【正文】 是在事先規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置、短路的類型如何，以及短路點(diǎn)是否有過(guò)渡電阻，都能敏銳感覺(jué)、正確反應(yīng)。 8 可靠性 保護(hù)裝置的可靠性是指在該保護(hù)裝置規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)，它不應(yīng)該拒絕動(dòng)作，而在任何其他該保護(hù)裝置不應(yīng)該動(dòng)作的情況下，則不應(yīng)該誤動(dòng)作。 2. 相間短路電流保護(hù) 三段式電流保護(hù) 三段式電流保護(hù)包括：瞬 時(shí)電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷和電流保護(hù)。由于瞬時(shí)電流速斷不能保護(hù)線路全長(zhǎng)，限時(shí)電流速斷又不能作為相鄰元件的后備保護(hù)，因此，為保證迅速而有選擇性地切除故障，常常將瞬時(shí)電流速斷、限時(shí)電流速斷和過(guò)電流保護(hù)組合在一起，構(gòu)成階段式電流保護(hù)。 無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)工作原理 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)又稱Ⅰ段電流保護(hù)，它是反應(yīng)電流增大而能瞬時(shí)動(dòng)作切除故障的電流保護(hù)。 當(dāng)系統(tǒng)電源電勢(shì)一定，線路上任一點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流的大小與短路點(diǎn)至電源之間的電抗（忽略電阻）及短路類型有關(guān)，短路電流等于系統(tǒng)電源電勢(shì)除以從短路點(diǎn)至電源 之間的總的電抗。 9 以保護(hù) 1 為例，當(dāng)本線路末端 d1 點(diǎn)短路時(shí)，希望速斷保護(hù)2 能夠瞬時(shí)動(dòng)作切除故障，而當(dāng)相鄰線路 BC 的始端（習(xí)慣上又稱為出口處） d2 點(diǎn)短路時(shí)，按照選擇性地要求，速斷保護(hù) 2 不應(yīng)該動(dòng)作，因?yàn)樵撎幍墓收蠎?yīng)由速斷保護(hù) 5 動(dòng)作切除。 限時(shí)電流速斷保護(hù) 限時(shí)電流速斷保護(hù)的單相原理接線 由于有選擇的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，不能保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，不能作為主保護(hù)，因此應(yīng)增加一段新的保護(hù)，用來(lái)切除本線路瞬 10 時(shí)電流速斷保護(hù)范圍以外的故障，同時(shí)也能作為瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的后備，這 就是限時(shí)電流速斷保護(hù)，亦即電流保護(hù)的Ⅱ段。 由于要求限時(shí)速斷保護(hù)必須保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，因此它的保護(hù)范圍必然延伸到下一條線路中去，這樣當(dāng)下一條線路出口處發(fā)生短路時(shí)，它就要起動(dòng)，在這種情況下，為了保證動(dòng)作的選擇性就必須使保護(hù)的動(dòng)作帶有一定的延時(shí)（即時(shí)限），此時(shí)限的大小與其延伸的范圍有關(guān)。為了使這一時(shí)限盡量縮短，照例都是首先考慮使它的保護(hù)范圍不超出下一條線路瞬時(shí)速斷保護(hù)的范圍，而動(dòng)作時(shí)限則比下一條線路的瞬時(shí)速斷保護(hù)高出一個(gè)時(shí)間階段，此時(shí)間階段以△ t表示。 限時(shí)電流速斷保護(hù)靈敏性較高，能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，并且還可 作為本線路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)。 限時(shí)電流速斷保護(hù)的特點(diǎn) ，要求應(yīng)能保護(hù)被保護(hù)線路全長(zhǎng)。為了縮短保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，動(dòng)作值與相鄰線路、元件速斷保護(hù)配合。 、動(dòng)作時(shí)間來(lái)保證。 ，可與相鄰線路限時(shí)電流速斷保護(hù)配合。 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù) 過(guò)電流保護(hù)通常是指其起動(dòng)電流按躲開最大負(fù)荷電流整定的一種保護(hù)裝置，也是多段式電流保護(hù)的最后一段。它在正常運(yùn)行時(shí)不應(yīng)該起動(dòng)，而在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)能反 應(yīng)于電流的增大而動(dòng)作，在一般情況下它不僅能夠保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，而且也能保護(hù) 11 相鄰線路的全長(zhǎng)，以起到遠(yuǎn)后備保護(hù)的作用。 