【正文】 ，從故障點(diǎn)至電源之間所有線路上的電流保護(hù)第Ⅲ段的測(cè)量元件均可能動(dòng)作。 電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)電流要大于它正常工作電流，因此引入自起動(dòng)系數(shù)KZq （2）式中， 顯然，應(yīng)按（2）式計(jì)算動(dòng)作電流，且由（2）式可見，Kh越大，IdZ越小，Klm越大。其起動(dòng)電流按躲最大負(fù)荷電流來整定的保護(hù)稱為過電流保護(hù)，此保護(hù)不僅能保護(hù)本線路全長(zhǎng)，且能保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)。 小結(jié)：① 限時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍大于本線路全長(zhǎng)② 依靠動(dòng)作電流值和動(dòng)作時(shí)間共同保證其選擇性③ 與第Ⅰ段共同構(gòu)成被保護(hù)線路的主保護(hù)，兼作第Ⅰ段的金后備保護(hù)。動(dòng)作電流： 動(dòng)作時(shí)間： ，稱時(shí)間階梯，其確定原則參看P18.靈敏性： 要求：≥～若靈敏性不滿足要求，與相鄰線路第Ⅱ段配合。 整定值的計(jì)算和靈敏性校驗(yàn)為保證選擇性及最小動(dòng)作時(shí)限，首先考慮其保護(hù)范圍不超出下一條線路第Ⅰ段的保護(hù)范圍。二、限時(shí)電流速斷保護(hù)（第Ⅱ段） 要求① 任何情況下能保護(hù)線路全長(zhǎng)，并具有足夠的靈敏性② 在滿足要求①的前提下，力求動(dòng)作時(shí)限最小。（）整定值計(jì)算及靈敏性校驗(yàn)為了保護(hù)的選擇性，動(dòng)作電流按躲過本線路末端短路時(shí)的最大短路短路整定 保護(hù)裝置的動(dòng)作電流：能使該保護(hù)裝置起動(dòng)的最小電流值，用電力系統(tǒng)一次測(cè)參數(shù)表示。短路電流的計(jì)算：圖中、1――最大運(yùn)行方式下d(3) 2――最小運(yùn)行方式下d(2) 3――保護(hù)1第一段動(dòng)作電流 可見，Id的大小與運(yùn)行方式、故障類型及故障點(diǎn)位置有關(guān)最大運(yùn)行方式：對(duì)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。在它們之間既有矛盾的一面，又有在一定條件下統(tǒng)一的一面。（四） 可靠性：P5指發(fā)生了屬于它改動(dòng)作的故障，它能可靠動(dòng)作，即不發(fā)生拒絕動(dòng)作（拒動(dòng)）；而在不改動(dòng)作時(shí)，他能可靠不動(dòng)，即不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作（簡(jiǎn)稱誤動(dòng)）。對(duì)反應(yīng)于數(shù)值上升而動(dòng)作的過量保護(hù)（如電流保護(hù)）對(duì)反應(yīng)于數(shù)值下降而動(dòng)作的欠量保護(hù)（如低電壓保護(hù)）其中故障參數(shù)的最小、最大計(jì)算值是根據(jù)實(shí)際可能的最不利運(yùn)行方式、故障類型和短路點(diǎn)來計(jì)算的。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置與短路的類型如何，都能靈敏地正確地反應(yīng)出來?！?，～。1提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；2減少用戶在低電壓下的動(dòng)作時(shí)間；3減少故障元件的損壞程度 ，避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大。因遠(yuǎn)后備保護(hù)比較完善（對(duì)保護(hù)裝置DL、二次回路和直流電源等故障所引起的拒絕動(dòng)作均起后備作用）且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，應(yīng)優(yōu)先采用。例：當(dāng)d1短路時(shí)，保護(hù)2動(dòng)→跳1DL、2DL，有選擇性當(dāng)d2短路時(shí)，保護(hù)6動(dòng)→跳5DL、6DL，有選擇性當(dāng)d3短路時(shí)，保護(hù)8動(dòng)→跳7DL、8DL，有選擇性若保護(hù)7拒動(dòng)或7DL拒動(dòng)，保護(hù)5動(dòng)→跳5DL（有選擇性）若保護(hù)7和7DL正確動(dòng)作于跳閘，保護(hù)5動(dòng)→跳5DL，則越級(jí)跳閘（非選擇性）小結(jié)：選擇性就是故障點(diǎn)在區(qū)內(nèi)就動(dòng)作，區(qū)外不動(dòng)作。 即保護(hù)四性。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(jiǎn)單保護(hù)。