三段式零序电流保护
2三段式电流保护的整定及计算
2三段式电流保护的整定及计算三段式电流保护是一种常见的电力系统故障保护装置。
它主要用于检测电流超过设定值时，快速切断电源，以避免设备过载、烧坏或人身安全事故发生。
下面将详细介绍三段式电流保护的整定及计算方法。
三段式电流保护通常包括低、中、高三个阈值，分别是过载电流保护、短路电流保护以及地故障电流保护。
1.过载电流保护：用于检测设备长时间运行时的过负荷状态。
其整定值是设备额定电流的一定倍数。
根据设备的额定电流和过载倍数来计算过载电流保护整定值，公式为：过载电流保护整定值=设备额定电流×过载倍数2.短路电流保护：用于检测电路短路状态，即电流突然增大至极高值的情况。
其整定值应根据电路短路电流计算得出。
计算短路电流保护整定值需要考虑电路特性，主要包括电压、阻抗等参数。
常用的计算方法有以下两种：a.阻抗差法：根据电路的阻抗及电源电压计算短路电流。
该方法适用于阻抗较大的电路。
计算公式为：短路电流保护整定值=电压/阻抗b.零序电流法：根据电路的零序电流及电源电压计算短路电流。
该方法适用于系统中存在地故障的情况，能够考虑地回路的耦合。
计算公式为：短路电流保护整定值=电压/零序电流3.地故障电流保护：用于检测系统中的接地故障，确保故障电流不致超过安全范围。
通常情况下，地故障电流保护整定值根据系统的雷电冲击电流及接地电阻计算得出。
计算公式为：地故障电流保护整定值=雷电冲击电流×接地电阻整定三段式电流保护的关键在于准确计算保护整定值。
通常需要详细了解电力系统的参数及各个设备的特性。
根据不同系统的具体情况，也可以采用其他方法进行计算，例如考虑设备的感应熔丝特性等。
值得注意的是，三段式电流保护的整定值并非固定不变，而是需要根据系统运行情况和设备参数做动态调整。
为确保系统的可靠性和安全性，应定期对保护装置进行检查和整定。
总之，三段式电流保护是电力系统中一项重要的保护措施。
通过合理的整定及计算，能够确保保护装置在电流异常情况下的正确动作，有效防止设备过载、烧坏以及人身安全事故的发生。
1何谓三段式电流保护其各段是怎样获得动作选择性的
1．何谓三段式电流保护？其各段是怎样获得动作选择性的？答：由无时限电流速断、限时电流速断与定时限过电流保护组合而构成的一套保护装置，称为三段式电流保护。
无时限电流速断保护是靠动作电流的整定获得选择性；时限电流速断和过电流保护是靠上、下级保护的动作电流和动作时间的配合获得选择性。
2．流电路中，电流的频率、电感的感抗，电容的容抗各为多少？答：在直流电路中，电流的频率为零，电感的感抗为零，电容的容抗为无穷大。
3．用接有备用电源自投装置低压起动元件的电压互感器时,应注意什么?答：应先将自投装置退出运行，然后停无压起动回路的电压互感器，以防自投装置误动作。
4．安装及大修后的电力变压器,为什么在正式投入运行前要做冲击合闸试验?冲击几次?答：新安装及大修后的电力变压器在正式投入运行前一定要做冲击合闸试验，这是为了检验变压器的绝缘强度和机械强度，校验差动保护躲过励磁涌流的性能。
新安装的设备应冲击五次，大修后设备应冲击三次。
5．导体焊接中应留意哪些问题？答：（1）应使用30W及以下的电烙铁（2）应用镊子夹住所焊的晶体管脚（3）焊接时间不能过长。
6．什么叫重合闸前加速？答：重合闸前加速保护，是当线路上（包括相邻线路）发生故障时，靠近电源侧的保护首先无选择性动作跳闸，而后借助重合闸来纠正，这种方式称为重合闸前加速。
7．BCH-2型和BCH-1型差动继电器的特性有什么不同?答：BCH-2型和BCH-1型差动继电器中有短路线圈，其避越变压器厉磁涌流的性能优越。
BCH-1型差动继电器中有制动线圈，对其避越外部故障时不平衡电流的性能优越。
一般采用BCH-2，当外部故障电流过大而使保护灵敏度不够时，采用BCH-1。
8．安装或二次回路经变动后,变压器差动保护须做哪些工作后方可正式投运?答：新安装或二次回路经变动后的差动保护，应在变压器充电时将差动保护投入运行，带负荷前将差动保护停用，带负荷后测量负荷电流相量和继电器的差电压，正确无误后，方可将差动保护正式投入运行。
三段式可经低电压闭锁的定时限方向过电流保护
1瞬时电流速断保护作为本线路首端的主保护。 它动作迅速、但不能保护线路全长。 2限时电流速断保护作为本线路首段的近后备、 本线路末端的主保护、相邻下一线路首端 的远后备。它能保护线路全长、但不能作 为相邻下一线路的完全远后备。 3定时限过电流保护作为本线路的近后备、相 邻下一线路的远后备。它保护范围大、动 作灵敏、但切除故障时间长。 组合在一起构成一套完整的三段式电流保护。
定时限过电流动作值为定值，延时间隔也为定值；而反时限 电流保护的特点是 动作时限与通入电流大小的平方成反 比,通入电流越大,则动作时限越短.