階段式電流保護(hù)的應(yīng)用與評(píng)價(jià) 瞬時(shí)電流速斷、限時(shí)電流速斷和過(guò)電流保護(hù)都是反應(yīng)于電流升高而動(dòng)作的保護(hù)裝置。它們之間的區(qū)別主要在于按照不同的原則來(lái)選擇起動(dòng)電流。瞬時(shí)速斷是按照躲過(guò)被保護(hù)元件末端的最大短路電流整定，限時(shí)速斷是按照躲過(guò)下級(jí)個(gè)相鄰元件瞬時(shí)電流速斷最小保護(hù)范圍末端的最大短路電流整定，而過(guò)電流保護(hù)則是按照躲過(guò)最大負(fù)荷電流整定。 由于瞬時(shí)電流速斷不能保護(hù)線路全長(zhǎng)，限時(shí)電流速斷又 不能作為相鄰元件的后備保護(hù)，因此，為保證迅速而有選擇性地切除故障，常常將瞬時(shí)電流速斷、限時(shí)電流速斷和過(guò)電流保護(hù)組合在一起，構(gòu)成階段式電流保護(hù)。具體應(yīng)用時(shí)，可以只采用瞬時(shí)電流速斷加過(guò)電流保護(hù)，或限時(shí)速斷加過(guò)電流保護(hù)，也可以三者同時(shí)采用。在電網(wǎng)的最末端 —— 用戶的電動(dòng)機(jī)或其他用電設(shè)備上，采用瞬時(shí)動(dòng)作的過(guò)電流保護(hù)即可滿足要求。在電網(wǎng)的倒數(shù)第二級(jí)上，采用過(guò)電流保護(hù)。越靠近電源端，過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限越長(zhǎng)。 12 距離保護(hù)的作用原理 距離保護(hù)是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處之間的距離（或阻抗），并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)間 的一種保護(hù)裝置。 實(shí)際上是測(cè)量保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)之間的阻抗大小，故有時(shí)又稱阻抗保護(hù)。 實(shí)質(zhì)是用整定阻抗 Zdz 與測(cè)量阻抗 Zcl 比較。當(dāng)短路點(diǎn)在保護(hù)范圍以內(nèi)時(shí)，即 Zcl ＜ Zdz 時(shí)，保護(hù)動(dòng)作；反之保護(hù)不動(dòng)作。因此，距離保護(hù)又稱低阻抗保護(hù)。如圖 圖 31 距離保護(hù)又稱為低阻抗保護(hù) 距離保護(hù)的時(shí)限特性 距離保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)之間距離的關(guān) 13 系，稱為距離保護(hù)的時(shí)限特性。為了保證選擇性，廣泛應(yīng)用的是階梯形時(shí)限特性，這種時(shí)限特性與三段式電流保護(hù)的時(shí)限特性相同，一般也做成三階梯式 ，即有與三個(gè)動(dòng)作范圍相對(duì)應(yīng)的三個(gè)動(dòng)作時(shí)限。 圖 32 距離保護(hù)的三個(gè)動(dòng)作范圍相對(duì)應(yīng)的三個(gè)動(dòng)作時(shí)限 距離保護(hù)的三段 （ 1）距離保護(hù)第Ⅰ段（距離Ⅰ段） 為無(wú)延時(shí)的速動(dòng)段，其動(dòng)作時(shí)限僅為保護(hù)裝置的固有動(dòng)作時(shí)間。 Ⅰ段的保護(hù)范圍不能延伸到下一線路中去，而為本線路全長(zhǎng)的 80%～ 85%，動(dòng)作阻抗整定為 80%～ 85%線路全長(zhǎng)的阻抗。 （ 2）距離保護(hù)第Ⅱ段（距離Ⅱ段） 為帶延時(shí)的速動(dòng)段，為了有選擇性地動(dòng)作，距離 II 段的動(dòng)作時(shí)限和啟動(dòng)值要與相鄰下一條線路保護(hù)的 I 段和 II 段相配合。 （ 3）距離 保護(hù)第Ⅲ段（距離Ⅲ段） 距離 III 段為本線路和相鄰線路 (元件 )的后備保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)限的整定原則與過(guò)電流保護(hù)相同，即大于下一條變電站母線 14 出口保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限一個(gè)Δ t ，其動(dòng)作阻抗應(yīng)按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)的最小負(fù)荷阻抗來(lái)整定。 3. 方案設(shè)計(jì) 原始數(shù)據(jù)及保護(hù)方案的確定 原始數(shù)據(jù) 某地區(qū)部分供電系統(tǒng)如圖 1所示。區(qū)域性變電所 35kV 母線最大及最小運(yùn)行方式下的系統(tǒng)電抗分別為 Xmax=， Xmin=（ Sj=100MVA）。架空線參數(shù)： 2為 LGJ— 240，長(zhǎng)度分別為 9km、12km； 3為 LGJ— 185，長(zhǎng)度為 4km，幾何均距均為 。