电网三段式零序电流保护
三段式零序电流保护
实习（实训）报告实习（实训）名称：电力系统继电保护课程设计学院：专业、班级：指导教师：报告人：学号：时间： 2017年1月5日目录1设计题目 (3)2 分析设计要求 (4)2.1设计规定 (5)2.2本线路保护计 (6)2.3 系统等效电路图 (7)3 三段式零序电流保护整定计算 (8)3.1 三段式零序电流保护中的原则 (9)3.2 M侧保护1零序电流保护Ⅰ段整定 (10)3.3 N侧保护1零序电流保护Ⅰ段整定 (11)4 零序电流保护评价 (12)4.1原理与内容 (13)4.2零序电流保护的优缺点 (13)5 总结 (14)参考文献 (15)1 设计题目如图1所示为双电源网络中，已知线路的阻抗km X /4.01Ω=，km X /4.10Ω=，两侧系统等值电源的参数： 相电动势：kV E E N M 3115==各电源阻抗：Ω==521M M X X ,Ω==1021N N X X ,Ω=80M X ,Ω=150N X 。
设计要求：决定线路MN 两侧零序电流速断保护Ⅰ段的整定值及保护范围。
图1 双电源网络2 分析设计要求2.1 设计规定根据电力工程设计手册上的相关规定，电力系统的继电保护装置必须满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。
对于110kV及以上电压等级有效接地电力网络线路，应按照规定装设反应接地短路和相间短路的保护装置。
（1）对于接地短路：装设带方向和不带方向的阶段式零序电流保护；零序电流保护不能满足要求时，可装设接地距离保护，并应色一段或两段零序电流保护作为后备保护。
（2）对于相间短路：单侧电源单回线路，应装设三相多段式电流或电压保护，如不能满足要求，则应设距离保护；双侧电源线路宜装设阶段式距离保护。
2.2 本线路保护设计在电力系统中，当发生接地故障时，通过变压器接地丶构成短路通路，故障相流过很大的短路电流。
110kV及以上电网，为中性点直接接地系统；3～35kV及以上电网，为中性点不接地或不直接接地（小接地电流系统）。
三段式电流保护原则
三段式电流保护原则
三段式电流保护原则是一种电力系统保护方法，主要用于保护电力系统中的电气设备不受过电流的损害。
它包括三个阶段，分别是瞬时保护、时间保护和灵敏度保护。
一、瞬时保护
瞬时保护是指在电力系统中出现过电流时，立即切断电路，以防止电气设备受到过大的电流冲击而损坏。
这种保护方式主要适用于短路故障，如电缆短路、变压器短路等。
二、时间保护
时间保护是指在电力系统中出现过电流时，延迟一段时间后再切断电路，以允许短暂的过电流通过，避免误切电路。
这种保护方式主要适用于过载故障，如电动机过载、变压器过载等。
三、灵敏度保护
灵敏度保护是指在电力系统中出现微小的过电流时，能够及时地切断电路，以保护电气设备不受损坏。
这种保护方式主要适用于地故障，如接地故障、绝缘故障
等。
总之，三段式电流保护原则是一种有效的电力系统保护方法，可以保护电气设备不受过电流的损害。
在实际应用中，需要根据不同的故障类型和电气设备特点，选择合适的保护方式，并设置合理的保护参数，以确保电力系统的安全和稳定运行。
电网三段式零序电流保护
第一章 设计题目系统接线图如下图(图1.1)，发电机以发电机-变压器组方式接入系统，开机方式为两侧各开1台机，变压器T5 1台运行。
参数为：φ115/E =, 1.G2 2.G25X X ==Ω, 1.G2 2.G45X X ==Ω,1.T22.T45X X ==Ω,0.T20.T415X X ==Ω,1.T515ΩX =,0.T520X =,60km A B L -=,,线路阻抗120.4Ω/km Z Z ==,,I K 1.2rel =,II1.15rel K =;试对1、2、3、4进行零序保护的设计。
图1.1系统接线图1.1具体设计要求本设计主要对系统进行零序保护的设计。
要求完成对1、4点的零序保护的设计。
通过对1、4点的保护方式的分析，进行零序三段电流保护，并对设计的保护进行灵敏度校验和整定时间的确定,并进行有关设备的选择和评价。
第二章分析要设计的课题内容2.1设计规程继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，110~220kV 有效接地电力网线路，应按下列规定装设反应接地短路和相间短路的保护装置。
(1)对于接地短路：①装设带方向和不带方向的阶段式零序电流保护；②零序电流保护不能满足要求时，可装设接地距离保护，并应装设一段或两段零序电流保护作为后备保护。
(2)对于相间短路：①单侧电源单回线路，应装设三相多段式电流或电压保护，如不能满足要求，则应装设距离保护；②双侧电源线路宜装设阶段式距离保护。
2.2本设计的保护配置2.2.1主保护（零序电流保护）的配置电力系统正常运行时是三相对称的，其零序、负序电流值理论上是零。
多数的短路故障是不对称的，其零、负序电流电压会很大，利用故障的不对称性可以找到正常与故障的区别，并且这种差别是零与很大值得比较，差异更为明显。
2.2.2后备保护（距离保护）配置距离保护是利用短路发生时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，该比值反应故障点到保护安装处的距离，如果短路点距离小于整定值，则保护装置动作。