四 线 图
按相启动的概念：
• 采用按相启动接线是指接入同名相的电流 测量元件和功率方向元件的接点直接串联 的启动方式，这样，当反方向故障时，故 障相的方向元件不动作，非故障相的测量 元件不动作，保证了保护装置不误动。
二、三段式电流保护的特点：
• 当保护线路上发生短路故障时，其主要特征为电 流增加和电压降低。电流保护主要包括：无限时 电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电 流保护。电流速断、限时电流速断、过电流保护 都是反映电流升高而动作的保护装置。 • 使用I段、II段或III段组成的阶段式电流保护，起 最主要的优点就是简单、可靠，并且在一般情况 下也能够满足快速切除故障的要求。因此，在电 网中特别是在35kV及以下的较低电压的网络中获 得了广泛的应用。
三段式电流保护各段保护范围及时限的配合
三、定时限与反时限电流保护的特点：
1、定时限过流电流保护：时限值固定，在电流达到设定值，时间达到 设定值情况下，保护动作。为了实现过电流保护的动作选择性，各保 护的动作时间一般按阶梯原则进行整定。即相邻保护的动作时间，自 负荷向电源方向逐级增大，且每套保护的动作时间是恒定不变的，与 短路电流的大小无关。 2、反时限过流电流保护：是指动作时间随短路电流的增大而自动减小 的保护。时限值不固定，在电流达到设定值，电流值超过设定值越多， 继电保护动作的时间越短，反应速度越快。
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。
继电保护大总结之零序保护
继电保护大总结之零序保护华图教育-—崔琳琳继电保护是国家电网考试电学专业类考试的必考科目，根据刚刚过去的2016年国家电网第一批校园招聘的统一考试来看，四门专业课凸显了继电保护的重要性而弱化了电力系统分析，往年的计算型选择题主要集中在电力系统分析这个科目，而今,老大难问题却出现在了继电保护这个人人头疼的科目上。
继电保护的特点就是知识点多而杂，很多小伙伴在电流保护、零序保护、距离保护、纵联保护、纵差保护、高频保护等众多保护措施以及选择上老虎老鼠傻傻分不清楚。
为了方便小伙伴们，尤其是即将参加2016年二批专业类的小伙伴们的专业备考，华图教育细心的给大家分章节整理了继电保护的重要知识点，下面来看看大伙儿的老大难问题—-零序保护。
零序保护与电力系统分析有很大的关联，属于电力系统分析和继电保护两门学科的交叉性知识点，回忆零序电流的出现原因,大家马上就能想到两个字——接地。
确实,要看是否有零序电流关键是看系统的中性点接不接地，在接地的基础上还要看发生短路的类型，我们非常熟悉的三相短路由于是对称短路，只存在正序分量而被排除在外。
而另一个大家很容易混淆的知识点就是负序电流,负序电流是否存在则要看短路的类型究竟是不是不对称短路。
但是在这里,零序保护却不是看是否中性点接地并发生接地短路，零序保护适用于中性点直接接地系统(大接地系统）中。
学好了零序保护能帮你解决很多电力系统分析中的难点，对于零序保护我们就易错点做出以下总结:一。
填空题1.中性点直接接地电网发生单相接地短路时，零序电压最高值在(接地故障点）处，最低值在（变压器接地中性点）处.2。
三段式零序电流保护由瞬时零序电流速断保护、（限时零序电流速断）保护和（零序过电流）保护组成。
3.零序电流速断保护与反应相间短路的电流速断保护比较，其保护区(长），而且（稳定)。
4。
零序过电流保护与反应相间短路的过电流保护比较,其灵敏性（高），动作时限（短）。
5。
绝缘监视装置给出信号后,用（依次断开线路）方法查找故障线路，因此该装置适用于（出线较少）的情况。
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，一般取1.2～1.3。
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。
灵敏系数校验：式中：X1——线路的单位阻抗，一般0.4Ω/KM；Xsmax——系统最大短路阻抗。
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：KⅡrel——限时速断保护可靠系数，一般取1.1～1.2；△t——时限级差，一般取0.5S；灵敏度校验：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。
