【正文】 ； 一般的斷路器的動作時間為 ~，最快的可達(dá) ~。 靈敏性 繼電保護(hù)的靈敏性，是指對于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生任何故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)該是在事先規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)部故障時，不論短路點(diǎn)的位置、短路的類型如何，以及短路點(diǎn)是否有過渡電阻，都能敏銳感覺、正確反應(yīng)。 7 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)該動作的故障時，它不應(yīng)該拒絕動作，而在任何其他該保護(hù)裝置不應(yīng)該動作的情況下，則不應(yīng)該誤動作。 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：瞬時電流速斷保護(hù)、限時電流速斷和電流保護(hù)。由于瞬時電流速斷不能保護(hù)線路全長，限時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，常常將瞬時電流速斷、限時電流速斷和過電流保護(hù)組合在一起，構(gòu)成階段式電流保護(hù)。 無時限電流速斷保護(hù)工作原理 瞬時電流速斷保護(hù)又稱Ⅰ段電流保護(hù)，它是反應(yīng)電流增大而能瞬時動作切除故障的電流保護(hù)。 當(dāng)系統(tǒng)電源電勢一定，線路上任一點(diǎn)發(fā)生短路故障時，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)電源電勢除以從短路點(diǎn)至電源之間的總的電抗。 8 以保護(hù) 1為例，當(dāng)本線路末端 d1 點(diǎn)短路時，希望速斷保護(hù)2 能夠瞬時動作切除故障，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，按照選擇性地要求，速斷保護(hù) 2 不應(yīng)該動作，因?yàn)樵撎幍墓收蠎?yīng)由速斷保護(hù) 5動作切除。 限時電流速斷保護(hù) 限時電流速斷保護(hù)的單相原理接線 由于有選擇的瞬時電流速斷保護(hù)，不能保護(hù)本線路的全長，不能作為主保護(hù)，因此應(yīng)增加一段新的保護(hù)，用來切除本線路瞬 9 時 電流速斷保護(hù)范圍以外的故障，同時也能作為瞬時電流速斷保護(hù)的后備，這就是限時電流速斷保護(hù)，亦即電流保護(hù)的Ⅱ段。 由于要求限時速斷保護(hù)必須保護(hù)本線路的全長，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，它就要起動，在這種情況下，為了保證動作的選擇性就必須使保護(hù)的動作帶有一定的延時（即時限），此時限的大小與其延伸的范圍有關(guān)。為了使這一時限盡量縮短，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速斷保護(hù)的范圍，而動作時限則比下一條線路的瞬時速斷保護(hù)高出一個時間階段，此時間階段以△ t 表示。 限時電流速斷保護(hù)靈敏性較高，能保護(hù)線路的全長，并且還可作為本線路瞬時電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)。 限時電流速斷保護(hù)的特點(diǎn) ，要求應(yīng)能保護(hù)被保護(hù)線路全長。為了縮短保護(hù)的動作時間，動作值與相鄰線路、元件速斷保護(hù)配合。 、動作時間來保證。 ，可與相鄰線路限時電流速斷保護(hù)配合。 定時限過電流保護(hù) 過電流保護(hù)通常是指其起動電流按躲開最大負(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)行時不應(yīng)該起動，而在系統(tǒng)發(fā)生故障時能反應(yīng)于電流的增大而動作，在一般情況下它不僅能夠保護(hù)本線路的全長，而且也能保護(hù) 10 相鄰線路的全長，以起到遠(yuǎn)后備保護(hù)的作用。 階段式電流保護(hù)的應(yīng)用與評價 瞬時電流速斷、限時電流速斷和過電流保護(hù)都是反應(yīng)于電流升高而動作的保護(hù)裝置。它們之間的區(qū)別主要在于按照不同的原則來選擇起動電流。瞬時速斷是按照躲過被保護(hù)元件末端的最大短路電流整定，限時速斷是按照躲過下級個相鄰元件瞬時電流速斷最小保護(hù)范圍末端的最大短路電流整定，而過電流保護(hù)則是按照躲過最大 負(fù)荷電流整定。 由于瞬時電流速斷不能保護(hù)線路全長，限時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，常常將瞬時電流速斷、限時電流速斷和過電流保護(hù)組合在一起，構(gòu)成階段式電流保護(hù)。具體應(yīng)用時，可以只采用瞬時電流速斷加過電流保護(hù)，或限時速斷加過電流保護(hù)，也可以三者同時采用。在電網(wǎng)的最末端 —— 用戶的電動機(jī)或其他用電設(shè)備上，采用瞬時動作的過電流保護(hù)即可滿足要求。在電網(wǎng)的倒數(shù)第二級上，采用過電流保護(hù)。越靠近電源端，過電流保護(hù)的動作時限越長。 11 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)近而確定動作時間的一種保護(hù)裝置。 