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摘要：为了防止电力系统事故的扩大，保证非故障部分仍能可靠供电，通过继电保护装置准确迅速地识别并切除故障。本文从相间短路的电流电压保护、相间短路的方向电流电压保护两个方面对输电线路电流电压保护进行了详细探讨。
关键词：输电线路、电流电压保护、整定计算
中图分类号：TM726 文献标识码： A 文章编号：
引言
电力系统继电保护是随着电力系统的发展和科学技术的进步而不断发展起来的，为电力系统建立了一个安全保障体系。电力系统故障和不正常运行状态是不可避免的，为了防止电力系统事故的扩大，保证非故障部分仍能可靠供电，通过继电保护装置准确迅速地识别并切除故障可以保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的损坏。
一、相间短路的电流电压保护
线路相间短路电流电压保护主要用于35kV及以下的小接地电流系统中。包括两种保护：
（1）反应电流增大而动作的电流测量元件为基础构成的电流保护；（2）由反应电流增大而动作的电流测量元件和由反应电压下降而动作的电压测量元件为基础构成的电流电压保护。
1、无时限电流速断保护(电流保护第I段)
（1）无时限电流速断保护整定计算
整定计算的基本原则:电流测量元件的动作电流总必须躲过外部短路(包括双电源网络和环形网络中正方向与反方向短路)时流过保护的最大短路电流(一般按保护最大运行方式下的三相短路考虑)以保证保护的选择性。电流测量元件的灵敏度则应按流过保护可能的最小短路电流(一般取保护最小运行方式下流过保护的最小两相短路电流)进行校验并满足灵敏度(即保护范围)的要求。
在对无时限电流速断保护整定计算时，无时限电流速断保护依靠动作电流值保证选择性，不必外加延时元件即可保证保护的选择性。无时限电流速断保护的灵敏度可用保护范围即它所保护的线路的长度的百分数來表示。当系统在最大运行方式下三相短路时保护范围最大，为Lmax，而系统在最小运行方式下两相短路时保护范围最小，为Lmin；
无时限电流保护不能保护线路全长，应采用最不利情况下保护的保护范围来校验保护的灵敏度，一般要求保护范围不少于线路长度的15%。
带时限电流速断保护(电流保护第II段)
带时限电流速断保护整定必须遵循以下原则：第一、在任何情况下，带时限电流速断保护均能保护本线路的全长(包括本线路的末端)，为此，保护范围必须延伸至相邻的下一线路，以保证在有各种误差的情况下仍能保护线路的全长；第二、为了保证在相邻下一线路出口处短路时保护的选择性，本线路的带时限电流速断保护在动作时间和动作电流两个方面均必须和相邻线的无时限电流速断保护配合。
对于灵敏度校验问题：当该保护灵敏度不满足要求时，动作电流可采用和相邻线路电流保护第II段整定值配合，以降低本线路电流保护第II段的整定值而提高其灵敏度。这种提高灵敏度的办法牺牲了断路器1QF处电流保护第II段的速动性。
带时限电流速断保护的保护范围需大于本线路的长；带时限电流速断保护必须有延时元件才能保证选择性；带时限电流速断保护可兼作本线路无时限电流速断保护的近后备，即当在线路电流第I段保护范围内发生短路故障而该处电流保护第I段拒动时，则由该处电流保护第II段控制断路器1QF延时跳闸。当延时元件有输出时，送出电流保护第II段的动作信号并控制被保护线路的断路器跳闸，从而切除被保护线路上的短路故障。
定时限过电流保护(电流保护第III段)
电流保护第III段的动作电流，应按以下条件进行整定：第一、正常运行并伴有电动机自启动而流过保护的最大负荷电流为KsslLmax时该电流保护不动作。第二、外部故障切除后，非故障线的定时限过流保护在下一母线有电动机启动且流过最大负荷电流时应能可靠返回。
图1 定时限过电流保护动作时间整定示意图
4、电流电压保护的性能分析
（1）电流电压保护的选择性
电流电压保护在单电源辐射网中一般有很好的选择性。但在多电源或单电源环网等复杂网络中这种保护可能无法保证选择性。
（2）电流电压保护的动作速度