式中：KⅢrel——可靠系数，一般取1.15～1.25；Krel——电流继电器返回系数，一般取0.85～0.95；Kss——电动机自起动系数，一般取1.5～3.0；动作时间按阶梯原则递推。
灵敏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。
要求：作近后备使用时，Ksen≥1.3～1.5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）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。
关于三段式保护(word文档良心出品)
关于三段式保护第三章 第一节 单侧电源电网相间短路三段式电流保护一、阶段式电流保护的应用和评价阶段式电流速断保护一般由三段式构成：三段式：Ⅰ段 瞬时电流速断保护、Ⅱ段 限时电流速断保护、Ⅲ段 定时电流速断保护。
Ⅱ段 限时做主保护，Ⅰ段 瞬时做辅助保护（靠近电源侧短路会快速切除）， Ⅲ段 定时 做后备保护，也做下一级线路的远后备保护。
特殊情况：两段式：瞬时、定时或限时、定时。
如单电源供电的最后一段线路，只需要两段式。
四段式：瞬时、限时一级、限时二级、定时。
如，一级限时不能满足对主保护的灵敏度要求时，采用四段式；这时限时保护向下一线路延伸，至它的限时保护的范围（图3-6 b ）2,0.7 1.2t t t t ''''∆=+∆∆=:三段式电流速断保护 优点：简单、可靠，如果不发生保护或断路器拒绝动作的情况，则故障都可以在0.35—0.5s 的时间内予以切除，在35kV 以下电网得到广泛应用。
缺点：受电网接线和运行方式影响。
整定值按最大方式，灵敏度按最小方式校核灵敏度。
二、瞬时电流保护（第Ⅰ段） 1、整定值计算及灵敏性校验定值（定值给定后，不随实际运行方式、短路点位置、短路类型而变化）.2..max =actk B I K I 'rel .1..max =actrel k C I K I ' 可靠性系数： 1.2 1.3rel K =:注意贺书第四版的短路电流（幅值）的记号：..max k B I 最大运行方式，线路AB 末端B 三相短路的最大短路电流（max 既是短路电流最大值，也指最大运行方式），类似地，..max k C I 。
..min k B I 最小运行方式，线路AB 末端B 两相短路的短路电流（min 既是短路电流最小值，也指最小运行方式）类似地，..min k C I 。
实际运行方式下，B 点相间短路的短路电流总是介于 ..min k B I 和..max k B I 之间。
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。
相间保护的三段式保护
相间保护的三段式保护：利用短路故障时电流显著增大的故障特征形成判据构成保护。
其中速断保护按照躲开本线路末端最大短路电流整定，保护本线路的部分；限时速度按保护按躲开下级速度按保护末端短路整定，保护本线路全长；速断和限时速断的联合工作，保护本线路短路被快速、灵敏切除。
过电流保护躲开最大负荷电流作为本线路和相邻线路短路时的后备保护。
主要优点是简单可靠，并且在一般情况下也能满足快速切出故障的要求，因此在电网中特别是在35KV及以下电压等级的网络中获得了广泛的应用。
缺点是它的灵敏度受电网的接线以及电力系统的运行方式变化的影响。
灵敏系数和保护范围往往不能满足要求，难以应用于更高等级的复杂网路。
方向性电流保护：及利用故障是电流复制变大的特征，有利用电流与电压间相角的特征，在短路故障的流动方向正是保护应该动作的方向，并且流动幅值大于整定幅值时，保护动作跳闸。
适用于多断电源网络。
优点：多数情况下保证了保护动作的选择性、灵敏性和速动性要求。
缺点：应用方向元件是接线复杂、投资增加，同时保护安装地点附近正方向发生是你想短路时，由于母线电压降低至零，方向元件失去判断的依据，保护装置据动，出现电压死区。
零序电流保护：正常运行的三相对称，没有零序电流，在中性点直接接地电网中，发生接地故障时，会有很大的零序电流。
