1、三段式电流保护电流速断、限时电流速断和过电流保护都是反应电流增大而动作的保护，它们相互配合构成 一整套保护，称做三段式电流保护。三段的区别主要在于起动电流的选择原则不同。其中速 断和限时速断保护是按照躲开某一点的最大短路电流来整定的，而过电流保护是按照躲开最 大负荷电流来整定的。一.无时限电流速断保护根据对继电保护速动性的要求，在简单、可靠和保证选择性的前提下，原则上力求装设快速动作的保护。无时限电流速断保护（又称段电流保护）就是这样的保护，它是反应电流升高而不带时限动作的一种电流保护。其工作原理可用图 3-1 所示单侧电源线路的无时限电流保护为例来说明。图 3-1 单侧电源线路无时限电流保护
2、作用原理当线路上发生三相短路时，流过保护 1 的短路电流为（3KMKZEI)3(1）式中 系统等效电源的相电动势；系统等效电源到保护安装处之间的正序阻抗；MZ保护安装处至短路点之间的正序阻抗。K由式（3-1）可见，当系统运行方式一定时， 和 是常数，则流过保护的三MEZ相短路电流，是短路点至保护安装处间距离 L 的函数。短路点距电源越远流过保护的三相短路电流越小。图 3-1 中曲线 1 表示，系统在最大运行方式下三相短路时，流过保护的最大三相短路电流 随 L 的变化曲线。曲线 2，是系统在最小运行方式下两)3(KI相短路时，流过保护的最小两相短路电流 随 L 的变化曲线。)2(KI对于反应电流
3、升高而动作的电流保护装置而言，能使保护装置起动的最小电流称为保护装置的动作电流，以 表示。当流过保护装置的电流达到这个值时，保护装operI置就能起动。显然，仅当通过被保护线路的电流 时，保护装置才会起动。kIoper在图 3-1 中，以 M 处保护为例，当本线路（ LMN）末端发生短路故障时，希望M 处无时限电流速断保护能瞬时动作切除故障，而当相邻线路首端（或称出口处）发生短路故障时，按照选择性要求，M 处保护不应动作，应由 N 处保护动作切除故障。但实际上，本线路末端和相邻线路首端发生短路故障时，流经 M 处保护的短路电流是一样的，M 侧保护无法区分这两处的短路故障。为了保证选择性，电流速
4、断保护的动作电流应躲过下一线路首端（或本线路末端）短路故障时流过本保护的短路电流，即取 写成等式，则有operImaxNK= （3rrel)3(axI2）式中 最大运行方式下，被保护线路末端 N 发生金属性三相短路时，流)3(maxNKI过保护装置的最大短路电流。可靠系数，它是考虑短路电流计算误差、继电器动作电流误差、短rel路电流中非周期分量的影响和必要的裕度而引入的大于 1 的系数，一般取 =1.2 1.3relK在图 3-1 中，通过动作电流画一平行于横坐标的直线 3，此直线 3 与曲线 1 和 2各有一个交点，在交点至保护安装处的线路上发生短路故障时，由于流经保护的短路电流均大于动作电
5、流，所以保护装置处于动作状态，而在两交点以后短路时，流经保护的短路电流小于动作值，保护不动作。对应这两点，保护有最大和最小保护范围，即 和 。这说明无时限电流速断保护，不能保护线路全长，且保护范围受运行maxLin方式的影响。无时限电流速断保护的选择性是靠动作电流来保证的，灵敏性是用其最小保护范围来衡量的，最小保护范围不应小于线路全长的 15% 20%。无时限电流速断保护的保护范围可以用解析法求得。忽略系统各元件阻抗的电阻分量，按式（3-2）计算出保护的动作电流为：=operImin1ax23LXEM解得最小保护范围为（3max1min23MoperIL3）式中 X1 被保护线路单位长度的正序
