供电线路过电流保护

　　 供电系统中发生短路时，线路上的电流剧增。因此，必须设置过电流保护装置，对供电线路进行保护。为了具有选择性，过电流保护通常应有一定的时限。
按动作的时限特性：　定时限过电流保护　　反时限过电流保护
一、定时限过流保护装置
所谓定时限过流保护装置，就是保护装置的动作时限是一定的，不随通过保护装置电流大小的变化而变化。这里定时限保护装置是用的直流操作电源
定时限保护装置通常由电流继电器、时间继电器、以及信号继电器与中间继电器组成。电流继电器为DL-10系列过流继电器，时间继电器一般采用DS-100系列，中间继电器一般采用DZB-100系列，信号继电器一般采用DX-11系列。在工厂供电系统中多采用两相式接线，在供电线路上，每级设有保护，为实现选择性，各级保护的动 作时限应相互配合
时限配合：采用阶梯原则。
时限级差：定时限△t=0.5～0.7s(包括断路器的动作时间，时间继电器可能提前动作的负误差时间及上一级保护时间继电器可能滞后动作的正误差时间，考虑一定裕度的储备时间)反时限△t=0.7～0.9s
可见:选择性的实现，通过不同的时间构成。

定时限过流保护装置原理

当一次电路发生相间短路时，电流继电器KA瞬时动作，闭合其接点，使时间继电器KT动作，KT经过整定的时限后，其延时触点闭合，使串联的信号继电器（电流型）KS和中间继电器KM动作，KS动作后，其指示牌掉下，同时接通信号回路，给出灯光信号和音响信号，向值班人员发出信号。KM动作后，接通跳闸线圈YR回路，使断路器QF跳闸，切除短路故障。在短路故障切除后，继电保护装置除KS外的其它所有继电器都自动返回起始状态，而KS需手动复位。
二、低电压闭锁的过电流保护
为了降低起动电流，提高保护装置的灵敏度，可采用具有低电压闭锁的过电流保护装置。在线路过电流保护的过电流继电器KA的常开触点回路中，串入低电压（欠电压）继电器KV的常闭触点，而KV经过电压互感器TV接在被保护线路上。
当供电系统正常运行时，母线电压接近额定电压，电压继电器KV处于吸合状态，其常闭触点断开。过电流保护装置的动作电流，是按躲过线路上的计算电流来整定的，不必按躲过线路上的最大负荷电流来整定。这是因为KV的常闭触点与KA的常开触点是串联的，即便线路上由于过负荷而使电流继电器KA动作，但这时KV的常闭触点是断开的，QF也就不会误动作。
装有低电压闭锁的过电流保护的动作电流整定计算公式为

所谓反时限过流保护装置，就是保护装置动作的时限是变化的，它是随通过保护装置电流大小的变化而成反时限的变化，即通过保护装置的故障电流越大，动作时间越短，故障电流越小，动作时间就长。它是由GL型电流继电器组成。由于现在生产的GL15、16等型电流继电器，其触点容量较大，短时分断电流能力可达150A，所以采用交流操作电源“去分流跳闸”的操作方式。这种方式在工厂供电系统中广泛应用。

当一次电路发生相间短路时，电流继电器KA经过一定延时后（反时限特性），其常开触点闭合，紧接着其常闭触点断开（触点是先合后断的转换触点）。这时断路器因其跳闸线圈YR去分流而跳闸，切除短路故障。同时GL型继电器的信号牌掉下，指示保护装置已动作。在短路故障切除后，电流继电器自动返回，信号牌需手动复位。
三、电流速断保护
电流速断保护的组成
电流速断保护实质上是一种瞬时动作的过电流保护。对于采用DL系列电流继电器的速断保护，就相当于定时限过流保护中抽去时间继电器。对于采用GL系列电流继电器，则利用该继电器的电磁元件来实现电流速断

电流速断保护的“死区”及其弥补
由于电流速断保护的动作电流是按被保护线路末端的最大短路电流来整定的，电流速断保护装置虽然能迅速地切除故障，但由于它的整定值提高了，因而使保护范围受到一定的限制。速断保护只能保护线路的一部分而不能保护线路的全长，保护不到的区域，通常称为“死区”。
电流速断保护的优点是动作迅速，接线简单和维护方便，缺点是动作范围较小，它不能作为线路的主保护，为了弥补死区得不到保护的缺点，电流速断保护不能单独使用，必须与带时限的过电流保护配合使用。
四、中性点不接地系统中单相接地保护
电力系统中性点：供电电源的发电机或变压器三相绕组接成星形的中点，运行方式有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地三种方式。中性点不接地和经消弧线圈接地的系统称为小电流接地系统，中性点直接接地系统称为大电流接地系统。
在中性点直接接地系统中，当发生单相接地故障时，将产生很大的短路电流，一般能使保护装置迅速动作，切除故障部分。
在中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中发生单相接地时，其故障电流不大，只有很小的接地电容电流，而相间电压仍然是对称的，因此仍可继续运行一段时间。（http://www.gdzrlj.com版权所有）如故障点系高电阻接地，则接地相电压降低，其它两相对地电压高于相电压；如系金属性接地，则接地相电压为零，但其它两相的对地电压升高倍，故对电气设备的绝缘不利，如果长此下去，可能使电气设备的绝缘击穿而导致两相接地短路，从而引起断路器跳闸，线路停电，因此必须装设专用的绝缘监察装置或单相接地保护装置。当发生单相接地故障时，一般不跳闸，仅给出信号，使工作人员及时发现，采取措施。
绝缘监察装置

利用单相接地后出现零序电压而发出信号的，在工厂供电系统中常用三相五柱式电压互感器或三只三绕组单相电压互感器作中性点不接地系统的绝缘监测装置
正常运行，三个相电压大小相等，相位相差120度，过压继电器不动作。不正常时，过压动作，经信号继电器报警
装置简单，但不能立即发现故障地点，因为只要发生单相接地故障，则在同一电压级的所有变压器母线上，都将出现零序电压，没有选择性。工作人员只能用瞬停拉线查找法，依次断开故障所在母线上各分路开关。
（1）试拉充电线路；
（2）试拉双回线路或有其他电源的线路；
（3）试拉线路长、分支多、质量差的线路；
（4）试拉无重要用户或用户的重要程度差的线路；
（5）最后试拉带有重要用户的线路。
如果接地信号消失，绝缘监察电压表指示恢复正常，即可以证明所瞬停的线路上有接地故障。对于一般不重要的用户线路，可以停电并通知查找；对于重要用户的线路，可以转移负荷或者通知用户做好准备后停电查找故障点。
经逐条线路试停电查找，但接地现象仍不能消失，可能的原因是，两条回路线路同时接地或站内母线及连接设备接地。
零序电流保护
在中性点不接地的系统中，除采用绝缘监测装置以外，也可以在每条线路上装设单独的接地保护，又称零序电流保护，它是利用故障线路的比非故障线路的零序电流大的原理来实现有选择性动作的。
1）架空线路的单相接地保护
三相的二次电流矢量相加后流入继电器。当三相对称运行以及三相和两相短路时，流入继电器的电流等于零，发生单相接地时，零序电流才流过继电器，所以称它为零序电流过滤器

2）电缆线路的单相接地保护
电缆线路的单相接地保护一般采用零序电流互感器。零序电流互感器的一次侧即为电缆线路的三相，其铁芯套在电缆的外面，二次线圈绕在零序电流互感器的铁芯上，并与过电流继电器相接
注意：电缆头的接地线必须穿过零序电流互感器的铁芯，否则接地保护装置不起作用。