故障特征明显，利用这一特征可以构成零序电流保护。
适用网络与110KV及以上电压等级的网络。
优点：保护简单，经济，可靠；整定值一般较低，灵敏度较高；受系统运行方式变化的影响较小；系统发生震荡、短时过负荷是不受影响；没有电压死区。
缺点：对于短路线路或运行方式变化较大的情况，保护往往不能满足系统运行方式变化的要求。
随着相重合闸的广泛应用，在单项跳开期间系统中可能有较大的零序电流，保护会受较大影响。
自耦变压器的使用使保护整定配合复杂化。
方向性零序电流保护：在双侧或单侧的电源的网络中，电源处变压器的中性点一般至少有一台要接地，由于零序电流的实际流向是由故障点流向各个中性点接地的变压器，因此在变压器接地数目比较多的复杂网络中，就需要考虑零序电流保护动作的方向性问题。
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Prepared on 21 November 20212三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，一般取～。
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。
灵敏系数校验：式中：X1——线路的单位阻抗，一般Ω/KM；Xsmax——系统最大短路阻抗。
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：KⅡrel——限时速断保护可靠系数，一般取～；△t——时限级差，一般取；灵敏度校验：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。
式中：KⅢrel——可靠系数，一般取～；Krel——电流继电器返回系数，一般取～；Kss——电动机自起动系数，一般取～；动作时间按阶梯原则递推。
灵敏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。
要求：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，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）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。
零序电流保护例题
题目：如下图所示220kV网络，对断路器1处配置的三段式零序电流保护（不考虑非全相运行状态时系统发生振荡的情况）进行整定，计算定值、动作时间并校验灵敏度。
（2.1=′′′=′′=′rel rel relK K K ，零序最大不平衡电流的计算系数综合考虑为1.0=er tx np K K K 。
C 母线三段零序电流保护动作时间为1秒）。
Ω=Ω=121501X X Ω=11501X Ω=10001X Ω=Ω=172501XX解：一、B 处零序Ⅰ段 对于C 母线处短路，Ω=+++×++=32.1925)304015(25)304015(1X ，Ω=+++×++=82.1517)11011512(17)11011512(0X ，可知两相短路接地为最大方式，故障处的零序电流A I 744782.15232.19310220333max .0=×+××=。
A I op1.625227171774472.12=+××=′。
对于BC 线路15%处短路，Ω=×++×++×+××++=32.27)85.03025()15.0304015()85.03025()15.0304015(1X ，Ω=×++×++×+××++=36.59)85.010017()15.010011512()85.010017()15.010011512(1X ，可知两相短路接地为最小方式，故障处的零序电流A I 260936.59232.27310220333min .0=×+××=，在B 处的零序电流2min.0109014210210226093opI A I ′>=+×=，灵敏度合格。
s t op2.02=′。
B 处零序Ⅲ段：C 母线处三相短路，B 处最大不平衡电流A I unb 4.1493040153102201.03max .=++××=，A I op3.1794.1492.12=×=′′′。
