三段式电流保护03616

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三段式电流保护(通用教材)

由三相五柱电压互感器组成
中性点直接接地系统的接地保护
零序电流保护零序方向电流保护
零序电流保护
零序电流速断保护的整定原则 (1)零序I段的动作电流应躲过被保护线路末端发生单相或两
相接地短路时可能出现的最大零序电流。 (2)躲过由于断路器三相触头不同时合闸所出现的最大零序
电流。 (3)在220kV及以上电压等级的电网中，当采用单相或综合
影响阻抗继电器正确工作的因素及克服方法
电力系统振荡的影响及振荡闭锁回路电力系统振荡
影响阻抗继电器正确工作的因素及克服方法
振荡闭锁电力系统发生振荡和短路时的主要区别振荡时，电流和各点电压的幅值均呈现周期性变化而短路后，短路电
而短路时，电流是突然增
动作时限的整定
构成
灵当敏过系电数流(保K护sen作)的为校本验线路的t2I主II保护t时1II，I 要求Kt sen
≥
1.3~1.5；
当作为相邻线路的后备保护时，要求Ksen ≥ 1.2。
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。
绝缘监视装置
绝缘监视装置
零序电流保护
当发生单相接地时，故障线路的零序电流是所有非故障元件的零序电流之和，故障线路零序电流比非故障线路大，利用这个特点可以构成零序电流保护。保护装置通过零序电流互感器取得零序电流，电流继电器用来反映零序电流的大小并动作于信号。
零序功率方向保护
利用故障线路与非故障线路零序功率方向不同的特点，可以构成有选择性的零序功率方向保护，发生接地故障时，故障线路的零序电流滞后于零序电压90°，若使零序功率方向继电器的最大灵敏角为，则此时保护装置灵敏动作。非故障线路的零序电流超前零序电压 90°，零序电流落人非动作区，保护不动作。

三段式过流保护讲义PPT

2、整定计算（1）动作电流电流定值整定原则：不超出相邻Ⅰ段保护范围，习惯上讲：配合。为确保能够保护全长，灵敏度：注：若存在多个相邻元件，应分别整定，取大者。 Klm≥1.2，是因为考虑了以下不利于保护动作的因素。（a）可能存在非金属性短路，使短路电流Id较小；（b）实际的短路电流小于计算值；（c）电流互感器有负误差，使短路时流入保护起动元件中的电流变小；
注：过长，可考虑电流定值按与相邻II段或III段配合，时间定值就不必按阶梯原则。 3、对定时限过电流保护的评价优点：结构简单，工作可靠，对单侧电源的放射型电网能保证有选择性的动作。不仅能作本线路的近后备（有时作为主保护），而且能作为下一条线路的远后备。在放射型电网中获得广泛应用，一般在35千伏及以下网络中作为主保护。缺点：动作时间长，而且越靠近电源端其动作时限越大，对靠电源端的故障不能快速切除。
谢谢大家
1、工作原理反应电流增大而动作,它要求能保护本条线路的全长和下一条线路的全长。作为本条线路主保护拒动的近后备保护，其保护范围应包括下条线路或设备的末端。过电流保护在最大负荷时，保护不应该动作。 2、整定计算 I、II构成了主保护当地后备近作用：后备远方后备远原则：按躲开被保护线路的最大负荷电流，且在自起动电流下继电器能可靠返回进行整定：其中：Ifhmax = KzqIfh Kzq：2以上 Kh：为什么要考虑？
3、对限时电流速断保护的评价（优点）限时电流速断保护结构简单，动作可靠，能保护本条线路全长。（缺点）不能作为相邻元件（下一条线路）的后备保护，受系统运行方式变化较大。三、定时限过电流保护（电流III段）定义：其动作电流按躲过被保护线路的最大负荷电流整定，其动作时间一般按阶梯原则进行整定以实现过电流保护的动作选择性，并且其动作时间与短路电流的大小无关。

三段式电流保护定值整定和安装接线

t t t t
Ⅲ 1 Ⅲ 2 Ⅲ 3
t ＝t
Ⅲ 2
Ⅲ 3 Ⅲ 4
Ⅲ 4
t
线路的 III 段动作时限 = 下一线路 Ⅲ Ⅲ t1 ＝t 2 t 的III段动作时限+△t
整定方法：从整条线路末端向整条线路始端（电源端）整定，逐级加△t(0.5s).
t ＝t
Ⅲ 3
t
注：当相邻有多个元件，应选择与相邻时限最长的配合
例子：下图所示的单侧电源辐射网络，线路L1、L2上均装设三段式电流保护。已知 ES 115/ 3KV ，最大运行方式下系统的等值阻抗Xs.min =13Ω，最小运行方式下系统的等值阻抗Xs.max= 14Ω,线路单位长度正序电抗X1=0.4 Ω/km, L1正常运行时最大负荷电流为120A,线路L2的过电流保护的动作时限为2.0s.计算线路L1三段式电流保护的动作电流、动作时限并校验保护的灵敏系数。
=
ES 1.2 × XS.min+X1l
ES 115/ 3KV
AB
= 1.2 ×
ES XS.min+X1l AC
3KV
=1.2 ×
ES XS.min+X1l AD
3KV
= 1.2 × 13+0.4×80
66.395
= 1.2 ×
ES 115/
13+0.4×160
66.395
= 1.2 ×
ES 115/
• 1）整定原则： ①躲最大负荷电流
②在外部故障切除后，电动机自起动时，应可靠返回。
• 2）动作电流： K rel I act K ast I R Kr
Krel——可靠系数，取1.2—1.3，常取1.2 Kr——电流继电器返回系数，取0.85—0.95，常取0.85 Kast——自起动系数，取1.5—3,常取2.2 IR——本线路末最大负荷电流，通常是电动机自起动电流

