您好！为了更快速地掌握配电线路的故障特点与继电保护原理。我们先给您介绍配电线路一些基本概念。我们知道输电线路，电压高、容量大、传输距离远。如“西电东送”,是指将西部省区的电力资源 向东“输”送到电力紧缺的地区。

视频素材，展现美好山川上的输电杆塔，突出祖国最新建设成果——坚强智能电网，增加民族自信。

那么，大量的电力送来之后，我们的配电网（distribution line）就要发挥作用了！，它的主要作用是一对多地“分配”电力。配电网中有配电线路与杆塔，配电箱，配电变压器、地下电缆等。和跋涉千山万水的输电大通道一样，联系千家万户的配电网也是极为重要，配电网是电力公司履行社会责任，建设智能电网的"最后一公里"。

视频素材，展现城市美丽的夜景，体现电力"最后一公里"的社会责任。

我们拿一枚页片打比方，叶片上主脉，它是由叶基引伸直达叶尖。同样，配电线路也有主干线（main line)，是从电源到达线路末端。叶片上主脉的旁边是支脉。同样，在配电主干线上，接有多条分接线（tap line），也可以叫分支线，分接线上接有一台或多台配电变压器。因此，一条配电线路，它代表着含有多个分支的供电区域。那么，配电线路发生短路时的特征又会是什么样呢？下面我们结合一个动画加以说明。

手绘动画素材，体现本与末的关系，体现电力关系到社会千家万户，故障对于社会的危害。突出社会责任，体现工程与社会关系。

现在我们看到是一张表示单侧电源配电线路故障位置与电流关系的动画，……观察图可以发现：首先，因为单侧有电源，短路功率的流动方向是唯一的，从电源开始，到故障点为止。其次，故障点离电源越近，电流越大。大家可以结合已学的继电保护知识继续分析下。当故障点在NP线路（也就是支脉）上时，我们应切除哪一段？进一步，如果故障点在MN线路上，切除NP线路有助于切除故障么？

动画素材，突出配电网故障的电气量变化特征，与最后一公里、叶片主脉与支脉相呼应，体现本与末的关系。  

绪论中，我们曾学习过一条馈线的继电保护。图中的L3就是一条馈线。这个“馈”，就有上级向下级单方向供给能源的意思。馈线在整个电力系统中，属于“末”，也就是树上的小小叶片，当分支线发生故障时，我们只希望这一单元被隔离，并不希望主干线停电。下面我们结合一个动画加以说明……《庄子·逍遥游》中提出了“小大之辩”，大与小是相对而言的，从馈线自身角度，馈线的主干线、分支线，再到配电变压器，有相当可观的供电区域，然而相对于上级电力系统，它确实属于芥子毫末了。因此，馈线保护主要任务是尽快实现故障隔离，不给上级添乱。

视频加动画素材，突出“小大之辩”矛盾对立统一关系。突出继电保护实现故障隔离，不给上级添乱的社会责任。

你好，为了更好地理解电流保护的特点，我们以树叶来打比方，大家看，这一小片叶子，代表分支线路这一小片供电区域，如果它故障，我们只希望切除这一分支，这一丛叶子，代表分段，它是分支线路的上级，如果分段线路故障，我们切除的范围就会大一些，但它的上级仍可以保留。那么如果是分段的上一级故障呢，那么我们只有切除全部区域了！因此，我们必须在配电线路首端、分段、分支处装设断路器与相应的保护。

视频加手绘动画，通过知识迁移，以一片叶子（末），一丛叶子与树（木）的关系做比方，突出继电保护应尽的社会责任，即尽可能少地切除电力系统的故障部分，维持系统的稳定。

根据馈线相间故障时，电流会升高这一特点。早在百年之前，技术人员就提出馈线的首端及分断开关附近装设电流保护的思路。电流保护是一种非常经典的保护，至今，它仍然馈线保护的主力军。学习电流保护应掌握几个基本原则：1）电流保护反应故障时的电流增加，当故障电流超过预先设定值（即整定值）而动作……2）保护安装处离电源越远，短路电流越小。这句话提醒我们，要因地制宜，选择合适的保护定值；3）同一处设多段电流保护，相互配合，构成阶段式电流保护，共同完成对线路的保护，做到有条不紊。总体而言，……电流保护设有多个段，可以理解为电流保护也是一个团队。

