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电力系统继电保护学习包电力系统继电保护是保障电网安全稳定运行的核心技术之一，其主要任务是在电力系统发生故障或异常运行状态时，通过快速、准确的动作切除故障设备或线路，从而最大限度地减少对整个系统的损害。学习电力系统继电保护需要掌握多方面的理论与实践知识，以下为学习包的简要介绍：
1.基础知识：包括电力系统的基本组成、运行原理及常见故障类型（如短路、接地等）。学习者需了解电力系统中各元件的作用及其相互关系，这是理解继电保护功能的基础。
3.现代保护技术：随着智能电网的发展，数字化、网络化已成为继电保护的重要趋势。本部分将介绍微机保护、光纤纵联保护以及基于IEC61850标准的通信协议等内容，使学习者紧跟行业前沿。
4.案例分析与仿真训练：通过典型事故案例剖析，加深对保护动作逻辑的理解；同时利用PSCAD、MATLAB/Simulink等工具进行模拟实验，增强实际操作能力。
5.法规标准解读：熟悉国家及国际上关于继电保护的相关规范（如GB/T14285）高层模板工程施工方案及计算书(争创长城杯)，确保设计方案符合要求。
此学习包适合电气工程专业学生、电力从业者及对继电保护感兴趣的人员使用，旨在全面提升理论水平与实战技能。
其中， 代入式（ 2.7 ）整理得
无时限电流速断保护没有人为延时，只考虑继电保护固有动作时间。考虑到线路中管型避雷器放电时间为 0.04~0.06s ，在避雷器放电时速断保护不应该动作，为此在速断保护装置中加装一个保护出口中间继电器，一方面扩大接点的容量和数量，另一方面躲过管型避雷器的放电时间，防止误动作。由于动作时间较小，可认为 t=0 。
( 4 ）电流速断保护的接线图
1 ）单相原理接线图
电流继电器接于电流互感器 TA 的二次侧，它动作后起动中间继电器，其触点闭合后，经信号继电器发出信号和接通断路器跳闸线圈。
(5）、对电流速断保护的评价
优点：简单可靠，动作迅速。
缺点：①不能保护线路全长。②运行方式变化较大时，可能无保护范围。如图 2.9 所示 ，在最大运行方式整定后，在最小运行方式下无保护范围。③在线 路较短时，可能无保护范围。
4、 限时电流速断保护
由于电流速断保护不能保护本线路的全长，因此必须增设一套新的保护，用来切除本线路 电流速断保护范围以外的故障，作为无时限速断保护的后备保护，这就是限时电流速断保护。
（ 1 ）对限时电流速断保护的要求
增设限时电流速断保护的主要目的是为了保护线路全长，，对它的要求是在任何情况下都能保护线路全长并具有 足够的灵敏性，在满足这个全体下具有较小的动作时限。
1 ） 为了保护本线路全长，限时电流速断保护的保护范围必须延伸到下一条线线路去，这样当下一条线路出口短路时，它就能切除故障。
2 ） 为了保证选择性，必须使限时电流速断保护的动作带有一定的时限。
3 ） 为了保证速动性，时限尽量缩短。时限的大小与延伸的范围有关，为使时限较小，使限时电流速断的保护范围不超出下一条线路无时限电流速断保护的范围。因而动作时限 比下一条线路的速断保护时限 高出一个时间阶段 。
动作电流 按躲开下一条线路无时限电流速断保护的电流进行整定
2 ）动作时限 。为了保证选择性，时限速断电流保护比下一条线路无时限电流速断保护的动作时限高出一个时间阶段 ，即
当线路上装设了电流速断和限时电流速断保护以后，它们联合工作就可以 0.5s 内切除全线路范围的故障，且能 满足速动性的要求，无时限电流速断和限时速断构成线路的“主保护”。
3 ）灵敏度校验。 保护装置的灵敏度（灵敏性），是只在它的保护范围内发生故障和不正常运行状态时，保护 装置的反应能力。灵敏度的高低用灵敏系数来衡量， 限时电流速断保护灵敏度为
式中 ——被保护线路末端两相短路时流过限时电流速断保护的最小短路电流；
当 时，保护在故障时可能不动，就不能保护线路全长，故应采取以下措施：
①为了满足灵敏性，就要降低该保护的起动电流，进一步延伸限时电流
一条线路限时电流速断保护的保护范围）。
②为了满足保护选择性，动作限时应比下一条线路的限时电流速断的时限高一个 ，即
速断保护的保护范围，使之与下一条线路的限时电流速断相配合（但不超过下
（ 4 ）限时电流速断保护的接线图
1 ）单相原理接线 如图 2.11 所示，
（ 5 ）对限时电流速断保护的评价
限时电流速断保护结构简单，动作可靠，能保护本条线路全长，但不能作为相邻元件（下一条线路）的后备保护（有时只能对相邻元件的一部分起后备保护作用）。因此，必须寻求新的保护形式。
5、定时限过电流保护
过电流保护通常是指其动作电流按躲过最大负荷电流来整定，而时限按阶梯性原则来整定的一种电流保护。在系统正常运行时它不起动，而在电网发生故障时，则能反应电流的增大而动作，它不仅能保护本线路的全长，而且也能保护下一条线路的全长。作为本线路主保护拒动的近后备保护，也作为下一条线路保护和断路器拒动的远后备保护。如图 2.13 所示，