6、电抗；M 侧系统等值的最大系统电抗。max图 3-2 无时限电流速断保护单相原理接线无时限电流速断保护单相原理接线，如图 32 所示，它是由电流继电器 KA、中间继电器 KC 和信号继电器 KS 组成。正常运行时，负荷电流流过线路，反应到电流继电器中的电流小于 KA 的动作电流，KA 不动作，其常开触点是断开的，KC 常开触点也是断开的，信号继电器线圈和跳闸线圈 TQ 中无电流，断路器主触头闭合处于正常送电状态。当线路短路时，短路电流超过保护动作电流，KA 常开触点闭合起动中间继电器，中间继电器常开触点闭合将正电源接入 KS 线圈，并通过断路器的常开辅助触点 QF1，接到跳闸线圈 TQ 构成通
7、路，断路器跳闸后切除故障线路。中间继电器的作用，一方面是利用中间继电器的常开触点代替电流继电器小容量触点，接通 TQ 线圈；另一方面是利用带有 0.060.08s 延时的中间继电器，以增大保护的固有动作时间，躲过管型避雷器放电引起保护误动作。信号继电器 KS 的作用是用以指示该保护动作，以便运行人员处理和分析故障。QF1 用以代替中间继电器常开触点，断开跳闸线圈 TQ 中的电流，以防 KC 触点断弧而烧坏。二.限时电流速断保护提出：电流速断保护无法保护线路的全长，为了在线路任意点故障都能迅速切除故障。保护原理：靠整定电流和动作时间来实现选择性为保证能保护整个线路，必须延伸到下一线路。为了使 t
8、 最小，以保护范围不超过下一线路段保护的范围，即与下一线路的速断保护相配合。 （动作整定值和动作时间）（1）动作电流值整定计算按与下一级所有线路或元件的速断保护配合例如下图:ACBd 1d 32 1d 4d 2IdtIId z 1IId z 2II Id z 2MDCBA54321然后取最大值作为整定值。（ 非周期分量已衰减）（2）时限通常取 0.5s。（1）断路器 1 跳闸时间（2）时间继电器 1 实际动作时间比整定值大时才动作的情况（3）时间继电器 2 实际动作时间比整定值小时才动作的情况（4）保护 2 测量元件（电流继电器）的惯性时间，晶体管保护中滤波回路时间（5）考虑一定的裕度三.定时
9、限过电流保护1.提出：当段保护失灵以及过负荷时需要定时限过电流保护。不仅能保护线路全长，还能保护相邻线路的全长，作为后备保护。 21 dzKdz II 31 dzKdz II 2.1.1K stttdzdz 5.0max321 stttt ygtDL 6.03.2212.原理:其起动电流按躲过最大负荷电流来整定的一种保护。靠时间来保证保护的选择性 假设 d1 点发生短路定时限过电流保护的保护 3、2、1 都可能动作，为保护选择性以时间来实现；即：t1t2t3 同理：d2、d3 发生故障可得。 灵敏性比较 说明：a. 越靠近电源 t 越长缺点；b. 属于后备保护；c. t 与整定电流无关。3.整
10、定计算(1)动作值整定计算： 原则一：按最大负荷电流整定 原则二：最大负荷电流时能够返回 可靠系数 1.151.25 自起动系数1 由具体接线和负荷性质决定 电流继电器返回系数 0.85 说明： 为何不能太低？DCBA674321d 1d 2d 35M0 . 5 s2 s1 s0 . 5 s0 . 5 st 1t 2t 3tmaxIfhdzaxfhImaxaxmI zqfhzqhdz IKIaxfhfhzqI 因为整定电流与电流继电器返回系数成反比所以当返回系数越大整定电流越大，则灵敏度降低，所以返回系数不能太小。而为了保证继电器的可靠性、返回系数又不能太高。（2）时限整定4.灵敏度校验 近后备：按本线路末端最小两相短路电流校验应满足：保护 1 的近后备情况 远后备：按相邻线路末端最小两相短路电流校验应满足：保护 1 的远后备情况5.特点：（1）按时间来保证选择性（2）t 太长，越靠近电源越长（3）灵敏度好（4）可靠性高6。原理接线区分各段保护接线的区别ttdzImax下