實(shí)際上是測量保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)之間的阻抗大小，故有時又稱阻抗保護(hù)。 實(shí)質(zhì)是用整定阻抗 Zdz 與測量阻抗 Zcl 比較。當(dāng)短路點(diǎn)在保護(hù)范圍以內(nèi)時，即 Zcl ＜ Zdz 時，保護(hù)動作；反之保護(hù)不動作。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)的時限特性 距離保護(hù)的動作時間與保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)之間距離的關(guān) 12 系，稱為距離保護(hù)的時限特性。為了保證選擇性，廣泛應(yīng)用的是階梯形時限特 性，這種時限特性與三段式電流保護(hù)的時限特性相同，一般也做成三階梯式，即有與三個動作范圍相對應(yīng)的三個動作時限。 圖 32 距離保護(hù)的三個動作范圍相對應(yīng)的三個動作時限 距離保護(hù)的三段 （ 1）距離保護(hù)第Ⅰ段（距離Ⅰ段） 為無延時的速動段，其動作時限僅為保護(hù)裝置的固有動作時間。 Ⅰ段的保護(hù)范圍不能延伸到下一線路中去，而為本線路全長的 80%～ 85%，動作阻抗整定為 80%～ 85%線路全長的阻抗。 （ 2）距離保護(hù)第Ⅱ段（距離Ⅱ段） 為帶延時的速動段，為了有選擇性地動作，距離 II 段的動作時限和啟動 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)，其動作時限的整定原則與過電流保護(hù)相同，即大于下一條變電站母線 13 出口保護(hù)的最大動作時限一個Δ t ，其動作阻抗應(yīng)按躲過正常運(yùn)行時的最小負(fù)荷阻抗來整定。 3. 方案設(shè)計 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，長度分別為 9km、12km； 3為 LGJ— 185，長度為 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)行方式為一臺工作一臺備用，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 10000KVA 及一臺 8000KVA 的變壓器同時工作且并聯(lián)運(yùn)行，另一臺 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*=。 14 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)：型號為 VVJV3226/35，長度為 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 15 阻抗計算 由 1 、 2 線 路 型 號 為 LGJ240, 可 知 標(biāo) 稱 截 面 積S=240mm 2 ,ρ = Ω mm 2 /km ， ∴ 計算半徑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 / ???Lr，單位電抗值為Ω / ???Lx ∴ 1 線 路 各 值 為 ???? lrR LL ， ???? lxX LL ，Ω5 2 2 7 221 ???LZ , ? rc t a n111 ??LLL RX? 2 線路各值為 ???? lrR LL ，Ω4 2 6 ???? lxX LL ， 222 ???LZ , ? rc t a n222 ??LLL RX? ????? a x1sX ， ???? 4 in1sX 由 3 線 路 型 號 為 LGJ185, 可 知 標(biāo) 稱 截 面 積 16 S=185mm 2 ,ρ = Ω mm 2 /km ， ∴計算半徑mmSr ??? ∴自幾何均距 mmrD s ???? ，由題知幾何均距mDeq ? ∴單位電阻值為 Ω /km171..0185 ???Lr，單位電抗值為Ω / ???Lx ∴ 3 線路各值為 ???? lrR LL ， ???? lxX LL ，Ω6 5 0 8 223 ???LZ , .333 rc t a n ???LLL RX? 有名值計算 由以上計算知： ???? lxX LL ???? lxX LL ???? lxX LL ??????? 2221NavkTT SUUXX ,??????? 2243NavkTT SUUXX 17 ?????? 225NavkT SUUX ??????? 2276NavkTT SUUXX ???????? 222276NNkTT SUPRR SUPGGNTT522076 ????????? （可忽略不計） ????? LL XX （可忽略不計） 標(biāo)幺值計算 取基準(zhǔn)值 AMVSre ?? 100 , KVUre 371 ? ， KVUre ? ∴ KAUSI rerere 11 ????, KAUSIrerere 22???? 22111 ?????rereLL USXX , 22122 ?????rereLL U SXX ， 22133 ?????rereLL USXX ?????? ?? NTrekTT SSuXX 18 ?????? ?? NTrekTT SSuXX ?????? NTrekT SSuX ?????? ?? NTrekTT SSuXX 兩 臺 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 ???? ?? 1)3*(m in1 ???? ??k , KAk )3(m in1 ???? ?? 整定值： )3*(m a x1)3*(1 ?????? ??kr e ls e 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 km