视频加手绘动画，讲述基本原则。强调技术参数设计应该因地制宜，强调团队意识。

下面我们研究电流保护团队的第一个成员——无时限电流速断保护。电流速断保护……在工程中常被称为“段”……电流保护中属于急先锋，其特点是快速，目的是使得故障点与电源之间能够较快地被隔离。以下通过一个实例介绍电流速断保护设计思路。……

动图加手绘动画，展现所介绍保护的特点，突出继电保护实现故障隔离，不给上级添乱的社会责任相呼应。

我们可以看到，当NP线路上发生故障时，应由保护装置P2电流保护书快速动作切除故障，以缩小切除范围，保证选择性。那如何做到只让P2电流保护动作呢？……所以说本线路（MN线路）的电流速断保护的范围一定不会超过本线路的全长，这样做，我们看起来牺牲了保护范围，实质上我们保证了选择性，防止了与相邻线路的电流速断保护产生冲突。这儿我们可以体会到“舍”与“得”的辩证关系。

动画素材，突出团队意识，突出“舍”与“得”的辩证关系。

咱们刚才所说的动作门槛值被称为动作值也可称为整定值……。这儿我们先介绍最常见的无时限电流速断保护的动作值计算公式……满足动作条件后，电流速断保护输出逻辑由“0”变“1”，下一步就是去跳闸了，也就是要不经过延时地让断路器断开，切除故障。这是一张示意图，图中……上述测量（电流继电器KA测量TA送来的电流）——逻辑（达到预先整定值的要求后，使中间继电器KM无延时动作）——执行（KM触点闭合，使跳闸线圈励磁）的一系列动作过程，代表了典型的继电保护组成及动作过程。这一过程中，除了继电器的固有延时之外，不再有人为的延时，因此称为“速”。保护装置的相应线圈与触点接于直流回路中，成为断路器控制回路的一部分。这一点也体现出继电保护必须依靠电流互感器、断路器等元件，完成保护功能。

动画素材，说明动作值不是随意设定的，与之前强调技术参数设计应该因地制宜相呼应，突出一丝不苟的工匠精神；继电保护必须依靠电流互感器、断路器等元件，完成保护功能突出继电保护团队意识。

你好前面我们介绍的保护小分队的第一个成员无时限电流速断保护，也就是I段，它通常不能保护本线路全长，根据书上的图我做了个动画进行说明……请看I段的最大保护区不会大于MQ，最小保护区更可怜了，那这些区域发生故障怎么办？为解决这个问题我们引入小分队的第二个成员限时电流速断保护，它又叫II段，它动作是带有较短延时的，但它能做到保护I段所不能保护的区域，也就是说II（２）段应能保护本线路全长。

动画素材。突出个体的弱点，强调互相配合的重要性，突出II段担当意识。

在张图中我们先找到N点的最小两相短路电流，它下面这根线就是P1的II段的动作值，或者说这根线所代表的II段门槛值，要比N点的最小两相短路电流还要低，为什么要这样做呢？请观察这个动画……因此对于相同的短路电流II段更容易满足动作条件，专业的说法就是“灵敏”，达到动作条件后，保护是如何去跳闸的呢？……这是II段的单相原理接线示意图，与I段的主要不同点在于我们用时间继电器KT实现逻辑上的延时，特别提醒此处的KA和Ｉ段的KA符号虽然一样原理也类似但动作值不同。

动画素材。突出个体的能力在团队中的重要性。再次强调继电保护必须依靠电流互感器、断路器等元件，完成保护功能突出继电保护团队意识。

由于II段能保护到本线路全长，其保护范围也必然会伸入下一级线路，请看这个II段动作值与最小电流曲线的交点T，它对应的位置已在下一级线路上了。因此本线路的II段需要考虑的次要问题，是如何实现与相邻线路的保护在动作值以及动作时间上的配合。……刚才我们说定值要比最小两相短路电流要小，这儿又说定值要比下一级线路的段定值大那么两者矛盾时，我们应该如何取舍呢？