电流电压保护第I段和第II段满足35KV及以下网络主保护的速动性要求。电流电压保护第III段一般情况下只能作为线路的后备保护。
（3）电流电压保护的灵敏度
在系统运行方式变化很大、线路很短和线路长而负荷重等况下灵敏度可能不容易满足要求，甚至保护范围为零。
相间短路的方向电流电压保护
1、三段式方向电流保护的特点
方向电流保护用于双电源网络和单电源环行网络时有以下特点：（1）在保护构成中应增加功率方向测量元件;（2）方向电流保护第I段不必躲过反方向外部最大短路电流;（3）第III段电流保护动作电流应考虑躲过反方向不对称短路时，流过非故障相的电流。（4）在环网和双电源网中，功率方向可能相同的电流保护第III段的动作电流之间和动作时间之间应相互配合以保证保护的选择性。（4）环网中方向电流保护第II, III段的灵敏度校验可能出现不满足要求的情况。（5）方向电流保护应采)用按相启动接线。（6）方向电流保护主要用于35KV及以下的双电源和单电源环网作相间短路保护。
2、接地短路的电流电压保护
大接地系统中的多段式零序电流保护
系统中变压器中性点是否接地运行的原则是“应尽量保持变电所零序阻抗基本不变”，以保持系统中零序电流的分布不变及使零序电流电压保护有足够的灵敏度和变压器不致于承受过电压危险。
大接地电流系统中的方向零序电流保护
零序功率方向元件的特点主要体现在以下三点：a.根据大接地电流系统接地短路零序电压的分布特征，故障点零序电压最高，故零序功率方向元件无保护出口的电压死区;b.零序功率方向元件不受系统全相振荡和过负荷的影响;c.零序功率方向元件在远离故障点时由于零序电压很小可能拒动。
另外，在接地短路的电流电压保护中还可以采用小接地电流系统中单相接地的零序电压、电流及功率方向保护以及零序反时限过电流保护。由于篇幅有限，不能在此一一叙述。
结论
电力系统故障是不可避免的，为了防止电力系统事故的扩大，保证非故障部分仍能可靠供电，有必要对输电线路电流电压保护进行分析，有利于保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的损坏。
参考文献
【1】尹项根等编著.电力系统继电保护原理与应用.华中科技大学出版社，2007. 10
【2】王维俭.电力系统继电保护原理.北京:电力出版社，2000
关键词：输电线路、电流电压保护、整定计算
中图分类号：TM726 文献标识码： A 文章编号：
引言
电力系统继电保护是随着电力系统的发展和科学技术的进步而不断发展起来的，为电力系统建立了一个安全保障体系。电力系统故障和不正常运行状态是不可避免的，为了防止电力系统事故的扩大，保证非故障部分仍能可靠供电，通过继电保护装置准确迅速地识别并切除故障可以保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的损坏。
一、相间短路的电流电压保护
线路相间短路电流电压保护主要用于35kV及以下的小接地电流系统中。包括两种保护：
（1）反应电流增大而动作的电流测量元件为基础构成的电流保护；（2）由反应电流增大而动作的电流测量元件和由反应电压下降而动作的电压测量元件为基础构成的电流电压保护。
1、无时限电流速断保护(电流保护第I段)
（1）无时限电流速断保护整定计算
整定计算的基本原则:电流测量元件的动作电流总必须躲过外部短路(包括双电源网络和环形网络中正方向与反方向短路)时流过保护的最大短路电流(一般按保护最大运行方式下的三相短路考虑)以保证保护的选择性。电流测量元件的灵敏度则应按流过保护可能的最小短路电流(一般取保护最小运行方式下流过保护的最小两相短路电流)进行校验并满足灵敏度(即保护范围)的要求。
在对无时限电流速断保护整定计算时，无时限电流速断保护依靠动作电流值保证选择性，不必外加延时元件即可保证保护的选择性。无时限电流速断保护的灵敏度可用保护范围即它所保护的线路的长度的百分数來表示。当系统在最大运行方式下三相短路时保护范围最大，为Lmax，而系统在最小运行方式下两相短路时保护范围最小，为Lmin；
无时限电流保护不能保护线路全长，应采用最不利情况下保护的保护范围来校验保护的灵敏度，一般要求保护范围不少于线路长度的15%。
