摘要：通过简单分析三相短路的暂态过程，可以得出电流变化率对反映时间是最小的，也是最有效的，不仅节约了反映时间，而且为继电保护的设计提供了思路。
关键词：电流变化率、软硬件
0.前言
短路是电力系统中最严重的故障之一，它给电力设备带来重大的考验，对于电力系统来说，能越早断开断路器，对电网的损失将会减少很多。短路在三相系统中，一般会发生三相短路、两相短路接地和单相接地短路，其中单相接地短路是电力系统发生最多的，两相短路较少，三相短路的机会最少。三相短路虽然很少发生，但情况比较严重，本文以简单的三相短路为例说明短路对继电保护的几点思考。
1.三相短路的暂态分析
设由无限大容量电源供电的简单三相R-L电路在f点发生三相短路，电路如下图所示。短路前电路处于稳态，每一相的电阻和电感分别为R+R’和L+L’。由于是发生对称故障，抽出一相（a相）写出其相应的电动势和电流，其电动势如图所示，电流为：
2.短路电流变化率分析
规定高压电网来说，正常运行情况下的弱感性，因此取φ‘=20，在故障状态下，系统接过于纯感性，因此φ=90。
研究短路发生瞬间，电流变化率与电源电动势相位角α的关系。实际研究表明电流变化率的值在大多数情况下都大于正常状态下电流变化率的最大值，可以立刻检测出异常情况的发生，而当短路变化率较小时与正常情况电流变化相近时，则不能立刻检测出故障的发生。
对于用短路电流变化率不能立刻检测出短路发生的情况，其检测出故障所用的时间也要小于同样条件下用电流值进行检测所需要的时间，并且其检测时间将随着短路位数N的增大而减小。
3.采用电流变化率作为保护装置的相应判据电路硬件设计
继电保护装置通过电流互感器的二次回路采集电流，通过电压互感器的二次回路采集相应的电压，当把采集来的电流与电压送入采集装置时，将写相应的数据进行比较，通常继电保护装置的过程所下图所示。
4.采用电流变化率作为保护装置的相应判据电路软件设计
继电保护装置一般均采用双回路输入，通过模摸拟滤波等一系列进入模数转换器进行模数转换，在利用嵌入式微型计算机进行计算与处量，而本文中将会在采用在嵌入式电子器件一个引入端口中加微分电路与CPU直接处理对比比较电路来处理，原因为保护得到电流变化率为一个准确而有效的值，其原理图如下所示：
5.总结
通过对无限大容量电源供电的简单三相R-L电路在f点发生三相短路进行分行分析，电流变化率的值在大多数情况下都大于正常状态下电流变化率的最大值，可以立刻检测出异常情况的发生，在通过电路的软硬件设计将可得出相应的硬件原理设计图与软件原理设计图，这样对继电保护装置反应量有一个更加直接的方法。
作者简介
1、高怡（1986-），女，宁夏固原人，工程师，研究方向电力系统继电保护与安全稳定控制。
论文作者:高怡
论文发表刊物:《防护工程》2017年第32期
论文发表时间:2018/3/21
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