單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)本章主要內(nèi)容1、單側(cè)電源電網(wǎng)相間短路的三段式電流保護(hù)的構(gòu)成原理與整定；2、方向電流保護(hù)：（1）方向電流保護(hù)的構(gòu)成；（2）KW的設(shè)置原則；（3）KW的90°接線。3、接地故障的特點(diǎn)和接地保護(hù)：（1）直接接地電網(wǎng)；（2）不接地電網(wǎng)；（3）經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)。單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)第一節(jié)繼電保護(hù)用繼電器和電力互感器單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)一、繼電器1、構(gòu)成繼電保護(hù)的基本元件：繼電器。（1）KA動作原理分析：電磁轉(zhuǎn)矩：彈簧的反作用力矩：摩擦力矩：動作條件：返回條件：Mth=Mth1+K2(δ1-δ2)Mf（常數(shù)）M≥Mth+MfM+Mf

≤MthM=K1IK2單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)（2）KA的動作電流Iact：使繼電器動作的最小電流，即對應(yīng)于時的電流。繼電器的動作條件：Ik>Iact（3）KA的返回電流Ire：使繼電器返回的最大電流，即對應(yīng)于或時的電流。繼電器的返回條件：Ik<Ire（4）KA的返回系數(shù)Kre：Kre=Ire/IactM=Mth+MfM+Mf

=Mth（M=Mth–Mf）Iact與Ire的大小關(guān)系，原因？Kre的特點(diǎn)？單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)（5）繼電器的繼電特性：繼電器的兩個特點(diǎn)（以KA為例）：只能處于動作狀態(tài)或返回狀態(tài)，無中間狀態(tài)。Iact不等于Ire，使觸點(diǎn)無抖動。以上特點(diǎn)稱為繼電器的繼電特性，如右圖所示。單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)二、電流互感器（TA）1、作用一次側(cè)大電流二次側(cè)小電流（額定值為5A或1A）；隔離。2、工作特點(diǎn)和要求

一次繞組與高壓回路串聯(lián)，I1只取決于所在高壓回路電流，而與二次負(fù)荷大小無關(guān)。

單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)二次回路不允許開路，否則會產(chǎn)生危險的高電壓，危及人身及設(shè)備安全。二次回路必須有一點(diǎn)直接接地，以防止一、二次繞組絕緣擊穿后產(chǎn)生對地高電壓。變換的準(zhǔn)確性。單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)三、電壓互感器（TV）1、作用一次高電壓變換為二次低電壓（100V或100/√3V）。并將一次、二次設(shè)備安全隔離。2、工作特點(diǎn)和要求

一次繞組與高壓電路并聯(lián)。二次繞組不允許短路，所以裝有FU。二次繞組有一點(diǎn)直接接地。變換的準(zhǔn)確性。

單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)第二節(jié)相間短路的電流保護(hù)單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)一、短路電流計(jì)算1、沿線路各點(diǎn)短路時，流過保護(hù)1的短路電流：a:系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下流過保護(hù)1的三相短路電流。b:系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下流過保護(hù)1的兩相短路電流。單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行方式最大運(yùn)行方式：對每一套保護(hù)裝置來講，通過該保護(hù)裝置的短路電流為最大的方式。（）最小運(yùn)行方式：對每一套保護(hù)裝置來講，通過該保護(hù)裝置的短路電流為最小的方式。（）單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)2、相間短路電流計(jì)算法系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的三相短路電流：系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流（系統(tǒng)的正、負(fù)序電抗相等）：單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)二、保護(hù)分類（按所起的作用）1、主保護(hù)：滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備故障的保護(hù)。2、后備保護(hù)：主保護(hù)或QF拒動時用來切除故障的保護(hù)，分為：①遠(yuǎn)后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)或QF拒動時，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)來實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù)。②近后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)拒動時，由本設(shè)備的另一套保護(hù)來實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù)。3、輔助保護(hù)：為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運(yùn)行而增設(shè)的簡單保護(hù)。單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)保護(hù)的配置：根據(jù)線路故障對主、后備保護(hù)的要求，線路相間短路的電流保護(hù)配置有：Ⅰ段：電流速斷保護(hù)Ⅱ段：限時電流速斷保護(hù)Ⅲ段：定時限過電流保護(hù)三、線路相間短路的三段式電流保護(hù)

(單測電源網(wǎng)絡(luò))

主保護(hù)后備保護(hù)單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)（一）、電流速斷保護(hù)（第Ⅰ段）:僅反應(yīng)于電流增大而瞬時動作的電流保護(hù)。1、動作電流的計(jì)算電流繼電器的動作條件：Ik>Iact對電流速斷保護(hù)的期望：保護(hù)本元件（本線路全長）整定原則：為了保證動作的選擇性，動作電流按躲過本線路末端短路時流過本保護(hù)裝置的最大短路電流整定。單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)電流速斷保護(hù)整定計(jì)算示意圖：可靠系數(shù)，。單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)2、靈敏性：用保護(hù)范圍的大小來衡量。一般用來校驗(yàn),要求：≥（15～20）％由可得3、動作時間：t=0s。Z1：線路單位長度阻抗ZAB：線路AB總阻抗單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)4、單相原理圖

