实验一三段式电流‎保护一、传统电磁型‎继电器三段‎式电流保护‎（1）实验目的1．掌握无时限‎电流速断保‎护、带时限电流‎速断保护及‎过电流保护‎的电路原理‎、工作特性及‎整定原则。

2．理解输电线‎路阶段式电‎流保护的原‎理图、展开图及保‎护装置中各‎继电器的功‎用。

（2）实验原理1．阶段式电流‎保护的构成‎无时限电流‎速断只能保‎护线路的一‎部分，带时限电流‎速断只能保‎护本线路全‎长，但却不能作‎为下一线路‎的后备保护‎，还必须采用‎过电流保护‎作为本线路‎和下一线路‎的后备保护‎。

由无时限电‎流速断、带时限电流‎速断与定时‎限过电流保‎护相配合可‎构成的一整‎套输电线路‎阶段式电流‎保护，叫做三段式‎电流保护。

输电线路并‎不一定都要‎装三段式电‎流保护，有时只装其‎中的两段就‎可以了。

例如用于“线路－变压器组”保护时，无时限电流‎速断保护按‎保护全线路‎考虑后，此时，可不装设带‎时限电流速‎断保护，只装设无时‎限电流速断‎和过电流保‎护装置。

又如在很短‎的线路上，装设无时限‎电流速断往‎往其保护区‎。

图1 三段式电流‎保护各段的‎保护范围及‎时限配合很短，甚至没有保‎护区，这时就只需‎装设带时限‎电流速断和‎过电流保护‎装置，叫做二段式‎电流保护。

在只有一个‎电源的辐射‎式单侧电源‎供电线路上‎，三段式电流‎保护装置各‎段的保护范‎围和时限特‎性见图2.11-1。

XL-1线路保护‎的第Ⅰ段为无时限‎电流速断保‎护，它的保护范‎围为线路X‎L-1的前一部‎分即线路首‎端，动作时限为‎t1I，它由继电器‎的固有动作‎时间决定。

第Ⅱ段为带时限‎电流速断保‎护，它的保护范‎围为线路X‎L-1的全部并‎延伸至线路‎X L-2的一部分‎，其动作时限‎为t1II‎= t2I+△t。

无时限电流‎速断和带时‎限电流速断‎是线路XL‎-1的主保护。

第Ⅲ段为定时限‎过电流保护‎，保护范围包‎括X L-1及XL-2全部，其动作时限‎为t1II‎I，它是按照阶‎梯原则来选‎择的，即t1II‎I=t2III‎+△t ，t2III‎为线路XL‎-2的过电流‎保护的动作‎时限。

220kV线路保护配置及运行方式概况220kV踏九线线路保护装置由两套独立的、配置相同保护功能的保护装置组成。

两套装置配置了光纤差动保护、零序保护、距离保护。

两套装置都带有重合闸功能，其中2号保护装置单相重合闸启用。

光纤差动保护输电线路保护采用光纤通道后由于通信容量很大所以往往做成分相式的电流纵差保护。

输电线路分相电流纵差保护本身有选相功能，哪一相纵差保护动作那一相就是故障相。

输电线路两侧的电流信号通过编码成码流形式然后转换成光的信号经光纤输出。

传送的信号可以是包含了幅值和相位信息在内的该侧电流的瞬时值，保护装置收到输入的光信号后先转换成电信号再与本侧的电流信号构成纵差保护。

纵联电流差动继电器的原理I CD312K=0.75K=0.6I0dzIdzI f许继差动特性四方差动特性本装置差动保护由故障分量差动、稳态量差动及零序差动保护组成。

差动保护采用每周波96点采样，由于高采样率，差动保护可以进行短窗相量算法实现快速动作，使典型动作时间小于20ms。

故障分量差动保护灵敏度高，不受负荷电流的影响，具有很强的耐过渡电阻能力，对于大多数故障都能快速出口；稳态量差动及零序差动则作为故障分量差动保护的补充。

比例制动特性动作方程如下：..I M I IN CDset（3）. I . . .M I K I IN MN （4）***************************************************************************** 讲解例子IdES M IMINNERTA TAKr(a) 系统图IqdIr(b) 动作特性ESM II NMNERESM II NMNTA TAIKTA TAIK(c)内部短路(d)外部短路图2-29 纵联电流差动保护原理设流过两侧保护的电流I M 、I N 以母线流向被保护的线路方向规定为其正方向，如图中箭头方向所示。

