一文看懂过流保护的动作原理

电网中发生相间短路故障时，电流突然增大，电压突然下降，过流保护按线路选择性的要求，整定电流继电器的动作电流。当线路中故障电流达到电流继电器的动作值时，电流继电器动作按保护装置选择性的要求，有选择性的切断故障线路。

定时限过流保护

定时限过电流保护的动作时间是一个常数，它是固定不变的。不管短路电流多大，只要大于电流继电器的整定值，就能以固定的超定时间来动作，表现为定时限特性，即继电保护的动作时问与短路电流大小无关。

定时限过流保护的接线原理图，如下所示：

TA1、TA3 ：电流互感器 1KA、2KA ：电流继电器 WBC ：控制小母线 FU1、FU2 ：控制回路熔断器；

SA ：分合闸操作开关 R ：信号灯串联电阻 HL-G ：绿色信号灯 HL-R ：红色信号灯；

YA-N ：断路器合闸线圈 YA-F ：断路器跳闸线圈QF：断路器辅助接点 1KS、2KS：信号继电器；

KM：中间继电器 KT：时间继电器 1XB、2XB：掉闸压板。

定时限过流保护的动作原理：

定时限过流保护，其动作时限与故障电流之间的关系为定时限特性，即继电器保护动作时限与系统短路电流的数值大小无关，只要系统故障电流转换成保护装置中的电流，达到或超过保护的整定电流值，继电保护就以固有的整定时限动作，使断路器掉闸，切除故障。当主电路出现过电流时，电流继电器3KA或4KA线圈获电，继电器的常开触点闭合，使时间继电器KT开始计时，计时结束。KT的常开触点（延时）闭合，并接通信号继电器2KS及跳闸线圈YA-F，从而实现断路器掉闸。速断保护是由电流继电器1KA或2KA控制中间继电器KM动作的（动作无延时），当1KA或2KA常开触点闭合，KM线圈获电后，KT的常开触点闭合，并接通信号继电器1KS及跳闸线圈YA-F，从而实现断路器掉闸。

电流回路中，1KC、2KC为速断保护元件，有较大的整定电流。3KC、4KC为过电流保护元件，有较小的整定电流。串接于同一电流互感器回路。在正常情况下，继电器均流过负荷电流，由于负荷电流小于速断保护元件和过电流保护元件的整定值，继电器不起动，保护不动作，断路器不跳闸。当变压器低压出线发生短路故障时，3KC（4KC）起动，接通时间元件KT，开始汁算时间，过电流保护元件动作顺序如下：3KC（4KC）→KT（线圈）→KT延时闭合接点→2KS→2XB→YR变压器高压侧断路器跳闸。当变压器高压侧发生短路故障时，速断保护元件1KC、2KC起动，速断保护元件动作顺序如下：1KC（2KC）→KA→1KS→lXB→YR断路器跳闸，切除故障点。

反时限过流保护的动作原理：

正常情况下，lKC，2KC过流继电器中流过经变换的负荷电流，由于该负荷电流小于继电器的整定值，感应转盘在负荷电流作用下匀速转动，继电器不动作，其常开、常闭接点不转换，过电流脱扣器（KCT）中无电流，断路器不跳闸。这时继电保护起监视作用。

当变压器低压出线回路短路故障时，故障电流大于lKC、2KC继电器整定值，感应过流元件也起动，经过规定的时间动作，接点转换，其常开接点先闲合，接通了过电流脱扣器线圈，常闭接点后打开，去分流作用消失，使短路电流全部通过断路器的过电流脱扣器，断路器可靠掉闸。

当变压器低压母线短路故障时，1KC，2KC：继电器感应过流元件起动（电磁元件不动作），经过反时限延时，接点转换，断路器跳闸。

当变压器高压侧发生短路故障时，短路电流大于电磁元件和感应元件整定值，两元件均起动，由于电磁元件动作，接点转换使断路器跳闸。

反时限过流保护：反时限过电流保护的动作时间是一个变数，随短路电流大小而变，短路电流大，动作时间快，短路电流小，动作时间慢，表现为反时限特性。即继电保护的动作时间与短路电流大小有关，成反比例关系。