①遠(yuǎn)后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)來實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。后備保護(hù) 主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)用來切除故障的保護(hù)。如：故障時(shí)→跳閘；不正常運(yùn)行時(shí)→發(fā)信號(hào)；正常運(yùn)行時(shí)→不動(dòng)作。 邏輯回路有：或、與、非、延時(shí)啟動(dòng)、延時(shí)返回、記憶等。（1） 測(cè)量元件作用：測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象輸入的有關(guān)物理量（如電流、電壓、阻抗、功率方向等），并與已給定的整定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果給出“是”、“非”、“大于”、“不大于”等具有“0”或“1”性質(zhì)的一組邏輯信號(hào)，從而判斷保護(hù)是否應(yīng)該啟動(dòng)。 另非電氣量：瓦斯保護(hù)，過熱保護(hù)原則上說：只要找出正常運(yùn)行與故障時(shí)系統(tǒng)中電氣量或非電氣量的變化特征（差別），即可找出一種原理，且差別越明顯，保護(hù)性能越好?！?5176。① 增加 故障點(diǎn)與電源間 —過電流保護(hù)② U降低 —低電壓保護(hù)③ 變化； 正常：20176。如：過負(fù)荷、過電壓、頻率降低、系統(tǒng)震蕩等。2. 電力系統(tǒng)的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)：（三相交流系統(tǒng)）* 故障：各種短路（d(3)、 d(2) 、d(1) 、d(11)）)和斷線（單相、兩相），其中最常見且最危險(xiǎn)的是各種類型的短路。﹡ 繼電保護(hù)裝置是完成繼電保護(hù)功能的核心。繼電保護(hù)培訓(xùn)教材說明書一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的概念與作用1. 繼電保護(hù)包括繼電保護(hù)技術(shù)和繼電保護(hù)裝置。﹡ 繼電保護(hù)技術(shù)是一個(gè)完整的體系，它主要由電力系統(tǒng)故障分析、繼電保護(hù)原理及實(shí)現(xiàn)、繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)、繼電保護(hù)運(yùn)行及維護(hù)等技術(shù)構(gòu)成。P1 繼電保護(hù)裝置就是能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。其后果：1 I增加 危害故障設(shè)備和非故障設(shè)備；2 U增加 影響用戶正常工作；3 破壞系統(tǒng)穩(wěn)定性，使事故進(jìn)一步擴(kuò)大（系統(tǒng)震蕩，互解）4 I2（I0）旋轉(zhuǎn)電機(jī)產(chǎn)生附加發(fā)熱 I0—相鄰?fù)ㄓ嵪到y(tǒng)* 不正常運(yùn)行狀態(tài)：電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞，但沒有發(fā)生故障的運(yùn)行狀態(tài)。3．繼電保護(hù)的作用： 故障和不正常運(yùn)行狀態(tài) —事故（P1），不可能完全避免且傳播很快（光速）要求： 幾十毫秒內(nèi)切除故障 人（），繼電保護(hù)裝置（√）任務(wù)：P2. 被形象的比喻為“靜靜的哨兵”二、繼電保護(hù)的基本原理、構(gòu)成與分類：1． 基本原理：為區(qū)分系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)與故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)——找差別：特征。左右 —短路：60176?！较虮Ｗo(hù).④ Z= 模值減少 —阻抗保護(hù)⑤ — ——電流差動(dòng)保護(hù)⑥ I2 、I0 序分量保護(hù)等。2． 構(gòu)成以過電流保護(hù)為例：正常運(yùn)行：Ir=If LJ不動(dòng)故障時(shí)：Ir=IdIdz LJ動(dòng)—SJ動(dòng)（延時(shí)）—XJ動(dòng)—信號(hào) TQ動(dòng)—跳閘（常用繼電器及觸點(diǎn)的表示方法參考 附錄1 P230）一般由測(cè)量元件、邏輯元件和執(zhí)行元件三部分組成。（2） 邏輯元件作用：根據(jù)測(cè)量部分輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護(hù)裝置按一定的布爾邏輯及時(shí)序邏輯工作，最后確定是否應(yīng)跳閘或發(fā)信號(hào)，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行元件。（3） 執(zhí)行元件： 作用；根據(jù)邏輯元件傳送的信號(hào)，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。