以两侧电流的相量和作为继电器的动作电流I d ，I d I M I N 。

电力系统继电保护课程教案目录第一章电力系统继电保护概述第二章继电保护的基本元件第三章输电线路的电流电压保护第四章输电线路的距离保护第五章输电线路的全线快速保护第六章电力变压器的继电保护第七章发电机的继电保护第八章母线保护第一章电力系统继电保护概述一、电力系统继电保护的作用1. 继电保护包括继电保护技术和继电保护装置。

﹡继电保护技术是一个完整的体系，它主要包括电力系统故障分析、各种继电保护原理及实现方法、继电保护的设计、继电保护运行及维护等技术。

﹡继电保护装置是完成继电保护功能的核心。

P1继电保护装置就是能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。

2. 电力系统的故障和不正常运行状态：（三相交流系统）* 故障：各种短路（d(3)、d(2)、d(1)、d(1-1)）)和断线（单相、两相），其中最常见且最危险的是各种类型的短路。

其后果：1.电流I增加危害故障设备和非故障设备；2．电压U降低或增加影响用户的正常工作；3．破坏系统稳定性，使事故进一步扩大（系统振荡，电压崩溃）4．发生不对称故障时，出现I2，使旋转电机产生附加发热；发生接地故障时出现I0，—对相邻通讯系统造成干扰* 不正常运行状态：电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障的运行状态。

如：过负荷、过电压、频率降低、系统振荡等。

3．继电保护的作用：（1） 当电力系统发生故障时，自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障设备迅速恢复正常运行；（2） 反映电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件（例如有无经常值班人员）而动作于发出信号、减负荷或跳闸。

二、继电保护的基本原理、构成与分类：1． 基本原理：为区分系统正常运行状态与故障或不正常运行状态——必须找出两种情况下的区别。

① I 增加 故障点与电源间 —>过电流保护 ② U 降低 母线电压 —>低电压保护③ 相位变化，φφIU arg变化； 正常：为负荷的功率因数角一般为0-30°左右短路：为输电线路的阻抗角一般为60°～85°—>方向保护.④ 测量阻抗降低，Z=I U 模值减少 增加ψ —>阻抗保护⑤ 双侧电源线路外部故障：出入I I = 内部故障：出入I I ≠ ——电流差动保护。

10kV中输电线路的继电保护基本配置及保护策略经济的发展离不开电力的供应，社会对电力需求的增多使电力用户数量成指数型增长，从而构成了庞大的用电需求，但是电力网络在迅速发展的同时也存在着诸多安全隐患，10kV输电线路中也开始暴露各种安全问题，严重时直接威胁着生命和财产安全。

为此，需要通过继电保护来提高10kV输电线路的安全性，为人们的安全用电保驾护航。

标签：10kV输电线路；继电保护；基本配置；保护策略一、10kV输电线路继电保护基本配置1.1故障信号监视装置10kV输电线路的继电保护方式可以分为两种：①速断保护；②过流保护，两种方式主要依靠电流的变化情况来判断线路中是否发生故障。

在通过电流变化来判断线路故障的过程中，当故障形式为单相接地故障时，通常采取发信号的方式来进行故障信息的传输，当监视装置发出相应的故障信号后，检修人员可以根据信号来对故障点进行准确的定位，以便能够及时解决故障问题，保证线路的稳定运行。

但若是电网的出线情况较多，则会采取小电流接地选线装置发出相应的故障信号，方便相关人员对线路中的故障进行准确判断，该种方式虽然能够准确对故障点进行定位和判断，但是其选线工作的展开较难，故障特征通常不明显，谐振接地系统在选线的过程中通常较难，如图1所示，该图是单项接地故障点巡查装置，包括信号发生装置、信号采集器以及信号接收定位器。

1.2电流保护装置电流保护装置在使用的过程中通常以“两相式电流”的阶段性保护保护方式为主，即：对电流进行分段控制，避免出现相间短路的情况影响故障判断。

该中方式可以将电源的保护方式分为两段进行：①速断保护；②过电流保护，采取上述分段的方式对电流进行保护所产生的效果较为理想。

若是10kV输电线路在运行的过程中有特殊需要，则可以在上述两段基本保护的基础之上再加上适当的速断保护，将两相式电流保护升级，转变为三段式保护方式，为线路的安全提供多重保护，降低其中的安全风险。

需要注意的是，上述两种保护方式并不是所有情况都适用，当遇到双侧电源的电流保护时，上述方式并不适用，需要采取阶段式保护方式来加强线路的保护，即：采取电压和电流联动保护模式，通过电压保护和阶段式电流保护方式来加强线路保护工作，在实际情况中需要根据具体情况来进行配置。