带时限电流速断保护(电流保护第II段)
带时限电流速断保护整定必须遵循以下原则：第一、在任何情况下，带时限电流速断保护均能保护本线路的全长(包括本线路的末端)，为此，保护范围必须延伸至相邻的下一线路，以保证在有各种误差的情况下仍能保护线路的全长；第二、为了保证在相邻下一线路出口处短路时保护的选择性，本线路的带时限电流速断保护在动作时间和动作电流两个方面均必须和相邻线的无时限电流速断保护配合。
对于灵敏度校验问题：当该保护灵敏度不满足要求时，动作电流可采用和相邻线路电流保护第II段整定值配合，以降低本线路电流保护第II段的整定值而提高其灵敏度。这种提高灵敏度的办法牺牲了断路器1QF处电流保护第II段的速动性。
带时限电流速断保护的保护范围需大于本线路的长；带时限电流速断保护必须有延时元件才能保证选择性；带时限电流速断保护可兼作本线路无时限电流速断保护的近后备，即当在线路电流第I段保护范围内发生短路故障而该处电流保护第I段拒动时，则由该处电流保护第II段控制断路器1QF延时跳闸。当延时元件有输出时，送出电流保护第II段的动作信号并控制被保护线路的断路器跳闸，从而切除被保护线路上的短路故障。
定时限过电流保护(电流保护第III段)
电流保护第III段的动作电流，应按以下条件进行整定：第一、正常运行并伴有电动机自启动而流过保护的最大负荷电流为KsslLmax时该电流保护不动作。第二、外部故障切除后，非故障线的定时限过流保护在下一母线有电动机启动且流过最大负荷电流时应能可靠返回。
图1 定时限过电流保护动作时间整定示意图
4、电流电压保护的性能分析
（1）电流电压保护的选择性
电流电压保护在单电源辐射网中一般有很好的选择性。但在多电源或单电源环网等复杂网络中这种保护可能无法保证选择性。
（2）电流电压保护的动作速度
电流电压保护第I段和第II段满足35KV及以下网络主保护的速动性要求。电流电压保护第III段一般情况下只能作为线路的后备保护。
（3）电流电压保护的灵敏度
在系统运行方式变化很大、线路很短和线路长而负荷重等况下灵敏度可能不容易满足要求，甚至保护范围为零。
相间短路的方向电流电压保护
1、三段式方向电流保护的特点
方向电流保护用于双电源网络和单电源环行网络时有以下特点：（1）在保护构成中应增加功率方向测量元件;（2）方向电流保护第I段不必躲过反方向外部最大短路电流;（3）第III段电流保护动作电流应考虑躲过反方向不对称短路时，流过非故障相的电流。（4）在环网和双电源网中，功率方向可能相同的电流保护第III段的动作电流之间和动作时间之间应相互配合以保证保护的选择性。（4）环网中方向电流保护第II, III段的灵敏度校验可能出现不满足要求的情况。（5）方向电流保护应采)用按相启动接线。（6）方向电流保护主要用于35KV及以下的双电源和单电源环网作相间短路保护。
2、接地短路的电流电压保护
大接地系统中的多段式零序电流保护
系统中变压器中性点是否接地运行的原则是“应尽量保持变电所零序阻抗基本不变”，以保持系统中零序电流的分布不变及使零序电流电压保护有足够的灵敏度和变压器不致于承受过电压危险。
大接地电流系统中的方向零序电流保护
零序功率方向元件的特点主要体现在以下三点：a.根据大接地电流系统接地短路零序电压的分布特征，故障点零序电压最高，故零序功率方向元件无保护出口的电压死区;b.零序功率方向元件不受系统全相振荡和过负荷的影响;c.零序功率方向元件在远离故障点时由于零序电压很小可能拒动。
另外，在接地短路的电流电压保护中还可以采用小接地电流系统中单相接地的零序电压、电流及功率方向保护以及零序反时限过电流保护。由于篇幅有限，不能在此一一叙述。
结论
电力系统故障是不可避免的，为了防止电力系统事故的扩大，保证非故障部分仍能可靠供电，有必要对输电线路电流电压保护进行分析，有利于保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的损坏。
参考文献
【1】尹项根等编著.电力系统继电保护原理与应用.华中科技大学出版社，2007. 10
【2】王维俭.电力系统继电保护原理.北京:电力出版社，2000