： 幾種方法如下：（1） 按被保護(hù)的對(duì)象分類：輸電線路保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、變壓器保護(hù)、電動(dòng)機(jī)保護(hù)、母線保護(hù)等；（2） 按保護(hù)原理分類：電流保護(hù)、電壓保護(hù)、距離保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、方向保護(hù)、零序保護(hù)等；（3） 按保護(hù)所反應(yīng)故障類型分類：相間短路保護(hù)、接地故障保護(hù)、匝間短路保護(hù)、斷線保護(hù)、失步保護(hù)、失磁保護(hù)及過勵(lì)磁保護(hù)等；（4） 按繼電保護(hù)裝置的實(shí)現(xiàn)技術(shù)分類：機(jī)電型保護(hù)（如電磁型保護(hù)和感應(yīng)型保護(hù)）、整流型保護(hù)、晶體管型保護(hù)、集成電路型保護(hù)及微機(jī)型保護(hù)等；（5） 按保護(hù)所起的作用分類：主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)等；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)備和線路故障的保護(hù)。又分為遠(yuǎn)后備保護(hù)和近后備保護(hù)兩種。②近后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本電力設(shè)備或線路的另一套保護(hù)來實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù)；當(dāng)斷路器拒動(dòng)時(shí)，由斷路器失靈保護(hù)來實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)。三、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求：對(duì)動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個(gè)基本要求：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性。（一） 選擇性：P4 選擇性是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置僅將故障元件切除，而使非故障元件仍能正常運(yùn)行，以盡量縮小停電范圍。當(dāng)主保護(hù)未動(dòng)作時(shí)，由近后備或遠(yuǎn)后備切除故障，使停電面積最小。（二） 速動(dòng)性：快速切除故障。 ；t－故障切除時(shí)間；tbh保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；tDL斷路器動(dòng)作時(shí)間；～，～。（三） 靈敏性：P5指在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)故障情況的反應(yīng)能力。通常，靈敏性用靈敏系數(shù)來衡量，并表示為Klm。在《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程（DL400－91）》中，對(duì)各類保護(hù)的靈敏系數(shù)Klm的要求都作了具體規(guī)定（參見附錄2，P231）。影響可靠性有內(nèi)在的和外在的因素：內(nèi)在的：裝置本身的質(zhì)量，包括元件好壞、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、制造工藝水平、內(nèi)外接線簡(jiǎn)明，觸點(diǎn)多少等；外在的：運(yùn)行維護(hù)水平、調(diào)試是否正確、正確安裝上述四個(gè)基本要求是分析研究繼電保護(hù)性能的基礎(chǔ)，也是貫穿全課程的一個(gè)基本線索。四、發(fā)展： 原理：隨電力系統(tǒng)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展過電流保護(hù)（最早熔斷器） 電流差動(dòng)保護(hù) 方向性電流保護(hù)（1901年） （1908年） （1910年） 距離保護(hù) 高頻保護(hù) 微波保護(hù) 行波保護(hù)、光纖保護(hù) （1920年） （1927年） （50年代） （70年代誕生、50年代有設(shè)想）結(jié)構(gòu)型式： 機(jī)電型 電子型 微機(jī)型（我校80年代）(電磁型、感應(yīng)型、電動(dòng)型) 晶體管 集成電路 20世紀(jì)50年代 60年代末提出 70年代后半期出樣機(jī)第二章 電網(wǎng)的電流保護(hù)和方向性電流保護(hù)第一節(jié) 單測(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)配置：三段式第Ⅰ段―――電流速斷保護(hù)第Ⅱ段―――限時(shí)電流速斷保護(hù)第Ⅲ段―――過電流保護(hù)主保護(hù)后備保護(hù) 一、電流速斷保護(hù)（第Ⅰ段）： 對(duì)于僅反應(yīng)于電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作電流保護(hù)，稱為電流速斷保護(hù)。