1 ）动作电流。按躲过被保护线路的最大负荷电流 ，且在自起动电流下继电器能可靠返回进行整定
2 ）灵敏系数校验。要求对本线路及下一条线路或设备相间故障都有反应能力，反应能力用灵敏系数衡量。本线路后备保护（近后备）的灵敏系数有关规程中规定为 （ 2.13 ）
作为下一条线路后备保护的灵敏系数（远后备），〈〈规程〉〉中规定（ 2.14 ）
当灵敏度不满足要求时，可以采用电压闭锁的过流保护，这时过流保护自起动系数可以取 1
3 ）时间整定。由于电流Ⅲ段的动作保护的范围很大，为保证保护动作的选择性，其保护延时应比下一条线路的电流Ⅲ段的电阻时间长一个时限阶段 为
（ 3 ）灵敏系数和动作时限的配合
过电流保护是一种常用的后备保护，实际中使用非常广泛。但是，由于过电流保护仅是依靠选择动作时限来保证选择性的，因此在负责电网的后备保护之间，除要求各后备保护动作时限相互配合外，还必须进行灵敏系数的配合（即对同一故障点而言越靠近故障点的保护应具有越高的灵敏系数）。
（ 4 ）对定时限过电流的评价
定时限过电流结构简单，工作可靠，对单侧电源的放射型电网能保证有选择性的动作。不仅能作本线路的近后备（有时作主保护），而且能作为下一条线路的远后备。在放射型电网中获得广泛的应用，一般在 35kv 及以下网络中作为主保护。定时限过电流保护的主要缺点是越靠近电源端其动作时限越大，对靠近电源端的故障不能快速切除。
6、 阶段式电流保护的应用及评价
电流速断保护只能保护线路的一部分，限时电流速断保护能保护线路全长，但却不能作为下一相相邻的后备保护，因此必须采用定时限过电流保护作为本条线路和下一段相邻线路的后备保护。由电流速断保护，限时电流速断保护及定时限过电流保护相配合构成一整套保护，叫做三段电流保护。
实际上，供配电线路并不一定都要装设三段式电流保护。比如，处于电网末端附近的保护装置，，当定时限过电流保护的时限不大于 0.5~0.7s 时，而且没有防止导线烧损及保护配合上的要求的情况下，就可以不装设电流速断保护和限时电流速断保护，而将过电流保护为主要保护。在某些情况下，常采用两段组成一套保护，
（ 2 ）阶段式电流保护的时限
阶段式电流保护的时限特性是指各段电流保护的保护范围与动作时限的关系曲线。电流三段式保护的保护特性及时限特性如图 2.14 所示。
图 2.14 电流三段式保护特性及时限特性分析图
继电保护的接线图一般可以用原理图和展开图形式来表示。电流三段式保护单相原理接线图如图 2.15 所示，
（ 3 ）阶段式保护的选择性
电流速断保护是通过选择动作电流保证选择性的，定时限过电流保护通过选择动作时限来保证选择性的，而限时电流速断保护则是通过同时选择动作电流和动作时限来保证选择性的。这是应当重点理解的环节。
（ 4 ）对阶段式电流保护的评价
三段式电流保护的优点是简单、可靠，并且一般情况下都能较快切除故障，一般用于 35kv 及以下电压等级的单侧电源电网中。缺点是它的灵敏度和保护范围受系统运行方式和短路类型的影响，此外，它只在单侧电源的网络中才有选择性。
7、电流保护接线方式
电流保护的接线方式就是指保护中电流继电器与电流互感器二次绕组之间的连接方式。
（ 1 ）三相完全星型接线主要接线方式
1 ）三相完全星型接线方式如图 2.17 所示，三个电流互感器与三个电流继电器分别按相连接在一起，形成星型。三个继电器触点并联连接，相当于“或”回路。三相星型接线方式的保护对各种故障，如三相、两相短路、单相接地短路都能动作。
图 2.17 完全星型接线图 图 2.18 不完全星形接线图
2 ）相不完全星型接线方式
两相不完全星型接线方式如图 2.18 所示。它与三相星形的保护的区别是能反应各种相间短路，但 B 相发生单相短路时厂房钢结构屋面安装施工方案，保护装置不会动作。
（ 2 ）各种接线方式在不同故障时的性能分析
1 ）中性点直接接地或非直接接地电网中的各种相间短路。
前述三种接线方式均能反应这些故障（除两相电流接线不能保护变压器外），不同之处在于动作的继电器数目不同，对不同类型和相别的相间短路，各种接线的保护装置灵敏度有所不同。
2 ）中性点非直接接地电网中的两点接地短路
图 2.20 串联内线路上两点接地的示意图
在中性点非直接接地电网（小接地电流）中，某点发生单相接地时，只有不大的对地电容电流流经故障点，一般不需要跳闸，而只要给出信号，由值班人员在不停电的情况下找出接地点并消除之，这样就能提高供电的可靠性。因此，对于这种系统中的两点接地故障挤土桩对周边有影响时的施工方案（监测、防震沟、应力释放孔，希望只切除一个故障。
①串联线路上两点接地情况，如图 2.20 所示，在 和 点发生接地短路，希望切除距电源远的线路。