【正文】 Ij —→│ │ ———→│ 比較器 │—→└————┘ Ki≥ arg ≥ 90176。≤ arg ≤ 90176。Zd2 Uj超前Ij：－(180176。此時(shí)的功率方向：線路 → 母線 為防止保護(hù)誤動(dòng)作,增設(shè)功率方向閉鎖元件GJ(裝于誤動(dòng)保護(hù)上) ┌ 母線 → 線路（正方向）：GJ動(dòng)作啟動(dòng)保護(hù) 功率方向 │ └ 線路 → 母線（反方向）：GJ不動(dòng)閉鎖保護(hù) 增設(shè)GJ后,雙側(cè)電源網(wǎng)可以按單側(cè)電源網(wǎng)的三段電流保護(hù)進(jìn)行配合二、GJ的工作原理 保護(hù)1上裝設(shè)GJ 假設(shè)：GJ的接線方式為： 加入GJ的電壓Uj為相電壓U；電流Ij為相電流I 則：d1點(diǎn)三相短路時(shí)：U=I3 t39。 Ｉ39。22 電網(wǎng)相間短路的方向性電流保護(hù)一、方向性電流保護(hù)的工作原理對(duì)于雙側(cè)電源電網(wǎng) E1單獨(dú)供電：由保護(hù)5起線路保護(hù)作用 E2單獨(dú)供電：由保護(hù)2起線路保護(hù)作用 E1 、E2 同時(shí)供電：（以B母線兩側(cè)保護(hù)2,3為例） d1點(diǎn)短路時(shí)，要求：2動(dòng)作，3不動(dòng)。 (2)、兩相星形接線：接線簡單、經(jīng)濟(jì)，廣泛用于各種電網(wǎng)中線 路的反映相間短路的電流保護(hù)中。 兩相星形接線：不能反映IB，只能反映IA和IC，Klm降低一半 提高兩相星形接線Klm的方法： 在兩相星形的中線上再接一個(gè)繼電器LJ3 Q兩相短路時(shí)有：IA + IB + IC = 0 \ LJ3 中的電流Ij3 = |(IA +IC )/nl|= IB /nl \ Ij3 反映了IB 174。Y側(cè) （Y/D11接線） \ IA(Y) = IC(Y) IB(Y) = 2IA(Y) 236。 兩相星形接線：即使保護(hù)1，2時(shí)限相同，也能保證有2/3的機(jī)會(huì)只切除任一條線路。 限時(shí)電流速斷：由動(dòng)作電流的整定與時(shí)限的確定來保證動(dòng)作選擇性，動(dòng)作電流按躲開某點(diǎn)的短路電流整定，能保護(hù)本線路全長，動(dòng)作時(shí)限較小，作為主保護(hù)的另一部分（速斷的補(bǔ)充） 定時(shí)限過流保護(hù)：由動(dòng)作時(shí)限的確定來保證動(dòng)作的選擇性，動(dòng)作電流按躲開負(fù)荷電流整定，其值較小，靈敏度較高，然而動(dòng)作時(shí)限較長，且越靠近電源短路，動(dòng)作時(shí)限反而越長，一般作為后備保護(hù)，但是在電網(wǎng)終端可作為主保護(hù)。 I39。 (單側(cè)電源輻射網(wǎng)，有I39。 ～ (2)、作為遠(yuǎn)后備時(shí)（相鄰線路的后備） 按相鄰線路末端的最小短路電流來校驗(yàn) Klm = 179。4 ) + Dt 對(duì)定時(shí)限過流保護(hù)，當(dāng)故障越靠近電源端時(shí)，此時(shí)短路電流Id越大,但過流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限反而越長 ——— 缺點(diǎn) \ 定時(shí)限過流保護(hù)一般作為后備保護(hù)，但在電網(wǎng)的終端可以作為主保護(hù)。2 , t39。dz = 按選擇性要求確定過流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限 為保證動(dòng)作選擇性，動(dòng)作時(shí)限按階梯原則整定t39。dz （返回系數(shù)Kh 1） \ I39。h = Khh = Kzqdz 實(shí)際整定原則：考慮到外部故障切除后，電壓恢復(fù)時(shí)電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)過程中，保護(hù)要能可靠地返回。 ～ 若Klm 不滿足要求，可繼續(xù)延伸保護(hù)范圍使得： I = Kk2 + Dt 時(shí)差Dt ：～ 保護(hù)裝置靈敏性的校驗(yàn) 對(duì)于過量保護(hù)： 保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí)的故障參數(shù)的計(jì)算值靈敏系數(shù)：Klm = ——————————————————————— 保護(hù)裝置的動(dòng)作參數(shù) 電流保護(hù)的故障參數(shù)計(jì)算值：系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下被保護(hù)線路末端發(fā)生兩相短路時(shí)，流過保護(hù)安裝處的最小短路電流。I39。(與下條線路的速斷保護(hù)配合） 原則：躲開下條線路速斷的最大保護(hù)范圍末端短路時(shí)，流過本保護(hù)的最大短路電流。三、限時(shí)電流速斷保護(hù)（電流II段） 限時(shí)電流速斷保護(hù)：以較小的動(dòng)作時(shí)限切除本線路全線范圍內(nèi)的故障。100% 179。I(3) 可靠系數(shù)Kk39。 = Kk39。I(3)I39。 = Kk39。（以保證選擇性）I39。軟繼電器在微機(jī)保護(hù)中已不存在物理繼電器的概念，完全是由軟件（算法）構(gòu)成的邏輯繼電器。2 電網(wǎng)的電流保護(hù)和方向性電流保護(hù)（主要用于35KV及以下線路）167。167。(快速保護(hù):幾個(gè)工頻周期，微機(jī)保護(hù)：30ms以下)三、靈敏性：保護(hù)裝置對(duì)于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。13 對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求一、選擇性：保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。 Id1A(+) UA(+) PA(+) ┘內(nèi)部短路時(shí) d2點(diǎn)短路： Id2B(+) UB(+) PB(+) ┐ │→θ＝0176。11 繼電保護(hù)的作用一、故障及不正常運(yùn)行狀態(tài) ┌ Id↑ 危害 ┌ 故障元件 故 障 │ U ↓ ——→ │ 非故障元件 (各種短路) └ f b │ 用戶 └電力系統(tǒng)┌過負(fù)荷 │過電壓 危害 ┌元件不能正常工作不正常運(yùn)行狀態(tài) │f↓ —→ │長時(shí)間將損壞設(shè)備└系統(tǒng)振蕩 └發(fā)展成故障二、繼電保護(hù)的任務(wù) ┌ 故障時(shí)： 自動(dòng)、快速、有選擇性地切除故障元件系統(tǒng)事故 │ 保證非故障部分恢復(fù)正常運(yùn)行 └ 不正常運(yùn)行時(shí)：自動(dòng)、及時(shí)、有選擇地動(dòng)作于信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘167。電力系統(tǒng)線路保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)講座167。1 緒論167。12 繼保的基本原理和保護(hù)裝置的組成一、 反應(yīng)系統(tǒng)正常運(yùn)行與故障時(shí)基本參數(shù)的區(qū)別而構(gòu)成的原理（單端測量） 運(yùn)行參數(shù)：I、U、Z∠φ 反應(yīng)I↑→過電流保護(hù) 反應(yīng)U↓→低電壓保護(hù) 反應(yīng)Z↓→低阻抗保護(hù)(距離保護(hù))二、反應(yīng)電氣元件內(nèi)部故障與外部故障及正常運(yùn)行時(shí)兩端電流相位和功率方向的差別而構(gòu)成的原理（雙端測量） 以AB線路為例： 規(guī)定電流正方向：由保護(hù)安裝處母線 → 被保護(hù)線路外部短路時(shí)(及正常運(yùn)行時(shí))　 d1點(diǎn)短路: Id1B() UB(+) PB() ┐ │→θ＝180176。 Id2A(+) UA(+) PA(+) ┘ 利用以上差別，構(gòu)成差動(dòng)原理保護(hù) 　 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 　 相差高頻動(dòng)保護(hù) 　 方向高頻保護(hù)等 三、保護(hù)裝置的組成部分 ┌───┐ ┌───┐ ┌───┐ 輸入信號(hào)─→│ 測量 │─→│ 邏輯 │─→│ 執(zhí)行 │─→ 輸出信號(hào) └───┘ └───┘ └───┘ ↑└ 整定值167。 