KM作用：①接點(diǎn)容量大，可直接啟動YR去跳閘；②當(dāng)線路上裝有管型避雷器時，利用其固有動作時間（60ms）防止避雷器放電時保護(hù)誤動。單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)5、電流速斷保護(hù)小結(jié)僅靠動作電流來保證其選擇性；能無延時地保護(hù)本線路的一部分，但不能保護(hù)本線路全長，且保護(hù)區(qū)受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響。單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)（二）限時電流速斷保護(hù)（第Ⅱ段）1、要求任何情況下能保護(hù)線路全長，并具有足夠的靈敏性。在滿足以上要求的前提下，力求動作時限最小。線路上的電流保護(hù)第Ⅰ段和第Ⅱ段共同構(gòu)成整個被保護(hù)線路的主保護(hù)，它能以盡可能快的速度，可靠并有選擇性地切除本線路上任一處故障。單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)2、整定原則：為保證選擇性及速動性，首先考慮與下一條線路Ⅰ段保護(hù)相配合。單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)動作電流：動作時間：Δt取秒靈敏性：

要求：≥～單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)動作電流：動作時間：Δt取秒靈敏性：

要求：≥～若靈敏性不滿足要求，與相鄰線路第Ⅱ段配合。單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)3、單相原理圖單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)4、限時電流速斷保護(hù)小結(jié)：限時電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍大于本線路全長。依靠動作電流值和動作時間共同保證其選擇性。與第Ⅰ段共同構(gòu)成被保護(hù)線路的主保護(hù)，兼作第Ⅰ段的近后備保護(hù)。單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)（三）定時限過電流保護(hù)（第Ⅲ段）1、要求：作為本線路主保護(hù)的近后備以及下一線路保護(hù)的遠(yuǎn)后備。2、過電流保護(hù)：其動作電流按躲最大負(fù)荷電流來整定的保護(hù)。3、整定值的計(jì)算和靈敏性校驗(yàn)：單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)(1)動作電流：①躲過最大負(fù)荷電流

②在外部故障切除后，電動機(jī)自起動時，應(yīng)可靠返回。

單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)動作電流(2)靈敏性近后備：：本線路末端短路時流過本保護(hù)的最小短路電流。遠(yuǎn)后備：：下一線路末端短路時流過本保護(hù)的最小短路電流。單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)（3）定時限過電流保護(hù)的動作時間為保證動作的選擇性：階梯性原則。注：當(dāng)相鄰有多個元件，應(yīng)選擇與相鄰時限最長的保護(hù)配合單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)（4）單相原理圖單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)（5）定時限過電流保護(hù)小結(jié)：小得多，所以第Ⅲ段的靈敏度比第Ⅰ、Ⅱ段更高；在后備保護(hù)之間，只有靈敏系數(shù)和動作時限都互相配合時，才能保證選擇性；保護(hù)范圍是本線路和下一線路全長；電網(wǎng)末端第Ⅲ段可瞬時動作，末級線路保護(hù)可簡化（Ⅰ＋Ⅲ或II+III），越接近電源，tⅢ越長，應(yīng)設(shè)三段式保護(hù)。單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)例：圖示網(wǎng)絡(luò)中，系統(tǒng)電源電勢115KV，系統(tǒng)電抗分別為：

Xsmax=20Ω，Xsmin=10Ω；最大負(fù)荷電流150A，秒，，是對保護(hù)1進(jìn)行三段式電流保護(hù)的整定計(jì)算。ABCD12340Ω60Ω50Ω~60Ω單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)解：a：BC為單回線路時：(1)保護(hù)1的電流速斷保護(hù)：動作電流：動作時限：靈敏度校驗(yàn)：設(shè)最小運(yùn)行方式下兩相短路時的保護(hù)距離為則：單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)則:滿足要求。（2）保護(hù)1限時電流速斷保護(hù)（先與保護(hù)2的Ⅰ段配合）：動作電流：靈敏度校驗(yàn)：

不滿足要求。單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)與保護(hù)2的Ⅱ段配合：單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)(3)保護(hù)1的定時限過電流保護(hù)：動作電流：靈敏度：動作時限：單側(cè)電源電網(wǎng)電流保護(hù)

最大運(yùn)行方式下，保護(hù)2的Ⅰ段保護(hù)區(qū)末端確定：設(shè)此端點(diǎn)距B母線的電氣距離為Z,則：解得：