三段式电流保护的整定及计算

1、段式电流保护的整定计算1、瞬时电流速断保护L1整定计算原则：躲开本条线路末端最大短路电流 整定计算公式:式中: lact继电器动作电流Kc保护的接线系数IkBmax 最大运行方式下，保护区末端 B母线处三相相间短路时，流经保护的 短路电流。Kirel 可靠系数，一般取 1.21.3。llopi 保护动作电流的一次侧数值。nTA 保护安装处电流互感器的变比。灵敏系数校验: ax 系统最大短路阻抗。丄H12 I、:=兀' 2式中:X1 -线路的单位阻抗,一般0.4 Q/KM ;Xsm要求最小保护范围不得低于15%20%线路全长，才允许使用。2、限时电流速断保护整定计算原则: 不超出相邻下一

2、元件的瞬时速断保护范围。所以保护1的限时电流速断保护的动作 电流大于保护2的瞬时速断保护动作电流，且为保证在下一元件首端短路时保护动 作的选择性，保护1的动作时限应该比保护2大。故: 式中: <n rel 限时速断保护可靠系数，一般取 1.11.2 ； 时限级差，一般取0.5S ；灵敏度校验:尸 保护E末端最小两相相间短路取流计算值保护装置的动作值规程要求: 3、定时限过电流保护 定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。要求作为本线路主保护的后备 以及相邻线路或元件的远后备。动作电流按躲过最大负荷电流整定。'op严'匚 max5式中:Km rel可靠系数，一般取 1.15

3、1.25 ;Krel 电流继电器返回系数，一般取0.850.95 ;Kss电动机自起动系 数，一般取1.53.0 ;动作时间按阶梯原则递推。U灵敏度分别按近后备和远 后备进行计算。/mill式中: kmin 保护区末端短路时，流经保护的最小短路电流。即：最小运行方式下, 两相相间短路电流。要求：作近后备使用时，Ksen >1.31.5 作远后备使用时，Ksen >1.2 注意：作近后备使用时，灵敏系数校验点取本条线路最末端；作远后备使用时，灵 敏系数校验点取相邻元件或线路的最末端;4、三段式电流保护整定计算实例 如图所示单侧电源放射状网络，AB和BC均设有三段式电流保护。已知：1）

4、线路AB长20km，线路BC长30km，线路电抗每公里0.4欧姆；2）变电所B、C中变 压器连接组别为丫，d11，且在变压器上装设差动保护；3）线路AB的最大传输功 率为9.5MW，功率因数0.9，自起动系数取1.3 ； 4）T1变压器归算至被保护线路 电压等级的阻抗为28欧；5）系统最大电抗7.9欧，系统最小电抗4.5欧。试对AB线路的保护进行整定计算并校验其灵敏度。严 _占乂 &幽 ndnTgr丄 V J£TB30帅TIy聞解:(1)短路电流计算注意：短路电流计算值要注意归算至保护安装处电压等级，否则会出现错误；双侧 甚至多侧电源网络中，应取流经保护的短路电流值；在有限系

5、统中，短路电流数值 会随时间衰减，整定计算及灵敏度校验时，精确计算应取相应时间处的短路电流数 值。B母线短路三相、两相最大和最小短路电流为:a .im3£=15907（3）L=開03）7（54+冗 K0.书=1160（ A）C母线短路电流为:37= 660 V3 (7.9 + 50 X 0.4)'=125x1590 = 1990 X)37十490占0.9+ 20 x0.+ 2S)E母线短路电流为:整定计算 保护1的I段定值计算工程实践中，还应根据保护安装处 TA变比，折算出电流继电器的动作值，以便 于设定。ukin1 尹：E ¥ X, 2；, L最小保护范围的校验:

6、=3.49KM100% = 17.5%>15%20满足要求 保护1限时电流速断保护 按躲过变压器低压侧母线短路电流整定:37侖Q d + 20 X 0+ 28)-71=1.3x520- 680()与相邻线路瞬时电流速断保护配合=1.15 X1.25 X840=1210A选上述计算较大值为动作电流计算值，动作时间0.5S。灵敏系数校验:可见,如与相邻线路配合，将不满足要求，改为与变压器配合。 保护1定限时过电流保护 按躲过AB线路最大负荷电流整定:型_础匕! _L1眾H95幻rf些丄-皿X-34疗柱V3xxD.97 =501.8AJ二仗評=2 31> 11乞1'氓砖502动作

7、时限按阶梯原则推。此处假定 BC段保护最大时限为1.5S , T1上保护动作最大时限为0.5S，则该保护的动作时限为1.5+0.5=2.0S 。灵敏度校验: 近后备时:2爲=£韶小疋:局站爲可靠系数取0.80.85。若被保护对象为线路变压器组，则动作阻抗为:如果整定阻抗角与线路阻抗角相等，则保护区为被保护线路全长的80%85%。2、相间距离n段保护的整定 相间距离n段应与相邻线路相间距离第I段或与相邻元件速动保护配合。与相邻线路第I段配合 动作阻抗为:式中:Kbmi n最小分支系数。Kn rel 可靠系数，一般取 0.8。关于分支系数: 助增分支（保护安装处至故障点有电源注入，保护测

8、量阻抗将增大）B、汲出分支（保护安装处至故障点有负荷引出，保护测量阻抗将减小。）Znp1 引出负荷线路全长阻抗Znp2被影响线路全长阻抗Zset 被影响线路距离I段保护整定阻抗 汲出系数是小于1的数值。C、助增分支、汲出分支同时存在时 总分支系数为助增系数与汲出系数相乘。例题：分支系数计算 已知，线路正序阻抗0.45 Q/KM ，平行线路70km、MN线路为40km，距离I 段保护可靠系数取0.85。M侧电源最大阻抗ZsM.max=25 Q、最小等值阻抗为ZsM.min=20 Q;N侧电源最大ZsN.max=25 Q、最小等值阻抗分别为ZsN.min=15Q，试求MN线路M侧距离保护的最大、最

9、小分支系数。解:(1)求最大分支系数 最大助增系数:瓦喰二 G+U = 2X40X11站+15 二工9了最大汲出系数: 最大汲出系数为1。总的最大分支系数为:瓦=恳芳勖瓦漁=3朗冥1793(2)求最小分支系数最小助增系数:芨 =瓦ariiAi 十瓦 + 乙jjjnax _ 20 + 40 X Q.4 5 + 25 = 2 私7 jJVjaiaK25=2.52最小汲出系数:二 Z -严玄二(140-0.蚯70)皿4§ 二0 575140x0,45总分支系数:広7=瓦助瓦孤=2x37213与相邻元件的速动保护配合灵敏度校验:要求：1.31.5若灵敏系数不满足要求，可与相邻n段配合，动作阻

10、抗为7" F” 7 I jZ* JZ "7*动作时间:3、相间距离m段保护的整定整定计算原则：按躲过最小负荷阻抗整定按躲过最小负荷阻抗整定乙ZrtunK齧g _0加a 證 min:i肚Kb雄可靠系数取1.21.3 ;全阻抗继电器返回系数取1.151.25。若测量元件采用方向阻抗继电器:Wlm 方向阻抗继电器灵敏角WId 负荷阻抗角灵敏度校验龙a旷毋_1Sin £ AS近后备时:要求1.31.5远后备时:要求1.2 注意：以上动作阻抗为一次侧计算值，工程实践中还应换算成继电器的整定值:五、阶段式零序电流保护的整定三段式零序电流保护原理接线图KS2十KSATAkKA3+Iprg1、零序电流速断保护 与反应相间短路故障的电流保护相似， 零序电流保护只反应电流中的零序分量。 躲 过被保护线路末端接地短路时，保护安装处测量到的最大零序电流整定。“非全由于是保护动作速度很快，动作值还应与“断路器三相触头不同时闭合”、 相运行伴随振荡”等现象产生的零序电流配合，以保证选择性。按非全相且振荡条 件整定定值可能过高，灵敏度将不满足要求。措施：通常设置两个速断保护，灵敏I段按条件和