零序电流iii段保护动作电流的整定原则
零序电流iii段保护动作电流的整定原则一、前言大家好，今天我们来聊聊一个很有趣的话题：零序电流iii段保护动作电流的整定原则。
我们得明白什么是零序电流iii段保护。
简单来说，就是在电力系统中，当发生接地故障时，产生的零序电流会通过线路流回电源，这时候就需要我们的零序电流iii段保护来判断是否需要切断电源，以防止故障扩大。
那么，如何整定这个保护动作电流呢？接下来，我们就来详细探讨一下这个问题。
二、1.1 什么是零序电流iii段保护在电力系统中，零序电流是指在没有负载的情况下，三相电压不平衡所产生的电流。
而零序电流iii段保护，就是在三相电压不平衡的情况下，检测到的零序电流达到一定程度时，自动切断电源的一种保护措施。
二、1.2 为什么需要零序电流iii段保护大家都知道，电力系统中的故障是非常危险的。
而零序电流iii段保护就是为了防止这些危险情况的发生。
当我们检测到零序电流达到一定程度时，就可以判断出可能发生了接地故障，从而采取相应的措施，避免故障扩大。
三、2.1 零序电流iii段保护的动作电流怎么整定那么，如何整定零序电流iii段保护的动作电流呢？这里我们可以借鉴一句俗语：“量力而行”。
也就是说，我们在整定动作电流时，要根据实际情况来选择合适的值。
具体来说，我们可以分为两个步骤来进行：第一步，确定参考电压。
参考电压是指在正常情况下，三相电压的平均值。
我们可以通过测量得到这个值。
第二步，计算动作电流。
动作电流是指在零序电流达到一定程度时，保护装置会自动切断电源的电流值。
我们可以用下面的公式来计算：动作电流 = 参考电压× 动作系数其中，动作系数是一个经验值，可以根据实际情况进行调整。
一般来说，动作系数越大，动作电流越小；反之亦然。
四、2.2 动作系数的选择那么，如何选择合适的动作系数呢？这里我们可以借用一句成语：“因地制宜”。
也就是说，我们在选择动作系数时，要根据具体的现场条件来进行调整。
具体来说，影响动作系数的因素有很多，比如线路的长度、导线的材质、接地电阻的大小等等。
三段式电流保护(通用教材)
模块1 线路相间故障的三段式电流保护 （TYBZ01301001） 模块2 电网相间短路的方向电流保护 （TYBZ01301002） 模块3 电网的接地保护 （TYBZ01301003）
模块1 线路相间故障的三段式电流保护 （TYBZ01301001）
【模块描述】 本模块包含三段式电流保护的 工作原理，保护范围，整定计算，正确接线和 特点分析，通过对上述内容的讲解，分析，掌 握继电保护的概念，三段式电流保护在保护范 围，动作值，动作时间上的配合和正确的接线 方式。达到全面掌握三段式电流保护的目的。
模块2 阻抗继电器的构成原理及应用 （TYBZ01302002）
【模块描述】本模块包括反应相间故障和接地 故障的阻抗继电器的构成原理，正确接线及应 用。通过介绍其测量阻抗，整定阻抗，动作阻 抗等内容，达到深刻理解阻抗继电器的构成的 目的。
阻抗继电器的构成原理
阻抗继电器的工作电压
U I Z U OP m m set
模块5 接地距离保护（TYBZ01302005）
【模块描述】本模块介绍接地故障时的特点和 测量阻抗的大小，影响接地继电器正确动作的 因素和解决方法。通过对上述内容的介绍，达 到深刻理解接地距离保护的目的。
接地距离保护
反应接地故障阻抗继电器的接线方式
1 Z l ( I I I I Z 0 I ) Z l ( I 1 I Z 0 Z1 ) UA 1 1 2 0 0 0 1 A 0 Z1 Z1
模块2 电网相间短路的方向电流保护 （TYBZ01301002）
【模块描述】本模块讨论以电流的方向为判据， 解决两侧电源或单电源环网线路电流保护的选 择性问题。通过问题的提出和解决，达到理解 掌握方向元件的构成，正确动作，正确接线和 整定计算的目的。
三段式零序保护原理
三段式零序保护原理一、引言在电力系统中，零序电流是指三相电流中的共模成分，其幅值较小，通常只有正常工作电流的几个百分点。
然而，零序电流在电力系统中起着重要的作用，因为它与地故障和设备故障密切相关。
为了保护电力系统的安全运行，需要对零序电流进行保护。
三段式零序保护是一种常用的保护方案，本文将深入探讨三段式零序保护的原理。
二、零序电流的产生原因在电力系统中，零序电流主要有以下几种产生原因：1.单相接地故障：当电力系统中的一个相位与地之间发生故障时，会产生单相接地故障，此时电流会通过接地点流回地面，形成零序电流。
2.三相不平衡：由于电力系统中的负载分布不均匀或电源故障等原因，会导致三相电流不平衡，进而产生零序电流。
3.非同期故障：当电力系统中的两个或多个相位之间发生故障时，会产生非同期故障，此时电流会产生相位差，形成零序电流。
三、三段式零序保护原理三段式零序保护是一种常用的保护方案，它通过多段保护装置的协作来实现对零序电流的保护。
三段式零序保护的原理如下：1. 第一段保护第一段保护是最快速的保护装置，通常采用电流互感器作为传感器。
当电流互感器检测到零序电流超过设定的阈值时，会输出一个信号，触发第一段保护装置。
第一段保护装置可以是电流比较器，通过比较电流信号与设定值的大小来判断是否触发保护。
2. 第二段保护第二段保护是中速保护装置，主要用于对第一段保护的确认。