鋁廠變電所參數(shù)： T T2 均為 SL7— 12500/35， uk%=%， 35177。 2%/，運(yùn)行方式為一臺(tái)工作一臺(tái)備用，該變電所的最大及最小負(fù)荷分別為 Pmax=9880kW， Pmin=4690kW， 6kV 側(cè)平均功率因數(shù)為cosφ =。某煤礦變電所參數(shù)： T T4 均為 SL7— 10000/35，T5為 SL7— 8000/35， uk%=%， 35177。 2 %/，運(yùn)行方式為一臺(tái) 10000KVA 及一臺(tái) 8000KVA 的變壓器同時(shí)工作且并聯(lián)運(yùn)行，另一臺(tái) 10000KVA 變壓器備用，該變電所的最大及最小負(fù)荷分別為Pmax=13800kW， Pmin=10990kW， 6kV 側(cè)平均功率因數(shù)為 cosφ =。煤礦熱電廠有兩臺(tái)發(fā)電機(jī)經(jīng)升壓后由兩條電纜線路與煤礦變電所35kV 母線相連，發(fā)電機(jī)參數(shù)： G G2均為 QF152 ，額定容量為SN=15MW，額定功率因數(shù)為 cosφ N=，此暫態(tài)電抗為 XG*=。 15 升壓變壓器參數(shù)： T6 、 T7均為 SFZ216000/35， uk%=，Δ P0=15kW，Δ Pk=81kW。并網(wǎng)電纜參數(shù)：型號(hào)為 VVJV3226/35，長(zhǎng)度為 530m，截面為 240mm2。該系統(tǒng)正常運(yùn)行方式為開環(huán)運(yùn)行，試確定線路 3及變壓器 T T T T T T T7的保護(hù)裝置。 G2 G1 T7 T6 35kV 35kV 35kV T5 12km 4km T4 T3 T2 T1 3 2 1 9km ～ ～ 鋁廠 煤礦 16 阻抗計(jì)算 由 1 、 2 線 路 型 號(hào) 為 LGJ240, 可 知 標(biāo) 稱 截 面 積S=240mm 2 ,ρ = Ω mm 2 /km ， ∴ 計(jì) 算 半 徑mmSr ??? ∴自幾何均 距 mmrD s 9 9 ???? ，由題知幾何均距mDeq ? ∴單位電阻值為 Ω /k m1 3 4 ???Lr，單位電抗值為Ω /k ???Lx ∴ 1 線 路 各 值 為 Ω1 7 3 ???? lrR LL ，Ω3 2 6 ???? lxX LL ， 221 ???LZ , ? r c ta n111 ??LLL RX? 2 線路各值為 Ω5 7 3 ???? lrR LL ，Ω4 2 6 ???? lxX LL ， 222 ???LZ , ? r c t a n222 ??LLL RX? ????? a x1sX ， ????? in1sX 由 3 線 路 型 號(hào) 為 LGJ185, 可 知 標(biāo) 稱 截 面 積 17 S=185mm 2 ,ρ = Ω mm 2 /km ， ∴ 計(jì) 算 半 徑mmSr 85π ??? ∴自幾何均距 mmrD s ???? ，由題知幾何均距mDeq ? ∴單位電阻值為 Ω /k m171..0185 ???Lr，單位電抗值為Ω / k ???Lx ∴ 3 線 路 各 值 為 Ω6 8 7 ???? lrR LL ，Ω5 0 7 ???? lxX LL ， 223 ???LZ , .333 r c ta n ???LLL RX? 有名值計(jì)算 由以上計(jì)算知： Ω3 2 6 ???? lxX LL Ω4 2 6 ???? lxX LL ???? lxX LL ??????? 2221NavkTT SUUXX ,??????? 00 2243NavkTT SUUXX 18 ?????? 225NavkT SUUX ??????? 2276NavkTT SUUXX ???????? 0 0 0811 0 0 0 222276NNkTT SUPRR SUPGGNTT522076 00 01511 00 0 ????????? （ 可忽略不計(jì)） ????? LL XX （可忽略不計(jì)） 標(biāo)幺值計(jì)算 取基準(zhǔn)值 AMVSre ?? 100 , KVUre 371 ? ， KVUre ? ∴ KAUSI rerere 11 ????, KAUSIrerere 22???? 22111 ?????rereLL USXX , 042 22122 ?????rereLL USXX ， 22133 ?????rereLL USXX ?????? ?? NTrekTT SSuXX 19 ?????? ?? NTrekTT SSuXX 001 005 ?????? NTrekT SSuX ?????? ?? NTrekTT SSuXX 兩臺(tái)發(fā)電機(jī)加變壓器并聯(lián)后的電抗?????? ) 7 (2/)( 6TsB XXX 4. 三段式電流保護(hù) 1線路 Ⅰ段： 1)3*(m a x1 ???? ??k，KAk )3(m a x1 ???? ?? 4 1)3*(m in1 ???? ??k , KAk )3(m in1 ???? ?? 整 定 值 ： )3*(m a x1)3*(1 ?????? ??kre lse t K ，KAK kr e ls e t )3(m a x1)3(1 ?????? ?? 檢驗(yàn)：①最大保護(hù)范圍 kml 6 )4 2 1( 2m a x ???? %50%%1009 %1001m a x ??