电流保护上课讲义

IOP>Id.d2max=Krel Id.B.max
结论:电流速断保护只能保护本条线路的一部分，而不能
保护全线路，其最大和最小保护范围lmax和lmin。
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▪ 保护范围（灵敏度KLm）计算（校验）
《规程》规定，在最小运行方式下，速断保护范围的
相对值 lb%＞（15%~20%）时，为合乎要求，即
思考问题：无时限电流速断保护只能保护本线路一部 分，限时电流速断能保护本线路全长，但不能做为相 邻线路的后备保护。要想实现远后备保护，怎么办？
定时限过电流保护 定义：其动作电流按躲过被保护线路的最大 负荷电流整定，其动作时间一般按阶梯原则进行 整定以实现过电流保护的动作选择性，并且其动 作时间与短路电流的大小无关。
lb %
l min l AB
×100%≥（15~20）%
由下图可知
IO' P
3 Ex 2 Xs.maxXd
其中Xd=X1lmin代入上式整理得
lminX11(
3 2
IEO ' xPXs.ma)x
=
1 X1
(2UIO'ePXs.max)
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▪ 动作时限
无时限电流速断保护没有人为延时，只考虑继电保 护固有动作时间，由于动作时间较小可认为t=0s。
（c）电流互感器有负误差，使短路时流入保护起动元件 中的电流变小；
（d）继电器的实际起动值可能有正误差，使IOP.r变大； (e) 考虑一定裕度。
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思考问题：灵敏性不满足要求，怎么办？
（1）与下一条线路的限时电流速断相配合
(2) 动作时限比下一条线路时限电流速断保护的动作 时限高出一个时间阶段△t，即

m
f
'(Z f
)在满足10%误差的条件下，
的关系曲线叫电流互感器的
10%误差曲线，它由厂家提供。
按规定用于继电保护的电流互感 器，其稳态电流误差不允许大于10%，
角误差 不得大于7О 。
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3.暂态短路电流引起的误差
假设电流互感器磁路不饱和，将以此侧向二 次侧归算 。当发生短路时，电流互感器的一次 侧电流有短路电流的周期分量和非周期分量 。 周期分量电流使电流互感器产生小于10%的误 差。一次侧突变的非周期分量在二次侧引起突 变的非周期分量。由于一次侧短路回路的衰减 时间常数一般约为0.05s。
第一节 继电保护用继电器和电力互感器
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一、电磁型电流继电器
电磁型继电器基本结构型式有螺管线圈式， 吸引衔铁式和转动舌片式三种，如下图所示。
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• 能使继电器动作（动合触电闭合）的最小电流称为继电器的动作电流；能使继电器返回（动合触电打开） 的最大电流称为继电器的返回电流。由于摩擦力矩的存在，使得返回电流与动作电流不等。
(b)
电磁型电流继电器的原理结构和转矩曲线
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首先分析使继电器触点接通的力矩（即动作力矩）。在线圈1中通以电流IK，则产生
与其成正比的磁通φ，即φ∝
，通过由铁心，空气隙和可动舌片而成的磁路，
使舌片磁化与铁心的磁极产生电磁吸力，其大小与φ2成正比，这样由电磁吸引力作
用到舌片上的电磁转矩M可表示为:
（1）正常工作时：电流变换器的输入电流小于继电 器的动作电流，UR3≈0，晶体管VT1因正向偏置而导通， VT2完全截止。输出电压Usc接近于+E1，对应于继电器 不动作状态。

电磁型继电器结构：
螺管线圈式、 吸引衔铁式 、 转动舌片式
1、电磁型电流继电器
线圈通过电流时，产生电 磁力，力矩表示为
Me K12 K2Ir22
当转矩大于反作用力 矩和摩擦力矩时，常 闭触点闭合。
1一电磁铁 2一钢舌片
3一线圈 4一转轴 5一反作用弹
簧 6一轴承 7－标度盘 （铭牌） 8—整定值调 整把手 9一动触点 10一静触点
电流互感器配置
电流互感器的误差
❖ 电流误差 电流大小的误差 ❖ 角误差 电流相位的误差
电流互感器（TA）
❖ 电流互感器（TA）的准确度级：在规定的二 次负荷范围内，一次电流为额定的值时的最 大误差。
电流互感器的额定容量
电流互感器的额定容量S２Ｎ ，是指在额定二次电流I２Ｎ 和在某一准确度级的额定二
次阻抗Z２Ｎ 下，二次绕组的输出容量，即：
Ｓ２Ｎ = Ｉ2２ＮＺ２Ｎ
）
由于二次额定电流Ｉ２Ｎ已标准化（5Ａ或１Ａ），上式中Ｉ2２Ｎ 仅为一常数，所以
二次侧额定容量Ｓ２Ｎ 有时可以用二次负载阻抗Ｚ２Ｎ 代替，称为二次额定阻抗，单
位为欧姆（Ω）。通常，互感器制造厂提供电流互感器的二次额定欧姆数，供使用者
使继电器动作的最小电流，称为继电器的动 作电流。
使继电器由动作状态返回到起始位置的最大 电流，称为继电器的返回电流。
左图中：1-防爆片 2-外壳 3-铁芯外壳 4-一次导管 5-引 线套管 6-复合绝缘套管 7-接 线盒 8-底座
电流互感器工作原理
电流互感器的特点
❖ 一次绕组串联在电路中，并且匝数很少，因此， 一次线圈中的电流完全取决于被测电路的负荷 电流．而与二次电流无关；
❖ 电流互感器二次绕组所接仪表或保护装置的电 流线圈，正常情况下近似于短路运行。

IO ΙP
(2-5)
1.13
第2章 电网的电流保护
2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护
解之，得
Lmax
1 Z1
ES IO P
ZSmin
(2-5)
在最小运行方式下(
ZS )Z，Sma保x 护范围末端(
，短路电流
与动I k( 2作m) in电流
相等I ，O P 即
Lk )L发mi生n 两相短路时
电流速断保护的保护范围，动作时限比下一线路电流速断保护高出一个时限级
差 t ,这种带有一定延时的电流速断保护称为限时电流速断保护。
1. 工作原理与动作电流
现以图2.4中的保护1为例，来说明限时电流速断保护的整定计算。假设保护2装
有电流速断保护，其动作电流整定为
I OP2
KrΙel
Ik(33)m ，ax它与最大短路电流变化
1.9
ES
第2章 电网的电流保护
2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护
2.1.2 电流速断保护
在保证选择性和可靠性要求的前提下，根据对继电保护快速性的要求，原则上
应装设快速动作的保护装置，使切除故障的时间尽可能短。反应电流增加，且不带
时限(瞬时)动作的电流保护称为无时限电流速断保护，简称电流速断保护。
点之后，则失去与保护2电流速断保护的选择性。所以保护1限时电流速断
保护的动作电流应整定为
＞ I I O P 1
O P 2
，考虑到各种误差的影响，则有
Ik
IⅡ OP1KⅡ rel IO IP2
时三相短路电流的变化曲线。
短路时系统阻抗最大，流经被保护元件短路电流最小的运行方式称为最小
运行方式。在最小运行方式下，发生两相短路时通过被保护元件的电流最