第二段保护通常采用了时间延迟装置，当第一段保护装置触发后，第二段保护装置会在一定的时间延迟后才触发。
这是因为零序电流可能会有瞬时的变化，第二段保护装置的作用是确认零序电流是否持续存在。
3. 第三段保护第三段保护是最慢的保护装置，主要用于对第二段保护的确认。
第三段保护通常采用了更长的时间延迟装置，当第二段保护装置触发后，第三段保护装置会在更长的时间延迟后才触发。
第三段保护的作用是确认零序电流是否持续存在，并进一步判断故障类型。
四、三段式零序保护的优势三段式零序保护具有以下几个优势：1.灵敏度高：通过多段保护装置的协作，可以提高对零序电流的检测和保护的灵敏度，减少误动作的可能性。
三段式电流保护的时限
三段式电流保护的时限一、三段式电流保护的概述在电力系统继电保护中，三段式电流保护是一种常见的保护配置，主要用于切除故障线路，保障电力系统的稳定运行。
三段式电流保护包括瞬时电流速断保护（第Ⅰ段）、限时电流速断保护（第Ⅱ段）和定时限过电流保护（第Ⅲ段）。
这三段保护相互配合，共同构成了完整的主保护、后备保护和辅助保护。
二、三段式电流保护的时限设置1.瞬时电流速断保护（第Ⅰ段）：这是一种无时限或具有很小时限的电流保护。
当线路出现严重故障时，它能够瞬时切断电流，以防止事故扩大。
由于其无时限或时限很短，因此只能作为主保护，不能作为后备保护。
2.限时电流速断保护（第Ⅱ段）：这是一种具有较短时限的电流保护。
与第Ⅰ段保护相比，它的动作时限稍长，可以切除部分线路故障。
作为主保护和后备保护的结合，第Ⅱ段保护能够在第Ⅰ段保护动作后，迅速切除剩余线路的故障。
3.定时限过电流保护（第Ⅲ段）：这是一种具有较长时限的电流保护。
它的动作时限是固定的，通常作为后备保护，在主保护和后备保护拒动时，切除故障线路。
此外，对于某些特定的线路或设备，定时限过电流保护也可以作为主保护或后备保护使用。
三、三段式电流保护的时限配合问题在三段式电流保护的配置中，时限配合是一个关键问题。
为了确保各段保护之间的正确配合，需要遵循以下原则：1.第Ⅰ段与第Ⅱ段保护的配合：第Ⅱ段保护的动作时限应比第Ⅰ段保护的动作时限长一个时间级差Δt，以避免两段保护同时动作。
2.第Ⅱ段与第Ⅲ段保护的配合：第Ⅲ段保护的动作时限应比第Ⅱ段保护的动作时限长一个时间级差Δt，以避免两段保护同时动作。
3.上下级保护的配合：在多级电网中，下一级电网的定时限过电流保护的动作时限应比上一级电网的定时限过电流保护的动作时限短一个时间级差Δt。
通过合理的时限配合，可以避免因误动或拒动导致的事故扩大，确保各段保护能够在合适的时间切除故障线路。
四、结论三段式电流保护作为电力系统的重要保障措施，在电力系统的稳定运行中发挥着至关重要的作用。
三段式零序电流保护
实习（实训）报告实习（实训）名称：电力系统继电保护课程设计学院：专业、班级：指导教师：报告人：学号：时间： 2017年1月5日目录1设计题目 (3)2 分析设计要求 (4)2.1设计规定 (5)2.2本线路保护计 (6)2.3 系统等效电路图 (7)3 三段式零序电流保护整定计算 (8)3.1 三段式零序电流保护中的原则 (9)3.2 M侧保护1零序电流保护Ⅰ段整定 (10)3.3 N侧保护1零序电流保护Ⅰ段整定 (11)4 零序电流保护评价 (12)4.1原理与内容 (13)4.2零序电流保护的优缺点 (13)5 总结 (14)参考文献 (15)1 设计题目如图1所示为双电源网络中，已知线路的阻抗km X /4.01Ω=，km X /4.10Ω=，两侧系统等值电源的参数： 相电动势：kVE E N M 3115==各电源阻抗：Ω==521M M X X ,Ω==1021N N X X ,Ω=80M X ,Ω=150N X 。
设计要求：决定线路MN 两侧零序电流速断保护Ⅰ段的整定值及保护范围。
图1 双电源网络2 分析设计要求2.1 设计规定根据电力工程设计手册上的相关规定，电力系统的继电保护装置必须满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。
对于110kV及以上电压等级有效接地电力网络线路，应按照规定装设反应接地短路和相间短路的保护装置。
（1）对于接地短路：装设带方向和不带方向的阶段式零序电流保护；零序电流保护不能满足要求时，可装设接地距离保护，并应色一段或两段零序电流保护作为后备保护。
（2）对于相间短路：单侧电源单回线路，应装设三相多段式电流或电压保护，如不能满足要求，则应设距离保护；双侧电源线路宜装设阶段式距离保护。
2.2 本线路保护设计在电力系统中，当发生接地故障时，通过变压器接地丶构成短路通路，故障相流过很大的短路电流。
110kV及以上电网，为中性点直接接地系统；3～35kV及以上电网，为中性点不接地或不直接接地（小接地电流系统）。
三段式电流保护整定的计算方法
三段式电流保护整定的计算方法什么是三段式电流保护？三段式电流保护指的是电流速断保护（第一段）、限时电流速断保护（第二段）、定时限过电流保护（第三段），相互配合构成的一套保护、下面我们就来详细介绍一下三段时电流保护的工作原理和整定计算方法。
一、电流速断保护（第I段）简单网络接线示意图对于仅反应于电流增大而瞬时动作的电流保护，称为电流速断保护。
为优先保证继电保护动作的选择性，就要在保护装置起动参数的整定上保证下一条线路出口处短路时不起动，这在继电保护技术中，又称为按躲过下一条线路出口处短路的条件整定。