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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）。
中性点直接接地电网，正常运行及发生相间短路时，均没有零序电压和电流；发生接地短路时将出现很大的零序电压和零序电流。
出现零序电压和零序电流是接地故障有别于正常运行和相间短路故障的基本特征。
电力工程手册相关规定表明110kV及以上电网，在中性点直接接地系统中，单相短路接地故障几率占总故障率的70%～90%，所以如何正确设置接地故障的保护是该系统的中心问题之一。
零序电流保护指利用接地时产生的零序电流使保护动作的装置，叫零序电流保护。
零序电流保护中，中性点直接接地系统发生接地短路，将产生很大的零序电流，根据零序电流分量构成保护，可以作为一种主要的接地短路保护。
零序过流保护不反应三相和两相短路，在正常运行和系统发生振荡时也没有零序分量产生，所以它有较好的灵敏度。
但零序过流保护受电力系统运行方式变换影响较大，灵敏度因此降低，特别是短距离线路上以及复杂的环网中，由于速动段的保护范围太小，甚至没有保护范围，致使零序电流保护各段的性能严重恶化，使保护动作时间很长，灵敏度很低。
在电缆线路上都采用专门的零序电流互感器，可以用来实现短路接地保护。
该系统网络是两端电源中性点直接接地110kV系统，因此发生单相短路接地故障时，系统中会出现零序分量，而正常运行时无零序分量，故可利用零序分量构成接地短路的保护。
2.3 系统等效电路图经过计算，该系统的正序、负序、零序的等效电路图分别如图2、3、4所示。
其中各阻抗的计算结果如下： Ω=⨯=24833M 0X Ω==5X X M 2M 1 Ω=⨯=4515330N X Ω==10X 2N 1N XΩ=⨯==84604.1L X X 0L 0Ω=⨯===24604.0L X X 12L 1L X正序等值电路：k图2 正序等值电路图负序等值电路：X 1ＭMX´2kX"2k N X 2Ｎ图3 负序等值电路图零序等值电路：0M图4 零序等值电路图3 三段式零序电流保护整定计算3.1 三段式零序电流保护中的原则零序电流保护与三段式相间短路保护基本相似，也分为三段式：零序电流Ⅰ段为瞬时零序电流速断，只保护线路的一部分；零序电流Ⅱ段为限时零序电流速断，可保护线路的全长，并与相邻线路零序电流速断保护相配合，带有0.5s 延时，它与零序电流Ⅰ段共同构成本线路接地故障的主保护；零序电流Ⅲ段为零序过电流保护，动作时限按阶梯原则整定，它作为本线路和相邻线路的单相接地故障的后备保护。
零序电流速断（零序Ⅰ段）保护零序电流与线路的阻抗有关，可以作出30I 随线路长度L 变化的关系曲线，然后进行整定，起原则类似于相间短路的三段式电流保护。
零序电流速断保护的动作电流的整定三个原则：（1）为保护选择性，动作电流应大于本线路末端单相或两相接地短路时流过保护安装处的可能出现的最大零序电流3max .0I ,即 max 0Ⅰrel Ⅰ1 set 03·I ⋅=I KⅠrelK ---可靠系数，取1.2～1.3. max .03I ---线路末端的最大零序电流 求max .03I故障点：本线路末端故障类型：（假设∑∑=21X X ）整定值按最大运行方式下考虑，即系统零序等值阻抗最小。
单相接地短路最大零序电流：∑∑Φ+⨯=011max.0233Z Z E I ）（单相接地短路M 侧保护1零序电流保护Ⅰ段整定值： max 0Ⅰrel 1Ⅰ1 set 03·I ⋅=I K ）（U f101图5 单相短路接地复合序网图两相接地短路最大零序电流：∑∑Φ∑∑∑∑∑∑∑∑Φ+⨯=+⨯+⋅+⨯=010********,1max.02333Z Z E Z Z Z Z Z Z Z Z E I ）（两相接地短路M 侧保护1零序电流保护Ⅰ段整定值： max 0Ⅰrel 1,1Ⅰ1 set 03·I ⋅=I K ）（U f101图6 两相短路接地复合序网图两者中取较大者：{}）（）（，1,1Ⅰ101Ⅰ10Ⅰ10max set set set I I I =（2）应大于断路器三相不同期合闸（非全相运行）时出现的最大零序电流3bt .0Ibt .0Ⅰrel Ⅰ set 03·I I K =求bt .0I3： Ⅰrel K ---可靠系数，取1.1～1.2。