d3點(diǎn)短路：　　 6動(dòng)作：有選擇性　 　5再動(dòng)作：無選擇性　　　如果6拒動(dòng)，5再動(dòng)作：有選擇性(5作為6的遠(yuǎn)后備保護(hù)) d1點(diǎn)短路：　　 2動(dòng)作：有選擇性 　 4動(dòng)作：無選擇性　　　　 ┌ 本元件主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由前一級(jí)保護(hù)作為后備叫遠(yuǎn)后備.后備保護(hù) │ 　　　 └ 本元件主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本元件的另一套保護(hù)作為后備叫近后備.二、速動(dòng)性：故障后,為防止并列運(yùn)行的系統(tǒng)失步,減少用戶在電壓降低的情況下工作的時(shí)間及故障元件損壞程度，應(yīng)盡量地快速切除故障?！　§`敏系數(shù)Klm用以反應(yīng)靈敏度四、可靠性：不拒動(dòng)、不誤動(dòng)。14 繼電保護(hù)工作特點(diǎn)及其發(fā)展史（略）167。21 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)一、繼電器介紹繼電器基本概念 繼電器表示符號(hào)：（以過電流繼電器為例） 繼電器的返回系數(shù)：Kh== 動(dòng)作量：使繼電器剛好動(dòng)作的電氣量的值 返回量：使繼電器剛好返回的電氣量的值 繼電特性：無論起動(dòng)或返回，繼電器的動(dòng)作都是明確干脆的，不會(huì)停留在某個(gè)中間位置，這種特性稱為“繼電特性” 過量繼電器：反映電氣量上升而動(dòng)作的繼電器（例如過電流繼電器），其Kh1 低量繼電器：反映電氣量下降而動(dòng)作的繼電器( 例如低電壓繼電器)，其kh1集成電路型過電流繼電器（晶體管型：略） 3ms延時(shí)：防止干擾信號(hào)引起的誤動(dòng)(保證3ms的穩(wěn)定持續(xù)時(shí)間) 12ms展寬：使輸出動(dòng)作信號(hào)展成連續(xù)高電平。二、電流速斷保護(hù)（電流I段） 電流速斷保護(hù)：瞬時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù)整定計(jì)算原則 (1)、短路特性分析： 三相短路時(shí)d(3),流過保護(hù)安裝處的短路電流： Id = = Zd(l)↑ → Id↓ 曲線max：系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路情況 曲線min：系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路情況 （線路上某點(diǎn)的兩相短路電流為該點(diǎn)三相短路電流的倍） (2)、動(dòng)作電流整定 原則：按躲開下一條線路出口（始端）短路時(shí)流過本保護(hù)的最大短路電流來整定。 I(3) I39。 I(3) I39。 = ～(3)、靈敏性校驗(yàn)該保護(hù)不能保護(hù)本線路全長，故用保護(hù)范圍來衡量lmax：最大保護(hù)范圍； lmin：最小保護(hù)范圍 校驗(yàn)保護(hù)范圍：（lmin / L） 15% ～ 20% 當(dāng)保護(hù)范圍不滿足要求時(shí)，可采用電壓電流聯(lián)鎖速斷電流速斷保護(hù)的評(píng)價(jià) 優(yōu)點(diǎn)：簡單可靠，動(dòng)作迅速 缺點(diǎn)：不能保護(hù)本線路全長，直接受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，受線路長度的影響。 動(dòng)作電流的整定 保護(hù)范圍延伸到下一條線路，但不超出下一條線路速斷保護(hù)最大保護(hù)范圍的末端。 I = Kk 可靠系數(shù) Kk= ～動(dòng)作時(shí)限的選擇 為保證本線路限時(shí)速斷與下條線路速斷的保護(hù)范圍重疊區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)的動(dòng)作選擇性，動(dòng)作時(shí)限按下式配合： t1 = t39。 