以上图1所示的网络接线为例，假定每条线路上均装有电流速断保护，对于安装在A母线处的保护1来讲，其起动电流当被保护线路的一次侧电流达到起动电流这个数值时，安装在A 母线处的保护1就能起动，最后动作于跳断路器1对保护2来讲，按照同样的原则，其起动电流必须整定得大于d4点处短路时，可能出现的最大短路电流，即在最大运行方式下C母线上三相短路时的电流，即：当被保护线路的一次侧电流达到起动电流这个数值时，安装在A 母线处的保护1就能起动，最后动作于跳断路器1对保护2来讲，按照同样的原则，其起动电流必须整定得大于d4点处短路时，可能出现的最大短路电流，即在最大运行方式下C母线上三相短路时的电流，即：当被保护线路的一次侧电流达到起动电流这个数值时，安装在B 母线处的保护2就能起动，最后动作于跳断路器2。
后面几段线路的电流速断保护整定原则同上。
电流速断保护的主要优点是：简单可靠，动作迅速，因而获得了广泛的应用。
但由于引入的可靠系数，所以不难看出，电流速断保护的缺点是：不能保护本线路的全长，且保护范围直接受系统运行方式变化的影响。
运行实践证明，电流速断保护的保护范围大概是本线路的85%~90%。
二、限时电流速断保护（第II段）1、工作原理及整定计算的基本原则由于有选择性的电流速断保护不能保护本线路的全长，因此我们考虑增加一段新的保护，用来切除速断范围以外的故障，保护本线路的全长，同时也能作为电流速断保护的后备保护。
三段式零序保护原理
三段式零序保护原理一、三段式零序保护的基本原理1.采集电流信号：保护设备通过电流互感器或电流传感器从系统中采集到三相电流信号。
2.分离零序分量：利用相量比较技术，保护设备将采集到的三相电流信号进行处理，分离出零序分量。
零序电流是指三相电流的矢量和的分量，其大小和相位与三相电流的不平衡程度有关。
3.比较与判断：保护设备会将分离出的零序分量进行比较，并根据比较结果进行判断，以确定是否存在零序故障。
二、三段式零序保护的工作原理1.第一段：快速动作段第一段是快速动作段，主要用于检测系统中的大电流零序故障，如短路故障等。
当电流的零序分量超过设定值时，该段保护会迅速动作，发出三次高速电流脉冲，并发送信号给断路器进行快速切除故障电路。
2.第二段：定时动作段第二段是定时动作段，用于检测较小电流零序故障，如接地电流较低的故障。
该段保护会在一定时间内积累电流零序分量的变化情况，并比较设定值。
如果零序分量的变化超过设定值，则会触发保护动作。
3.第三段：稳定动作段第三段是稳定动作段，用于检测较小且变化缓慢的电流零序故障，如积极零序电流故障等。
该段保护会在设定的时间范围内对电流零序分量的变化进行积分，当积分值超过设定值时，会触发保护动作。
三、三段式零序保护的应用场景1.线路与设备的零序故障：如短路故障、接地电流故障等。
2.变压器的零序故障：如励磁线圈短路、绝缘损坏等。
3.发电机与发电机变压器的零序故障：如励磁故障、绝缘损坏等。
4.电缆故障：如电缆接头故障、绝缘损坏等。
总之，三段式零序保护以其可靠性和灵活性被广泛应用于电力系统中的对零序故障的检测和保护中，对于提高电力系统的运行稳定性和安全性具有重要作用。
三段式零序保护原理
三段式零序保护原理三段式零序保护是变电站保护系统中的重要部分，主要用于保护三相电网中的设备不受零序故障的影响。
该保护方案将零序电流的保护分为三段进行，以提高零序保护的可靠性和精度。
本文将对三段式零序保护的原理、应用和特点进行详细介绍。
一、三段式零序保护的原理。
1.第一段：基础保护。
第一段即是基础保护，主要是通过对变电站和配电系统中的接地电阻进行监测，当检测到电阻值超过设定值时，则说明电网中存在零序故障，此时保护系统会发出报警信号或进行自动断电，以避免设备损坏和人员伤亡。
2.第二段：可靠保护。
第二段即是可靠保护，主要是通过对三相电流和零序电流进行比较，确定零序电流是否超过设定值，以判断电网中是否存在零序故障。
当零序电流超过设定阈值时，保护系统会自动进行断电或发出报警信号，以确保设备的安全运行。
3.第三段：灵敏保护。
第三段即是灵敏保护，主要是针对在前两段监测无法检测到的小电流故障，对电网的零序电流进行高精度的测量和分析，以检测出较小的零序故障，可以有效地提高保护系统的精度和可靠性。
二、三段式零序保护的应用。
三段式零序保护主要应用于变电站和配电系统中，可以保护电力系统中的各种设备，如变压器、电容器、电机等，以提高电力系统的稳定性和可靠性。
同时，该保护方案还可以避免人员伤亡和设备损坏，对电网的安全运行具有重大的意义。
三、三段式零序保护的特点。
1.可靠性高。
2.灵活性强。
3.技术含量高。
总之，三段式零序保护是现代电力系统中的重要组成部分，通过对电网的零序电流进行监测和分析，可以有效地避免各种故障发生，保护电网设备的安全稳定运行，有着重要的实用意义。
人人一小课线路三段式零序电流保护的构成及动作过程
分享主题分享人归档类型（请在相应类别前打√）分享目的分享内容三段式零序电流保护的原理接线如图在被保护线路的三相上分别装设型号和变比完全相同的电流互感器，将它们的二次绕组互相并联，然后接至电流继电器的线圈。
当正常运行和发生相间故障时，电网中没有零序电流，故IR=0，继电器不动作，只有发生接地故障时，才出现零序电流，如其值超过整定值，继电器就动作。