两相先合，一相断线：∑∑⋅⋅∑∑∑∑∑∑∑∑⋅⋅+-⨯=+⨯+⋅+-⨯=010*******bt .02333Z Z E E Z Z Z Z Z ZZ Z E E I N M N M一相先合，两相断线：∑∑-+⨯=01bt .0233Z Z E E I NM⎭⎬⎫⎩⎨⎧+-+-=∑∑∑∑01N 01N .02E 3,2E 3max 3Z Z E Z Z E I M M bt两者中取较大者：原则所得定值一般较大，保护范围缩小，灵敏度降低，此时可考虑使Ⅰ段带小的延时（0.1S ）躲开不同时合闸时间。
（3）当系统采用单相自动重合闸，单相短路故障被切除后，系统处于非全相运行状态，并伴有系统振荡，将出现很大的零序电流保护可能误动作。
若按（3）整定，这动过电流过大，使保护范围缩小，不能发挥零序Ⅰ段的作用。
应分别设灵敏Ⅰ段和不灵敏Ⅰ段套保护。
3.2 M 侧保护1零序电流保护Ⅰ段整定根据上述零序电流保护原则（1）对M 侧保护1零序电流保护Ⅰ段进行整定。
Ω=+=+=∑1088424X X 3Z L 0M 0M 0 Ω=+=+=∑29245X X Z M 1M 1M 1 本线路末端N 处：单相接地短路最大零序电流：()∑∑Φ+⨯=011max.0233Z Z E I=A 9.119910829231153=+⨯⨯单相接地短路M 侧保护1零序电流保护Ⅰ段整定值：A 87.15599.11993.13·I max 0Ⅰrel Ⅰ(1)1 set 0=⨯==⋅I K 两相接地短路最大零序电流：()∑∑Φ∑∑∑∑∑∑∑∑Φ+⨯=+⨯+⋅+⨯=010********.1max.02333Z Z E Z Z Z Z Z ZZ Z E IA 81310822931153=⨯+⨯=两相接地短路M 侧保护1零序电流保护Ⅰ段整定值：A 9.10568133.13·I max 0Ⅰrel Ⅰ(1,1)1 set 0=⨯==⋅I K 两者中取较大者：{}A87.1559max 1Ⅰ101,1Ⅰ101Ⅰ10Ⅰ10===）（）（）（，set set set set I I I I保护范围校验：校验最小保护范围时，取值与上述计算真好相反；即整定时，若按单相计算，那么，校验时就要采用两相接地考虑。
反之亦然。
因此，该保护利用两相接地短路整定值进行保护范围的校验：A L I set 9.10564.1241311523Z Z E 23min0Lmin Smax M 1110=+⨯⨯=+⋅=I ），（ KM L 7.21min = %15%2.36%100607.21≥=⨯ （满足保护范围要求） 保护延时的整定：Ⅰ段带小的延时（0.1S ）躲开不同时合闸时间，避免保护误动。
s 1.0t 1set 0=I3.3 N 侧保护1零序电流保护Ⅰ段整定根据上述零序电流保护原则（1）对M 侧保护1零序电流保护Ⅰ段进行整定。
Ω=+=+=∑1298445X 3Z 0N 0N 0L X Ω=+=+=∑342410X X Z 1L N 1N 1 本线路末端M 处：单相接地短路最大零序电流：()A Z Z E I 1.10111293423115323301N 1max.0=+⨯⨯=+⨯=∑∑单相接地短路M 侧保护1零序电流保护Ⅰ段整定值：A 43.13141.10113.13·I max 0Ⅰrel 1Ⅰ1 set 0=⨯==⋅I K ）（ 两相接地短路最大零序电流：()A Z Z E I 1.68212923431153233011.1max.0=⨯+⨯=+⨯=∑∑Φ两相接地短路M 侧保护1零序电流保护Ⅰ段整定值： A 73.8861.6823.13·I max 0Ⅰrel Ⅰ(1,1)1 set 0=⨯==⋅I K 两者中取较大者：{}A43.1314max 1Ⅰ101,1Ⅰ101Ⅰ10Ⅰ10===）（）（）（，set set set set I I I I保护范围校验：A L I set 73.8864.1451311523Z Z E 23min0Lmin Smax M 1110=+⨯⨯=+⋅=I ），（ KM L 2.14min = %15%3.26%100602.14≥=⨯ （满足保护范围要求） 保护延时的整定：Ⅰ段带小的延时（0.1S ）躲开不同时合闸时间，避免保护误动。