电流保护整定计算例题

例1： 如图所示电力系统网络中，系统线电压为115kV l

E =，内部阻抗.max

=15s Z Ω，.min =12s Z Ω，

线路每公里正序阻抗1=0.4z Ω，线路长度L AB =80m, L BC =150m, rel 1.25K =Ⅰ,rel 1.15K =Ⅱ

,试保护1

的电流I 、II 保护进行整定计算。

解：1. 保护电流I 段保护整定计算

（1） 求动作电流

set.1

rel k.B.max

rel

s.min AB

== 1.25 1.886kA +E I

K I

K Z Z ϕ⨯

==Ⅰ

Ⅰ

Ⅰ

（2） 灵敏度校验

min .max set.1111=1539.54m 0.4s L Z z ⎫⎫⨯=-⨯=⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭

min AB 39.5410049.480

L L =⨯=%%%>15% 满足要求 （3） 动作时间：1

0s t =Ⅰ

2. 保护1电流II 段整定计算 （1） 求动作电流

set.2rel k.C.max rel s.min AB BC

== 1.250.7980kA

+E I K I K Z Z Z ϕ

⨯

==+ⅠⅠⅠ

s e t .1r e l s e t .2==1.15

0.798=0.9177kA I K I ⨯ⅡⅡⅠ

（2） 灵敏度校验

k.B.min s.max AB I

k.B.min sen set.1

1.223

=

==1.331 1.30.9177I K I >Ⅱ 满足要求 （3）动作时间： 1

20.5s t t t =+∆=Ⅱ

Ⅰ

例2:图示网络中，线路AB 装有III 段式电流保护，线路BC 装有II 段式电流保护，均采用两相星形接线方式。计算：线路AB 各段保护动作电流和动作时限，并校验各段灵敏度。

C

380l E V

=10s Z =Ω

1.2

rel K I

=D

..max 2.3L AB I A =..max 2L BC I A =

3

BC t

s

III

=1

ss K = 1.1

rel rel K K II III ==0.85

re K =

2.7 如图2-2所示网络，在位置1、2和3处装有电流保护，系统参数为：

115/E ϕ=，115G X =Ω 、210G X =Ω，310G X =Ω，1260L L km ==，340L km =，

50B C L km -=，30C D L km -=，20D E L m -=，线路阻抗0.4/km Ω，rel K Ⅰ

=1.2 、rel K Ⅱ

=rel K Ⅲ

=1.15 ，

.max 300B C I A -=，.max 200C D I A -=， .m a x 150D E I A -=，ss K =1.5、re K =0.85。试求：

（1）发电机元件最多三台运行，最少一台运行，线路最多三条运行，最少一条运行，请确定保护3在系统最大、最小运行方式下的等值阻抗。

（2）整定保护1、2、3的电流速断定值，并计算各自的最小保护范围。 （3）整定保护2、3的限时电流速断定值，并校验使其满足灵敏度要求（sen K ≥1.2）

（4）整定保护1、2、3的过电流定值，假定流过母线E 的过电流保护动作时限为0.5s ，校验保护1作后备用，保护2和

3作远备用的灵敏度。

图2-2 简单电网示意图

解：由已知可得

1L X =2L X =0.4×60=24Ω，3L X =0.4×40=16Ω，BC X =0.4×50=20Ω，CD X =0.4×30Ω，

DE X =0.4×20=8Ω

（1）经分析可知，最大运行方式及阻抗最小时，则有三台发电机运行，线路L1~L3全部运行，由题意G1，G2连接在同一母线上，则

.min s X =（1G X ||2G X +1L X ||2L X ）||(3G X +3L X )=(6+12)||(10+16)=10.6

同理，最小运行方式下即阻抗最大，分析可知只有在G1和L1运行，相应地有.

max s X =1G X +1L X

=39

B

C

D

E

图2-3 等值电路

（2）对于保护1，其等值电路图如图2-3所示，母线E 最大运行方式下发生三相短路流过保护1 的最大短路电流为

..max .min 115/ 1.31210.6

20128

k E s BC CD DE

E

I kA X X X X =

=

=++++

+

相应的速断定值为.1set I Ⅰ

=rel K Ⅰ

×..max k E I =1.2×1.312=1.57kA

最小保护范围计算公式为set I Ⅰ

.max 1min

s E Z Z L +

min L =.max 120.4s set E Z I ⎛⎫

⎪ ⎪-⨯

⎪

⎪⎝⎭

Ⅰ=-85.9km 即1处的电流速断保护在最小运行方式下没有保护区。

对于保护2等值电路如图2-3所示，母线D 在最大运行方式下发生三相短路流过保护2 的最大电流

..max k D I =

.min

s BC CD

E

X X X ++=1.558kA