实际工作中，由于三只电流互感器的励磁特性不一致，当发生相间故障时，会造成较大的不平衡电流。
为了使保护装置在这种情况下不误动作，通常将保护的动作电流按躲过最大不平衡电流来整定。
与相间短路的电流保护相同，零序电流保护也采用阶段式保护，通常采用三段式。
目前的“四统一”保护屏则采用四段式。
图E-118为三段式零序电流保护的原理接线图。
瞬时零序电流速断（零序Ⅰ段有，由KA1、KM和KS7构成），一般取保护线路末端接地短路时，流过保护装置3倍最大零序电流3Iom的1.3倍，保护范围不小于线路全长的15%~25%。
零序Ⅱ段（由KA3、KT4和KS8构成）的整定电流，一般取下一级线路的零序Ⅰ段整定电流的1.2倍，时限0.5s，保证在本线末端单相接地时，可靠动作。
零序Ⅲ段（由KA5、KT6和KS9构成）的整定电流可取零序Ⅱ（或Ⅲ）段整定的1.2倍，或大于三相短路的最大不平衡电流，其灵敏性要求下一级末端故障时，能可靠动作。
互动提问线路三段式零序电流保护的构成有哪些部分?人人一小课线路三段式零序电流保护的构成及动作过程线路三段式零序电流保护的构成及动作过程□ 安全管理。
如事故处理学习、安全隐患排查、班组建设、制度学习等。
□ 一次设备。
SVG系统、主变系统，GIS系统、35kV系统、直流系统、400V系统等。
R 二次设备。
保护设备、综合自动化、通信设备等。
□ 管理创新。
如管理方法改善，工作流程优化，技术发明创新等。
□ 学习提升。
如学习进步，业务技能提高，思想境界提高等。
□ 其 他。
电力系统线路三个三段式保护
段
整
定
原
则
限时电流速断保护
躲过下一线路一段的整定电流(在有多条出线甚至还有变压器时， 取最大的一个
（1） 与下一段线路的距离Ⅰ段相配合；
（2） 与下一变电所的变压器速动保护相配合；
取两者较小的为Ⅱ段动作阻抗。
躲过相邻线路的零序Ⅰ段保护范围末端接地短路时，流过本保护的最大零序电流的计算值整定。
公
式
k=1.1~1.2
动作时间
0.5s或者0.3s
0.5s或者0.3s
0.5s或者0.3s
灵敏度
校验
Ksen≧1.3~1.5
若灵敏度不满足要求时，应与相邻下一保护的距离Ⅱ段配合整定
保护
范围
本线路全长加下一线路一段的一部分
本线路全长加下一线路一段的一部分
特点
（1）能保护本线路的全长，且延长到下一线路首端的一部分。
（2）保护范围受系统运行方式影响；
项目
三段式电流
三段式距离
三段式零序
一
段
整
定
原
则
瞬时电流速断保护
躲过下一线路首端或者本线路末端故障时的三相抗整定
1.躲过被保护线路末端接地短路时的最大零序电流整定;
2.躲过断路器三相触头不同期合闸时的最大零序电流整定;
3. 当被保护线路采用单相重合闸时，躲过单相重合闸过程中出现非全相振荡时的零序电流整定。
220KV及以上电压等级线路。
公
式
k=1.2~1.3
动作时间
0s
0s
0s
保护
范围
Lmin≧15% ~ 20%
Lmax≧ 50%
本线路全长的80％~85％
特
继电保护教学 三段式电流保护整定计算
继电保护教学三段式电流保护整定计算在电力系统的运行中，继电保护装置起着至关重要的作用，它能够迅速、准确地检测并切除故障，保障电力系统的安全稳定运行。
三段式电流保护作为一种常见的继电保护方式，其整定计算是继电保护教学中的一个重要环节。
一、三段式电流保护的基本原理三段式电流保护通常包括无时限电流速断保护（Ⅰ段）、限时电流速断保护（Ⅱ段）和定时限过电流保护（Ⅲ段）。
无时限电流速断保护的动作电流是按照躲开本线路末端的最大短路电流来整定的。
其优点是动作迅速，能够在最短的时间内切除故障，但它不能保护线路的全长。
限时电流速断保护则是为了弥补无时限电流速断保护不能保护线路全长的不足而设置的。
它的动作电流是按照躲开相邻线路无时限电流速断保护的动作电流来整定的，动作时限比相邻线路的无时限电流速断保护大一个时限级差。
定时限过电流保护的动作电流是按照躲开本线路的最大负荷电流来整定的，其动作时限按照阶梯原则整定，即从电网终端向电源侧逐级增大。
它不仅能够保护本线路的全长，还能够作为相邻线路的后备保护。
二、三段式电流保护的整定计算原则（一）无时限电流速断保护（Ⅰ段）1、动作电流的整定动作电流应躲过被保护线路末端可能出现的最大短路电流，即：＼I_{op1} ＝ K_{rel}I_{kmax}＼其中，＼（I_{op1}＼）为无时限电流速断保护的动作电流；＼（K_{rel}＼）为可靠系数，一般取 12 13；＼（I_{kmax}＼）为被保护线路末端可能出现的最大短路电流。
2、动作时限无时限电流速断保护的动作时限为 0 秒，即瞬时动作。
（二）限时电流速断保护（Ⅱ段）1、动作电流的整定动作电流应躲过相邻线路无时限电流速断保护的动作电流，即：＼I_{op2} ＝ K_{rel}I_{op1}＇＼其中，＼（I_{op2}＼）为限时电流速断保护的动作电流；＼（K_{rel}＼）为可靠系数，一般取 11 12；＼（I_{op1}＇＼）为相邻线路无时限电流速断保护的动作电流。
零序电流iii段保护动作电流的整定原则
零序电流iii段保护动作电流的整定原则在电力系统里，保护措施就像是我们生活中的安全带，虽然看不见，但却能有效保护我们免受意外的伤害。
今天，我们要聊聊零序电流iii段保护的整定原则，这个听起来有点复杂的概念，实际上没那么可怕。