（）最小運(yùn)行方式：對(duì)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。（IdZ）在圖中為直線3，與曲線2分別交于a、b點(diǎn)可見，有選擇性的電流速斷保護(hù)不可能保護(hù)線路的全長(zhǎng)靈敏性：用保護(hù)范圍的大小來衡量 lmax 、lmin一般用lmin來校驗(yàn)、 要求：≥（15～20）％ 希望值50％方法：① 圖解法② 解析法： 可得式中 ZL=Z1l――被保護(hù)線路全長(zhǎng)的阻抗值動(dòng)作時(shí)間t=0s構(gòu)成 中間繼電器的作用：① 接點(diǎn)容量大，可直接接TQ去跳閘② 當(dāng)線路上裝有管型避雷器時(shí)，利用其固有動(dòng)作時(shí)間（60ms）防止避雷器放電時(shí)保護(hù)誤動(dòng)小結(jié)① 僅靠動(dòng)作電流值來保證其選擇性② 能無延時(shí)地保護(hù)本線路的一部分（不是一個(gè)完整的電流保護(hù)）。因動(dòng)作帶有延時(shí)，故稱限時(shí)電流速斷保護(hù)。即整定值與相鄰線路第Ⅰ段配合。此時(shí)：動(dòng)作電流：動(dòng)作時(shí)間： 構(gòu)成：與第Ⅰ段相同：僅中間繼電器變?yōu)闀r(shí)間繼電器。三、定時(shí)限過電流保護(hù)（第Ⅲ段） 作用：作為本線路主保護(hù)的近后備以及相鄰線下一線路保護(hù)的遠(yuǎn)后備。 整定值的計(jì)算和靈敏性校驗(yàn)：1）、動(dòng)作電流：①躲最大負(fù)荷電流 （1）②在外部故障切除后，電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)，應(yīng)可靠返回。因此，為了提高靈敏系數(shù)，要求有較高的返回系數(shù)。例如：下圖中d1短路時(shí)，保護(hù)1～4都可能起動(dòng)。即 、 ―――――階梯時(shí)間特性注：當(dāng)相鄰有多個(gè)元件，應(yīng)選擇與相鄰時(shí)限最長(zhǎng)的配合3）、靈敏性近后備： ―――本線路末端短路時(shí)的短路電流遠(yuǎn)后備： Id2min ―――相鄰線路末端短路時(shí)的短路電流 構(gòu)成：與第Ⅱ段相同Ⅲ 小結(jié)：① 第Ⅲ段的IdZ比第Ⅰ、Ⅱ段的IdZ小得多，其靈敏度比第Ⅰ、Ⅱ段更高；② 在后備保護(hù)之間，只有靈敏系數(shù)和動(dòng)作時(shí)限都互相配合時(shí)，才能保證選擇性；③ 保護(hù)范圍是本線路和相鄰下一線路全長(zhǎng)；④ 電網(wǎng)末端第Ⅲ段的動(dòng)作時(shí)間可以是保護(hù)中所有元件的固有動(dòng)作時(shí)間之和（可瞬時(shí)動(dòng)作），故可不設(shè)電流速斷保護(hù)；末級(jí)線路保護(hù)亦可簡(jiǎn)化（Ⅰ＋Ⅲ或Ⅲ），越接近電源，tⅢ越長(zhǎng)，應(yīng)設(shè)三段式保護(hù)。 常用的兩種接線方式：三相星行接線和兩相星行接線。接線系數(shù)： IdZ與IdZ..J之間的關(guān)系： 或 比較：① 對(duì)各種相角短路，兩種接線方式均能正確反映。串聯(lián)線路a、 三相星行接線：保護(hù)1和保護(hù)2之間有配合關(guān)系，100％切除NP線b、 兩相星行接線：2/3機(jī)會(huì)切除NP線。b、 兩相星行接線：2/3機(jī)會(huì)只切一條線路。（作業(yè)：推得此結(jié)果）④ 經(jīng)濟(jì)性：兩相星行接線優(yōu)于三相星行接線三相星行接線靈敏度是兩相星行接線的兩倍針對(duì)措施：在兩相星行接線的中線上再接入一個(gè)LJ，其電流為：，以提高靈敏性。兩相星行接線：中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)和非直接接地電網(wǎng)中。）五、評(píng)價(jià)： 選擇性：在單測(cè)電源輻射網(wǎng)中，有較好的選擇性（靠IdZ、t），但在多電源或單電源環(huán)網(wǎng)等復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中可能無法保證選擇性?！娏鞅Ｗo(hù)的缺點(diǎn)例：第Ⅰ段：運(yùn)行方式變化較大且線路較短，可能失去保護(hù)范圍；第Ⅲ段：長(zhǎng)線路重負(fù)荷（If增大，Id減?。`敏性不滿足要求。對(duì)電流速斷保護(hù)：d1處短路， d2處短路，對(duì)過電流保護(hù)：d1處短路，d2處短路，有選擇性，但是產(chǎn)生了矛盾。原因分析：反方向故障時(shí)對(duì)側(cè)電源提供的短路電流引起誤動(dòng)。僅當(dāng)它和電流測(cè)量元件均動(dòng)作時(shí)才啟動(dòng)邏輯元件。保護(hù)5只反映由左側(cè)電源提供的短路電流，它們之間應(yīng)相互配 合。二、功率方向繼電