對(duì)保護(hù)2的限時(shí)電流速斷：Klm = 要求：Klm 179。I (與下條線路的限時(shí)速斷保護(hù)配合） 同時(shí)進(jìn)一步提高時(shí)限： t1 = t2 + Dt （保證重疊區(qū)內(nèi)故障的動(dòng)作選擇性）四、定時(shí)限過流保護(hù)（電流III段）動(dòng)作電流的整定原則 按躲開流過保護(hù)的最大負(fù)荷電流來整定：I39。 則：I39。 (自啟動(dòng)系數(shù)Kzq 1) 又：I39。I39。dz 取可靠系數(shù)Kk :～ \ I39。1 = MAX(t39。3 , t39。過流保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn) (1)、作為本線路主保護(hù)或近后備時(shí) 按本線路末端的最小短路電流來校驗(yàn) Klm = 179。 (3)、要求各保護(hù)之間Klm互相配合 對(duì)同一故障點(diǎn)，越靠近故障點(diǎn)的保護(hù)，其Klm要求越大 I39。 ... , 自然滿足此條件)五、階段式電流保護(hù)的應(yīng)用及評(píng)價(jià) 電流速斷：由動(dòng)作電流的整定來保證動(dòng)作選擇性，按躲開某點(diǎn)的短路電流整定，動(dòng)作迅速（無時(shí)限），但不能保護(hù)本線路全長，作為主保護(hù)的一部分。六、電流保護(hù)的接線方式 接線 LJ ——— LH兩種常用的接線方式 (1)、三相星形接線 (2)、兩相星形接線 繼電器動(dòng)作電流 = Idz /nl兩種接線方式的性能分析比較 (1)、對(duì)中性點(diǎn)接地或不接地電網(wǎng)中各種相間短路 兩種接線方式均能正確放映這些故障 (2)、對(duì)中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的兩點(diǎn)接地短路（不同線路上兩點(diǎn)） Q 這種電網(wǎng)允許帶一個(gè)接地點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行 \ 串聯(lián)線路上兩點(diǎn)接地時(shí)： 三相星形接線能保證只切除后一接地點(diǎn) 兩相星形接線只能保證2/3的機(jī)會(huì)切除后一接地點(diǎn) 并聯(lián)線路上兩點(diǎn)接地時(shí)： 三相星形接線：若保護(hù)1，2時(shí)限相同，則兩接地點(diǎn)將同時(shí)被切除，擴(kuò)大了停電范圍。 (3)、對(duì)Y/D接線變壓器后面的兩相短路 現(xiàn)以Y/D11接線的降壓變壓器為例： 假設(shè)低壓側(cè)（D側(cè)）發(fā)生AB兩相短路 IA(D) = IB(D) IC(D) = 0 D側(cè)174。 三相星形接線：能反映IB，靈敏系數(shù)Klm 大 238。 Klm ↑兩種接線方式的應(yīng)用 (1)、三相星形接線：接線復(fù)雜，不經(jīng)濟(jì)，但是可提高保護(hù)動(dòng)作 的可靠性與靈敏性，廣泛用于發(fā)電機(jī)、變壓器等大型貴重元件的保護(hù)中。（對(duì)于電網(wǎng)中所有采用兩相星形接線的保護(hù)都應(yīng)裝在相同的兩相上）七、三段式電流保護(hù)的接線圖 原理圖:以二次元件為整體繪制 展開圖（交流回路、直流回路）：以二次回路為整體繪制167。 假設(shè)： ┌ 速斷保護(hù)：Ｉ39。 └ 過流保護(hù)：t39。2 雖然此時(shí)能滿足選擇性，但若出現(xiàn)d2點(diǎn)短路，則：2誤動(dòng) → 非選擇性動(dòng)作 分析可知：被保護(hù)線路的反方向發(fā)生短路時(shí)，由對(duì)側(cè)電源供給的短路電流可能造成該保護(hù)誤動(dòng)作。Zd1 Uj超前Ij：φd （正方向） d2點(diǎn)三相短路時(shí)：U=(－I )－φd)（反方向） 設(shè)計(jì)一個(gè)直線動(dòng)作邊界： 當(dāng)正方向短路時(shí)位于動(dòng)作區(qū)，GJ動(dòng)作 當(dāng)反方向短路時(shí)位于非動(dòng)作區(qū)，GJ閉鎖 （注：若GJ的接線方式或短路類型變化，則正向短路時(shí)U