让我们一起来捋一捋吧！1. 什么是零序电流？1.1 零序电流的概念先来说说零序电流。
简单来说，零序电流就是当三相电流不平衡时，系统中会产生的一种电流。
这种情况常常是因为接地故障、设备故障或是负载不平衡等原因引起的。
想象一下，你家的电器有的在用，有的在睡觉，这时候就可能出现“电流不平衡”的问题。
1.2 为什么需要保护？那么，为什么我们需要零序电流保护呢？因为当电流出现问题时，不仅设备会受损，甚至可能引发更大的安全隐患，像是火灾之类的。
就好比在马路上，红灯亮了你得停，没停下来的后果可就麻烦了。
保护的目的就是为了在问题发生时，及时切断电源，避免更大的损失。
2. iii段保护的整定原则2.1 整定的必要性讲完零序电流，我们再来看看iii段保护的整定。
整定就像给电流量身定制一件衣服，合身了，才能发挥作用。
这个整定不是随便搞搞就能行的，得有原则，才能确保在出问题的时候，保护措施能“迅速出手”。
2.2 整定原则一：准确性首先，准确性是最重要的。
整定值要根据实际情况进行调整，不能盲目跟风。
就像选鞋子，得试试才知道合不合脚。
一般来说，零序电流的整定值要考虑到正常运行下的电流和故障情况下的电流，确保在出现故障时，能及时切断电源。
这里有个小窍门，整定值一般设定在故障电流的1.2到1.5倍之间，这样就能确保保护在真正需要的时候发挥作用。
3. 整定过程中的注意事项3.1 考虑环境因素接下来，整定的时候还得考虑环境因素。
比如温度、湿度、设备老化等等，这些都能影响电流的运行情况。
就像你的手机在高温下可能会发热，电器在恶劣环境下也会出现异常。
我们得根据这些因素来调整整定值，确保保护能够在各种环境下稳定运行。
三段式电流保护的整定及计算
三段式电流保护的整定及计算————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第1章输电线路保护配置与整定计算重点：掌握110KV及以下电压等级输电线路保护配置方法与整定计算原则。
难点：保护的整定计算能力培养要求：基本能对110KV及以下电压等级线路的保护进行整定计算。
学时：4学时主保护：反映整个保护元件上的故障并能以最短的延时有选择地切除故障的保护称为主保护。
后备保护：主保护拒动时，用来切除故障的保护，称为后备保护。
辅助保护：为补充主保护或后备保护的不足而增设的简单保护。
一、线路上的故障类型及特征：相间短路（三相相间短路、二相相间短路）接地短路（单相接地短路、二相接地短路、三相接地短路）其中，三相相间短路故障产生的危害最严重；单相接地短路最常见。
相间短路的最基本特征是：故障相流动短路电流，故障相之间的电压为零，保护安装处母线电压降低；接地短路的特征：1、中性点不直接接地系统特点是：①全系统都出现零序电压，且零序电压全系统均相等。
②非故障线路的零序电流由本线路对地电容形成，零序电流超前零序电压90°。
③故障线路的零序电流由全系统非故障元件、线路对地电容形成，零序电流滞后零序电压90°。
显然，当母线上出线愈多时，故障线路流过的零序电流愈大。
④故障相电压（金属性故障）为零，非故障相电压升高为正常运行时的相间电压。
⑤故障线路与非故障线路的电容电流方向和大小不相同。
因此中性点不直接接地系统中，线路单相故障可以反应零序电压的出现构成零序电压保护；可以反应零序电流的大小构成零序电流保护；可以反应零序功率的方向构成零序功率方向保护。
2、中性点直接接地系统接地时零序分量的特点：①故障点的零序电压最高，离故障点越远处的零序电压越低，中性点接地变压器处零序电压为零。
②零序电流的分布，主要决定于输电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗，而与电源的数目和位置无关。
三段式零序电流保护整定
远后备： Ksen≥ 1.2
动作时限的确定
按阶梯形原则配合，配合范围比相间短路过电流 保护配合范围小，因此同一条线路上零序过电流 动作时限比相间短路过电流时限短。
三、 零序过电流保护的时限特性
四、 零序电流保护原理接线图
五、对零序电流保护的评价
中性点直接接地系统中，零序电流保护与相间 短路电流保护相比，有以下优点： （1）灵敏度高。相间过电流动作电流按最大负 荷电流确定，一般为5～7A，零序过电流按躲 开最大不平衡电流确定，一般为2～3A。 （2）延时小。零序过电流动作时限比相间短路 动作时限要短。 （3）不受系统振荡、过负荷影响。 （4）受运行方式变化的影响较小。
三段式零序电流保护整定
主讲：张成林 2011年上学期
任务明确
问题的提出：
（一）中性点直接接地系统零序电流保护的
组成及各段保护范围？时限特性？整定计算
原则？
（二）三段式零序电流保护
短路三段式电流保护
PK
相间
三种接线的应用
复习回顾
三相完全星形接线方式——用于发电机、 变压器等贵重电气设备中，以提高可靠 性和灵敏性；大电流接地电网输电线路。
分为三段（或四段）：
零序Ⅰ段：无时限零序电流速断保护 零序Ⅱ段：零序电流限时速断保护
零序Ⅲ段：零序过电流保护
一、 无时限零序电流速断保护
动作电流的整定原则
（1）躲开线路末端接地短路时流过保护的最大零 序电流 IⅠop=Krel·3引起的最大零序 电流 IⅠop=Krel·3I0bt 注：若动作时限大于不同时合闸时限，可不考虑 该原则
下次课的任务：
线路的阶段式距离保护
