内容发布更新时间 : 2024/5/18 10:11:28星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

若采用三相星形接线，则当此并行线路上发生两点接地(如图中的和)故障时，保护一定

会同时切除两条故障线路；而采用两相星形接线，则保护有2/3机会只切除一条线路，从而提高了供电的可靠性。这是两相星形接线的优点。

当两点接地发生在串联线路(如图13-13中的和)上时，若采用三相星形接线，保护一定会只切除远离电源的故障点；而采用两相星形接线时，则有1/3机会使靠近电源的线路误跳，扩大了停电范围，这是两相星形接线的缺点。

所以，在大接地电流系统中，为了正确反应所有单相接地短路，一般采用三相星形接线。而对于小接地电流系统来说，采用两种接线方式各有优缺点，但通常为了节省投资，一般都采用两相星形接线。

4．Y，d11接线变压器（设其变比k＝1）

侧ab两相短路

在小接地电流系统中，当采用过电流保护作为降压变压器和相邻线路保护的后备保护时，如采用两相星形接线，会出现灵敏度不能满足要求的情况。

当

在故障点有

，

侧ab两相短路时，

0。参照第8章式（8-24）用对称分量分解后有

(13-26) 即

(13-27) 据此可作出变压器电流分量，如图13-14（b）所示。将侧的序电流分量

、＝

、＝

和＝

，

侧的电流相量和各序

侧的各序电流分量分别经Y，d11转换到Y侧，可得Y、

＝、

＝

如图13-14（c）所示。由于变压器的变比k＝

。将各序分量合成，即可得Y侧

＝1，所以有

的各相电流为

(13-28) 可见，流过变压器Ｙ侧B相的电流为A相和C相的两倍。分析

侧其它两

相短路也有类似的结果,即总有一相电流为其他两相的两倍。同理，如果在Ｙ侧发生BC两相短路，经分析可得到类似的结果，即

侧b相电流将为其它两相的两倍。如果采用三相星形接线，

则保护装置的灵敏度较高；如果采用两相星形接线，则在某一种两相短路时，流过另一侧电流继电器的电流可能只有最大相电流的一半，使保护装置的灵敏度也减小到一半。此时需采用图13-14(a)所示的接线，即在两相星形的中线上加接一个电流继电器3KA，此继电器流过的电流能反映Ｂ相电流，故可提高保护的灵敏度。这种接线也可称为两相三继电器接线。 （六）阶段式电流保护

我们已经学了瞬时电流速断保护（I段）和限时电流速断保护（II段）一起作为本线路相间短路的主保护；定时限过电流保护（III段）则作为本线路相间短路的近后备和相邻线路的远后备保护。它们各有其特点：瞬时电流速断保护能迅速切除故障线路，但不能保护线路全长；限时电流速断保护能保护线路全长，但不能作为相邻线路的后备保护；而定时限过电流保护虽然能作为相邻线路的后备保护，但如将其作为本线路的主保护时，往往动作时限又太长，不能满足速动性的要求。对于靠近电源的线路，由于过电流保护动作时限太长，一般需装设三段式电流保护。对于电网的末端线路，也可只采用瞬时电流速断保护和过电流保护构成两段式电流保护。

图13-15阶段式电流保护 线路和由于离电源较近，采用了三段式电流保护，而电网末端线路采用两段式电流保护即可（速断加过电流）。由图可知，只要断路器不拒动，故障都能在0.5s的时间以内予以切除。图13-15给出了阶段式电流保护的配置情况，以及各点短路时的实际切除时间。

图13-16 三段式电流保护原理接线图 图13-16所示为三段式电流保护原理接线图，保护采用两相不完全星形接线。第I段是瞬时电流速断保护，由电流继电器1KA、2KA和信号继电器1KS组成；第II段是限时电流速断保护，由电流继电器3KA、4KA、时间继电器1KT和信号继电器2KS组成；第III段是定时限过电流保护，由电流继电器5KA、6KA、时间继电器2KT和信号继电器3KS组成。KMo为保护跳闸出口继电器，其输出脉冲启动跳闸线圈ＹＲ，跳开断路器QF切除故障。

二、相间短路的方向性电流保护

（一）方向性电流保护的工作原理

前面所讲的三段式电流保护是以单侧电源网络为基础进行分析的。在双侧电源网络或环形网络中，为提高供电的可靠性，在线路两侧都必须装设断路器和保护装置，以便在线路发生短路时，两侧断路器均能跳闸切除故障。在这种网络中，前面讨论的三段式电流保护仅在靠近电源侧安装断路器和保护装置，不能满足要求。

图13-17 双侧电源辐射形电网 当图13-17所示的双侧电源网络中

点发生短路时，要求

保护1、2动作切除故障，而根据选择性的要求，由2和3时，应由保护2动作，因此必须有t2＜t3；而当切除故障，此时由

供给的短路电流流过Ｂ母线两侧的保护点发生短路时，要求保护3、4动作

供给的短路电流流过Ｂ母线两侧的保护2和3时，按选择性的要求应由保

护3动作，故必须有t3＜t2。显然对保护的这两个要求是互相矛盾的，无法同时满足。 从以上的分析可以发现，误动作的保护都是在其线路反方向发生故障时，由对侧电源供给的短路电流引起的，即由线路流向母线的电流。为解决这一问题，可进一步利用在短路时，流过保护２和保护３的功率的方向特征。当

点和

点

点短路时，流过保护２的功率方向是从

母线流向线路（规定为功率的正方向），此时保护２应动作；而流过保护３的功率方向是从线路流向母线（规定为功率的负方向），此时保护３不应动作。同样，当

点短路时，流过保护

２的功率方向为从线路流向母线，保护２不应动作；而流过保护３的功率方向是从母线流向线路，保护３应动作。这样，若在保护２和３的一般过电流保护上各加一方向闭锁元件，并规定只有在短路功率为正方向时保护动作；而在短路功率为负方向时，保护不能动作，从而使继电保护具有一定的方向性。这样就解决了保护动作的选择性问题。

这种在过电流保护基础上加装功率方向元件的保护，称为方向过电流保护。方向过电流保护主要由方向元件、电流元件、时间元件组成，其原理接线如图13-18所示，图中功率方向继电器KP即为方向元件。为了判定功率的方向，方向继电器除了要由电流互感器提供电流信号外，还应由电压互感器提供电压信号。由图可见，只有方向元件和电流元件都动作以后，才能去启动时间元件，再经过预定的延时后动作于跳闸。

安装功率方向继电器后，短路电流按功率方向分为了两组，每一组仍可采用前面讲的三段式电流保护的工作原理进行整定。

图13－18 方向过电流保护的原理接线图 例如图13-19中保护之间的时限配合关系应为：＞

＞

，

＞

＞

，＞

，＞

，

＞

，

＞

，且相互之间最少相差一个

。

可以看出，保护１的动作时限要与保护３、保护７和保护８相配合，可取其中的最大值作为保护１的动作时限。

图13-19 双侧电源辐射形电网及保护时限特性 (a) 网络图； (b) 保护时限特性 （二）功率方向继电器的工作原理

图13-20 功率方向继电器工作原理分析

(b) f1点短路相量图; (c) f2点短路相量图 在图13-20所示网络接线中，假定各线