动画素材。强调在解决主要矛盾的同时，不忽略次要矛盾，引出取舍辩论。

……这样I段与II段相互配合后，在本线路上的任意点故障电流保护都能保证以不大于最短延时动作甚至无延时动作！因此电流速断保护和限时电流速断保护共同构成了本线路的主保护。P1有主保护 P2同样也有主保护,我们可以试着描述它们……主保护的保护范围这两个不同的小分队很显然，……还是服从于尽可能少地切除区域同时改可能快地切除故障这一大局，这样才能做到标本兼治。（III段介绍

视频加动画素材。突出主与次。强调通过科学的设计可以实现对于配电网故障的“标本兼治”。

你好前面我们介绍了主保护，也就是保护I、II段，第三个成员定时限电流保护，它属于后备保护，后备保护是后备保护是主保护或断路器拒动时用以切除故障的保护，定时限过电流保护就是后备保护。

动画素材，突出III段为后备保护。

……这说明在MN线路上或NP线路上所有点发生相间短路的电流，都大于我们这个III段定值，所对应的幅值也就是说这些短路电流都会让这个III段启动！但启动归启动还要等一定延时III段才会发出跳闸命令！如果MN线路上发生故障，保护装置P1的I 段都拒绝动作那么III段将经过一个较长的延时（如0.7s）动作跳闸。……所以说定时限过电流保护是一种后备保护它既是本线主保护的“近后备”，如P1的III段是P1的I、II段的后备，又是下级线路的“远后备”保护。……

动画素材，突出III段为是本线路的后备保护，也是相信线路的后备保护。

下面我们来讨论下，假设NP线路上的I段保护区内，发生故障那么P1的III段会不会启动呢？，P1的III段会不会跳开MN线路的断路器呢？

好的我们再来讨论一个话题假设MN线路上的II段保护区内发生故障那么P1的III段会不会启动呢？P1的III段会不会跳开MN线路的断路器呢？

手绘动画素材。重视课堂交互，案例教学。解决工程实际问题，体现工程与社会关系。

好的，小分队的成员介绍完了P1、P2除了要有主保护一定要有后备保护我们站在MN线路P1的位置去看整条线路你会发现III段在保护小分队中是最有全局意识的一个小分队成员它虽然做出跳闸行为会比别的成员慢一些但它能够把好最后一关在本线路故障已存在较长时间而其它保护并没有动作的时候它果断地去跳开本线路的总开关切除故障不给M母线的上级系统添乱做到保全大局

视频加动画素材，突出后备保护甘做幕后英雄以及它在“保全大局”方面所作的贡献。

你好前面我们分别介绍了阶段式电流保护各段的基本原理，我们可以总结出以下电流保护的一些特点。……总体而言，阶段式电流保护由动作值与动作时间构成不同的“阶段”。我们在前面的介绍中，采用的是传统的电流、时间继电器来实现电流保护功能，目前这些功能在微机保护内部已由程序实现。下面我们结合一个逻辑框图，通过实际的故障案例来说明微机保护中三段式保护的工作原理。

动画素材，突出新技术在继电保护中的应用。

我们还采用图上的MN、NP线路保护的案例进行说明假设MN线路上P1的I段动作值3000A，II段的动作值为1800A，III段的动作值为600A。……对应的二次值分别为20、10、4A，下面我们来举两个例子第一个例子……哪此时哪些段会动作呢？我们先看I段……或者说I段已抢了头功，没II段、III段什么事了。这时P2的保护又会怎么样呢？它根本就感受不到故障电流，因此它的三个段都不会动作。

动画素材。案例教学，解决工程实际问题，体现工程与社会关系。

再举第二个例子，假设故障点就位于NP线路的末端附近，发生AB相间短路A、B两相的电流都是1500A……因此P2它的O3后面的延时门还没有到时间，故障就已被切除了。同理P1它的O2后面的延时门还没有到时间故障就消失了。

动画素材。案例教学，解决工程实际问题，体现工程与社会关系。。

下面我讨论第一个话题：假设MN线路上CA相故障，电流为1800A。逻辑门的动作行为将会怎样。下面我讨论第二个话题：假设NP线路上I段范围内三相短路，电流为2100A。逻辑门的动作行为将会怎样？总之，阶段式电流保护以阶梯形式保护不同的范围，其保护区随系统运行方式及短路类型变化，因此我们对电流保护的总体评价是：可靠性较高，但灵敏性较差。

动画素材。重视课堂交互，适时总结，指出电流保护的完成社会责任过程中存在的问题，为新技术的引入埋下伏笔。