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电网三段式零序电流保护目录1．设计任务与要求 (1)1.1设计任务 (1)1.2设计要求 (1)2．分析要设计的课题内容 (2)2.1设计规程 (2)2.2本设计的保护配置 (2)2.2.1主保护（零序电流保护）的配置 (2)2.2.2后备保护（距离保护）配置 (2)2.3绘制等效电路图 (2)3．短路电流及残压计算 (4)3.1保护短路点的选取 (4)3.2短路电流的计算 (4)4．保护的配合及整定计算 (6)4.1主保护的整定计算 (6)4.1.1动作电流 (6)4.1.2动作时间 (6)4.1.3灵敏度校验 (7)4.2后备保护的整定计算 (7)4.2.1动作电流 (7)4.2.2动作时间 (8)4.2.3灵敏度校验 (8)5．二次展开原理图的绘制 (9)6．零序保护的评价 (11)参考文献 (11)1．设计任务与要求1.1设计任务系统接线图如下图(图1.1)，发电机以发电机-变压器组方式接入系统，开机方式为两侧各开1台机，变压器T5 1台运行。
参数为：φ115/E =， 1.G2 2.G25==ΩX X ， 1.G4 2.G45==ΩX X ， 1.T2 1.T45==ΩX X ，0.T20.T415==ΩX X ，1.T515Ω=X ，0.T5Ω20=X ，60km A B L -=，45km B C L -=，线路阻抗120.4Ω/km Z Z ==，0 1.2Ω/km =Z ，I K 1.28=rel ，II 1.19=rel K ；III1.23=rel K 。
试对1、2、3、4进行零序保护的设计。
图1.1系统接线图1.2设计要求本设计主要对系统进行零序保护的设计。
要求完成对2、4点的零序保护的设计。
通过对2、4点的保护方式的分析，进行零序三段电流保护，并对设计的保护进行灵敏度校验和整定时间的确定，并进行有关设备的选择和评价。
2．分析要设计的课题内容2.1设计规程继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，110~220kV有效接地电力网线路，应按下列规定装设反应接地短路和相间短路的保护装置。
(1)对于接地短路：①装设带方向和不带方向的阶段式零序电流保护；②零序电流保护不能满足要求时，可装设接地距离保护，并应装设一段或两段零序电流保护作为后备保护。
(2)对于相间短路：①单侧电源单回线路，应装设三相多段式电流或电压保护，如不能满足要求，则应装设距离保护；②双侧电源线路宜装设阶段式距离保护。
2.2本设计的保护配置2.2.1主保护（零序电流保护）的配置电力系统正常运行时是三相对称的，其零序、负序电流值理论上是零。
多数的短路故障是不对称的，其零、负序电流电压会很大，利用故障的不对称性可以找到正常与故障的区别，并且这种差别是零与很大值得比较，差异更为明显。
2.2.2后备保护（距离保护）配置距离保护是利用短路发生时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，该比值反应故障点到保护安装处的距离，如果短路点距离小于整定值，则保护装置动作。
2.3绘制等效电路图绘制三序电压等值网络图如图1、图2、图3。
BCA图1正序网络BCA图2负序网络0.T2X 0.ABZ 0.BCZ 0.T5X 0.T4X ABC图3零序网络3．短路电流及残压计算3.1保护短路点的选取母线A 处分别发生单相接地短路和两相接地短路，求出流过保护2的最大零序电流。
母线B 处分别发生单相接地短路和两相接地短路，求出流过保护1和4的最大零序电流。
母线C 处分别发生单相接地短路和两相接地短路，求出流过保护3的最大零序电流。
3.2短路电流的计算整理线路参数可得：AB 50km =L ； 1.AB 1.AB 500.420Ω==⨯=Z Z ；0.AB 50 1.260Ω=⨯=Z ；BC 45km =L ； 1.BC 2.BC 450.418Ω==⨯=Z Z ；0.BC 45 1.254Ω=⨯=Z ；(1)B 母线单相接地短路时，有上述三序网络图得故障端口正序阻抗：1 1.AB 1.G2 1.T2 1.BC 1.G4 1.T4()||()∑=++++Z X X Z Z X X()()||55601855=++++20Ω=；故障端口负序阻抗:12=20Ω=∑∑Z Z ；故障端口零序阻抗:00.T20.AB 0.T50.T40.BC ()||||()∑=++Z X Z X X Z()()||20||15601545=++12.5Ω=；故障端口零序电流为:单相接地短路时：'.10115/ 1.26522012.52ϕ=∑∑==⨯++Bo kA E I Z Z ；两相接地短路时：".10115/ 1.47520212.52ϕ=∑∑==+⨯+Bo kA E I Z Z ；(2)A 母线分别发生单相接地和两相接地短路时的等值网络。
故障端口正序阻抗为:1.T4 1.G41 1.T2 1.G2 1.AB 1.BC 8.276Ω()||()∑==++++Z X X Z Z X X ；故障端口负序阻抗为:12 8.276Ω∑∑==Z Z ；故障端口零序阻抗为:00.40.0.50.0.3[()||]||∑=++T BC T AB T Z X Z X Z X[(1548)||2073.2]||15=++=10.677Ω；则最大短路零序电流:单相接地短路时：'.φ10 2.438 2∑∑===+o A kA E I Z Z ；两相接地短路时：".01115/8.276210.6772.2412ϕ∑∑=+=⨯=+o A kA E I Z Z ；(3) C 母线分别发生单相接地和两相接地短路时的等值网络。
