三段式电流保护的整定及计算

Preparedon21NovemberPreparedon21November三段式电流保护的整定及计算2三段式电流保护的整定计算1、瞬时电流速断保护整定计算原则：躲开本条线路末端最大短路电流整定计算公式：式中：

Iact——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。

K1rel——可靠系数，普通取～。

I1op1——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。敏捷系数校验：式中：

X1——线路的单位阻抗，普通Ω/KM；

Xsmax——系统最大短路阻抗。规定最小保护范畴不得低于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：不超出相邻下一元件的瞬时速断保护范畴。因此保护1的限时电流速断保护的动作电流不不大于保护2的瞬时速断保护动作电流，且为确保在下一元件首端短路时保护动作的选择性，保护1的动作时限应当比保护2大。故：式中：

KⅡrel——限时速断保护可靠系数，普通取～；

△t——时限级差，普通取；敏捷度校验：规程规定：3、定时限过电流保护定时限过电流保护普通是作为后备保护使用。规定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。式中：

KⅢrel——可靠系数，普通取～；

Krel——电流继电器返回系数，普通取～；

Kss——电动机自起动系数，普通取～；动作时间按阶梯原则递推。敏捷度分别按近后备和远后备进行计算。式中：

Ikmin——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。

规定：作近后备使用时，Ksen≥～

作远后备使用时，Ksen≥注意：作近后备使用时，敏捷系数校验点取本条线路最末端；作远后备使用时，敏捷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）线路AB长20km，线路BC长30km，线路电抗每公里欧姆；2)变电所B、C中变压器连接组别为Y，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，功率因数，自起动系数取；4）T1变压器归算至被保护线路电压等级的阻抗为28欧；5）系统最大电抗欧，系统最小电抗欧。试对AB线路的保护进行整定计算并校验其敏捷度。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；在有限系统中，短路电流数值会随时间衰减，整定计算及敏捷度校验时，精确计算应取对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：=1590（A）=1160（A）C母线短路电流为：E母线短路电流为：整定计算

①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，方便于设定。最小保护范畴的校验：=3.49KM满足规定

②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：与相邻线路瞬时电流速断保护配合=××840

=1210A

选上述计算较大值为动作电流计算值，动作时间。敏捷系数校验：可见，如与相邻线路配合，将不满足规定，改为与变压器配合。③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：=501.8A

动作时限按阶梯原则推。此处假定BC段保护最大时限为，T1上保护动作最大时限为，则该保护的动作时限为+=。敏捷度校验：近后备时：远后备时：注意：不能作T1的远后备。四、距离保护的整定计算相间距离保护多采用阶段式保护,三段式距离保护整定计算原则与三段式电流保护基本相似.1、相间距离Ⅰ段保护的整定

相间距离保护第Ⅰ段动作阻抗为：可靠系数取～。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Ⅱ段保护的整定

相间距离Ⅱ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。

①与相邻线路第Ⅰ段配合动作阻抗为：式中：

Kbmin——最小分支系数。

KⅡrel——可靠系数，普通取。有关分支系数：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

汲出系数是不大于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Ω/KM，平行线路70km、MN线路为40km，距离Ⅰ段保护可靠系数取。M侧电源最大阻抗=25Ω、最小等值阻抗为=20Ω;N侧电源最大=25Ω、最小等值阻抗分别为=15Ω，试求MN线路M侧距离保护的最大、最小分支系数。解：（1）求最大分支系数最大助增系数：最大汲出系数：最大汲出系数为1。总的最大分支系数为：（2）求最小分支系数最小助增系数：

=最小汲出系数：总分支系数：②与相邻元件的速动保护配合敏捷度校验：规定：≥～

若敏捷系数不满足规定，可与相邻Ⅱ段配合，动作阻抗为动作时间：3、相间距离Ⅲ段保护的整定

整定计算原则：按躲过最小负荷阻抗整定

①按躲过最小负荷阻抗整定可靠系数取～；全阻抗继电器返回系数取～。若测量元件采用方向阻抗继电器：Ψlm——方向阻抗继电器敏捷角

Ψld——负荷阻抗角

②敏捷度校验近后备时：

规定≥～远后备时：

规定≥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1、零序电流速断保护与反映相间短路故障的电流保护相似，零序电流保护只反映电流中的零序分量。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。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”、“非全相运行随着振荡”等现象产生的零序电流配合，以确保选择性。按非全相且振荡条件整定定值可能过高，敏捷度将不满足规定。

方法：普通设立两个速断保护，敏捷Ⅰ段按条件①和②整定；不敏捷Ⅰ段按条件③整定。在出现非全相运行时闭锁敏捷Ⅰ段。

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