第三章输电线路电流电压保护概述

输电线路保护讲义一、引言输电线路是电力系统中起着重要作用的组成部分，它将发电厂产生的电能通过变压器传送到各个消费者。

为了确保电力系统的正常运行和保护线路设备的安全性，输电线路保护显得极为重要。

本讲义将介绍输电线路保护的基本概念、原理和常见方法，以帮助读者更好地理解和应用相关知识。

二、输电线路保护的目的输电线路保护的主要目的是迅速、准确地检测出故障，切断受故障影响的部分，保护其他正常运行的设备。

同时，还需要保证线路的可靠运行，减少因故障而造成的停电时间和损失。

三、输电线路保护的原理1. 故障检测：输电线路保护装置通过对线路电流、电压进行测量和比较，检测故障的发生。

常见的故障包括短路故障、接地故障等。

2. 故障判断：一旦检测到故障，保护装置需要判断故障的类型和位置。

常见的故障类型有单相接地故障、两相接地故障、两相短路故障等。

保护装置需要根据故障的特征进行准确判断。

3. 故障切除：保护装置在判断故障后，需要通过断路器等开关设备，切断故障电路，以防止故障继续影响线路的其他部分。

四、输电线路保护的常见方法1. 过电流保护：通过对线路电流进行监测，一旦发现超过额定电流的情况，保护装置会迅速切断故障部分。

采用不同的过电流保护装置，可以实现不同的保护策略，例如差动保护、相邻线路保护等。

2. 距离保护：距离保护是一种常见的保护方法，它通过测量线路电流和电压之间的相位差来判断故障的位置。

距离保护装置可以根据设置的保护范围，迅速切除故障部分。

3. 差动保护：差动保护是一种针对线路电流的保护方法，它通过比较线路各处电流的差异来检测故障。

差动保护主要用于检测短路故障。

4. 接地保护：接地保护是一种用于检测接地故障的保护方法。

它通过测量线路接地电流或接地电压来判断故障的发生，并迅速采取切除措施。

五、总结输电线路保护是电力系统中至关重要的环节，它保证了电力系统的稳定运行和设备的安全运行。

本讲义简要介绍了输电线路保护的目的、原理和常见方法。

(3)无时限电流保护不能保护线路全长， 应采用最不利情况下保护的保护范围来校验保护的灵敏度， 一般要求保护范围不少于线路长度的 15%，如 l min % 15%l AB , l min 从图 3-1 中知也可由解析法求得： 因为 所以
I I OP 1
ES 3 I 2 X S max X 1 l min 3E 1 ( I S X S max ) X 1 2 I OP 1
I l min
第一节 相间短路的电流电压保护 一、无时限电流速断保护（电流保护第I段）
2、无时限电流速断保护的构成
1——电流测量元件 2——否门 3——信号元件 4——闭锁元件，
第一节 相间短路的电流电压保护 一、无时限电流速断保护（电流保护第I段）
4、特殊情况下无时限电流速断保护的整定
第一节 相间短路的电流电压保护 一、无时限电流速断保护（电流保护第I段）
第一节 相间短路的电流电压保护 二、带时限电流速断保护（电流保护第II段）
带时限电流速断保护整定必须遵循以下原则： 第一、在任何情况下，带时限电流速断保护均能保护本线路 的全长（包括本线路的末端），为此，保护范围必须延 伸至相邻的下一线路，以保证在有各种误差的情况下仍 能保护线路的全长； 第二、为了保证在相邻下一线路出口处短路时保护的选择性， 本线路的带时限电流速断保护在动作时间和动作电流两 个方面均必须和相邻线的无时限电流速断保护配合。
第二节 三、3.功率方向元件的构成原理及特性 ⑵幅值比较式功率方向元件
两个相位比较的矢量为 C, D ，其间的相角为
A C D ， B =C D







当 900 900 时，一定有 A B； 当 90 0 和 <-90 0 时，一定有 A<B。

动作电流：
K2
保护动作电流按保护区末端短路条 件整定：
I
I op1
K
I rel
I kB.max
最大 短路 电流 拟定
I oIp1
K
I rel
I
kB. max
(1)系统运营方式；
（2）短路点位置； （3）短路类型；
（4）电网联接方式。
相间短路电流计算：
K1
l
三相短路：
I
(3) k
Es X s X1l
最大保护区拟定：
l
I oIp1
Es X s.min X1lmax
lmax
1 X1
( Es
I
I op1
X s.min )
最小保护区拟定：
I
(2) k . min
3 2
Es X s.max X1lmin
I
I op1
lmin
Hale Waihona Puke 1 (X13 2
Es
I
I op1
X s.max )
（3）线路变压器组电流速断保护
为满足选择性要求，保护动作 带有一定旳时限。
图形符号 I ＞
Ik
I k.max
I
II op1
I
I op 2
l
loIpI 1
保护动作电流为：I
II op1
K
II rel
I
I op 2
1
2
3
I
II op1
Kco I kD.max
Kco 1.3
动作时间：
t
toIp1
toIIp1
toIp2
toIIp2
（4）限时电流速断保护旳选择性 是依托动作值、动作时间来确保。

①保证本线路正常运行时，本保护不动
I I set . x
x.max
②当相邻元件故障切除后，本保护要可靠返回
Iss.max Ires
电流整定值为：
K K I K I set.x
rel ss
res
l . max
2、保护动作时间
tn t(n1)max t
t(n1)max —为下一相邻母线上所接保护的最大动作时间。
第二节 限时电流速断保护
作用：与无时限电流速断保护配合作为被保护线路相间 短路的主保护。 原理：反映被保护元件电流升高而带有较小时间动作的 保护。 一、接线图（单相原理图）
二、动作电流整定原则
1、保护动作电流的整定计算 ①基本依据 与相邻线路无时限电流速断保护（或主保 护）配合。
②基本公式
I K I set 1
三、对无时限电流速断保护的评价
优点：动作迅速，简单可靠。
缺点：不能保护本线路的全长，故不能单独使用，而且 它的保护范围随运行方式的变化而变化。当运行方式变 化很大、被保护的线路很短时，甚至没有保护区
无时限电流速断保护不能保护线路全长，而且保护 范围受系统运行方式影响，为克服这一缺点，可采用具 有自适应功能的电流速断保护。自适应继电保护是根据 电力系统运行方式和故障类型的变化，而实时地改变保 护装置的动作特性，或整定值的一种保护。其目的是使 保护装置适应这些变化，进一步改善保护性能。
缺点：动作时间长，而且越靠近电源端其动作时限越大， 对靠电源端的故障不能快速切除。
第四节 电流保护的接线方式 电流保护的接线方式，指的是电流继电器线圈与电 流互感器二次绕组之间的连接方式。
①完全星型接线 ②不完全星型接线 ③两相差电流接线
两相三继电器接线