单相接地短路时，故障端口正序阻抗为:1 1. 1. 1.2 1.2 1.4 1.4()||()8.276∑Ω=++++=AB BC T G T G Z Z Z X X X X ；故障端口负序阻抗为：12 8.276∑∑Ω==Z Z ；故障端口零序阻抗为：00.T20.AB 0.T50.BC 0.T4[()||]||10.694∑Ω=++=Z X Z X Z X ；则最大短路零序电流:单相接地短路时：φ'.10kA 28.27610.6942.4372∑∑⨯+===+o C E I Z Z ；两相接地短路时：φ".01kA 8.276210.6942.2382∑∑+⨯===+o C E I Z Z ；4． 保护的配合及整定计算4.1主保护的整定计算(1) 保护4的零序I 段按躲开下一条线路出口处单相或两相接地时可能出现的最大零序电流0.max 3I 整定，引入可靠系数rel K （一般取1.2~1.3），即set.40.4.max rel 3=I I I K I (4.1) (2) 保护4的零序Ⅱ段与下一条线路的零序Ⅰ段配合，即与保护2的零序I 段配合：II III rel set.4set.2o.b=K II K (4.2) IIrel K 为可靠系数；o.b K 为分支系数。
4.1.1动作电流（1） 保护4的零序Ⅰ段按躲开下一条线路出口处单相或两相接地时可能出现的最大零序电流0.max 3I 整定，由式4.1得：IIset.4rel 0.4.max 3 1.283 1.475 5.664kA =⨯=⨯⨯=I K I ；（2）保护4零序Ⅱ段与下一条线路Ⅰ段配合，即与保护2的Ⅰ段配合由式4.1得：IIset.2rel 0.2.max 3 1.283 2.4389.362kA =⨯=⨯⨯=I K I ； (4.3)分支系数 0.T20.AB0.b 0.T515603.=207=5+=+X Z K X ； (4.4) 由式4.3与4.4结果带入4.2中可得保护4的零序II 段电流为：II II I rel set.4set.2o.b 1.199.362 2.971kA 3.75===⨯K II K ； (4.5) （3）保护2的零序Ⅰ段按躲开下一条线路出口处单相或两相接地时出现的最大零序电流整定，由式4.1可得：I Iset.2rel 0.2.max 3 1.283 2.4389.362kA =⨯=⨯⨯=I K I ； (4.6)4.1.2动作时间保护4的Ⅰ段和保护2的Ⅰ段均为零序速断电流保护，故动作时间均为0s,保护1的Ⅱ段为限时零序电流速断，比Ⅰ段延迟一个△t,故保护4的Ⅱ段的动作时间为0.5s 。
4.1.3灵敏度校验 灵敏度校验公式：k.minsen set.kI K I =(4.7) 式中k.min I 为端点最小电流；set.k I 为保护电流将数据带入4.7式中得灵敏度系数"II0B sen II set.43 1.265 1.28 1.22.971⨯===>I K I 满足要求4.2后备保护的整定计算零序III 段保护按照躲开在下级线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流unb.max I 来整定，引入可靠系数IIIrel K （一般取为1.1~1.2），即为unb.max =III IIIset rel I K I (4.8)其中， unb.max np st er k.max I K K K I = (4.9) 式中np K 为短路电流中非周期分量影响系数，取1.5；st K 为电流互感系数，取0.5；er K 为电流互感误差，取0.1；k.max I 为端点最大电流。
同时，还必须要求各保护之间在灵敏系数上互相配合。
当满足灵敏系数配合的要求时，实际上对零序过电流保护的整定计算，必须按逐级配合的原则来考虑，具体说，就是本保护零序III 段的保护范围，不能超过相邻线路的零序III 段保护的保护范围。
当两个保护之间具有分支电路时，保护装置的启动电流应整定为.4.2.=III IIIIII rel set set o bK II K (4.10) 4.2.1动作电流(1)保护2的零序Ⅲ段保护按躲开末端最大不平衡电流整定，由4.9得：unb.max np st er k.max 0.1831.50.50.1 2.438kA ==⨯⨯=⨯I K K K I ； (4.11)将式4.11结果带入4.8式中得动作电流：set.2unb.max 1.230.1830.23kA ==⨯=IIIIIIrel I K I ； (4.12)(2)保护4的零序Ⅲ段保护按躲开末端最大不平衡电流整定，将式4.12结果带入4.10式中得动作电流：.4.2. 1.230.230.0753.75==⨯=III III III rel set set o b K II K ； (4.13) 4.2.2动作时间保护4的零序Ⅲ段保护与下段线路配合，动作时间比Ⅱ段的动作时间延迟△t ，故动作时间为1s 。