三段式电流速断保护

电力系统继电保护第一节无时限电流速断保护
电流保护
（current quick-break protection）
首先建立三段式电流保护的整体概念
三段式电流保护无时限电流速断保护（I段）限时电流速断保护（ Ⅱ段）定时限过电流保护（ Ⅲ段）
有时也两段式电流保护—I、Ⅲ或Ⅱ、Ⅲ
关键
根据电流大小区分正常和故障，分保护范围内、保护范围外。
电力系统继电保护
电流保护
B I 2
A
QF1
I 1
C
k1 QF 2 k2
l
问题1
I 1
l
I 2
保护1 能否区分本线路末端k1和下一线路出口k2点的短路电流？
I段: 只能保护本线路的一部分，动作时限为 0s，为什么只能保护线路的一部分？
电力系统继电保护
电流保护
B I 2k1Biblioteka AQF1I 1
k2
C
l
I 1
1、作用保护本线路的全长 2、整定原则与相邻下一线路I段配合主保护后备保护
I
II op .1
K I
II rel
I op .2
可靠系数取1.1~1.2
3、动作时间
与相邻下一线路I段配合
t t t 0.5s
II 1 I 2
电力系统继电保护
4.灵敏度校验
用本线路末端最小运
电流保护
躲过变压器低压侧的最大三相短路
电流，开关1和开关2的一段保护整定计算方法？怎么配合？ A B 1 2
~
电力系统继电保护
6.评价
优点：简单、动作快速；
电流保护
缺点：不能保护线路全长，且受运行方式影响较大，煤矿地面主变电所到井下中央变电所、绞车房、

任务2 三段式电流保护

确定保护装置起动值，灵敏系数，动作时限等过程。
线路相间短路的电流保护有以下几种：无时限电流速断保护定时限过电流保护阶段式电流保护电流电压连锁保护反时限过电流保护

三段式电流保护

无时限电流速断保护限时电流速断保护护定时限过电流保护
三段式电流保
由于各保护的整定方法不一样，因此动作值、动作时限、范围、灵敏度均不一样

当定时限过电流保护灵敏度不满足要求时，可采用低电压启动的过电流保护。所谓低电压启动的过电流保护是指在定时限过电流保护中同时采用电流测量元件和低于动作电压动作的低电压测量元件来判断线路是否发生短路故障的保护。
1. 工作原理反应电流增大而动作,它要求能保护本条线路的全长和下一条线路的全长。作为近后备保护和远后备保护，其保护范围应包括下条线路或设备的末端。过电流保护在最大负荷时，保护不应该动作。
（3）时间整定为保证保护动作的选择性，过电流保护动作延时是按阶梯原则整定的，即本线路的过电流保护动作延时应比下一条线路的电流Ⅲ段的动作时间长一个时限阶段△t:
' ' t 1'' t 2'' t
3.接线图
电流Ⅲ段保护的原理接线、展开图与电流Ⅱ段保护相同。
4. 对定时限过电流保护的评价
IK
(3)灵敏度校验
K sen
( ) I d2min '' 1.5 I OP
Ksen≥1.5，是因为考虑了以下不利于保护动作的因素。（a）可能存在非金属性短路，使短路电流Id较小；
（b）实际的短路电流小于计算值；
（c）电流互感器有负误差，使短路时流入保护起动元件中的电流变小；（d）继电器的实际起动值可能有正误差，使IOP.r变大； (e) 考虑一定裕度。

三段式过流保护讲义课件

1、工作原理反应电流增大而动作,它要求能保护本条线路旳全长和下一条线路旳全长。作为本条线路主保护拒动旳近后备保护，其保护范围应涉及下条线路或设备旳末端。过电流保护在最大负荷时，保护不应该动作。 2、整定计算 I、II构成了主保护本地后备近作用：后备远方后备远
原则：按躲开被保护线路旳最大负荷电流，且在自起动电流下继电器能可靠返回进行整定：其中：Ifhmax = KzqIfh Kzq：2以上 Kh：为何要考虑？
最小运营方式：就是在一样短路条件下，系统等值阻抗最大，而经过保护装置旳短路电流为最小旳运营方式。
（2）最小短路电流与最大短路电流在最大运营方式下三相短路时，经过保护装置旳短路电流为最大，称之为最大短路电流。
在最小运营方式下两相短路时，经过保护装置旳短路电流为最小，称之为最小短路电流。（3）保护装置旳起动值相应电流升高而动作旳电流保护来讲，使保护装置起动旳最小电流值称为保护装置旳起动电流。（4）保护装置旳整定所谓整定就是根据对继电保护旳基本要求，拟定保护装置起动值，敏捷系数，动作时限等. 无时限电流速断保护(电流I段)。 2. 限时电流速断保护 (电流II段)旳电流速断保护。3. 定时限过电流保护（电
流III段）。
电流保护范围配合阐明图
原理图
展开图
一.无时限电流速断保护(电流I段) 反应电流增大而能瞬时动作切除故障旳电流保护，称为电流速断保护也称为无时限电流速断保护。 1.几种基本概念（1）系统最大运营方式与系统最小运营方式最大运营方式：就是在被保护线路末端发生短路时，系统等值阻抗最小，而经过保护装置旳短路电流为最大旳运营方式。
谢谢大家
四、阶段式电流保护旳应用讨论 1）反应单侧电气量旳保护原理，均是按阶段式配置旳，应掌握其由来和原理。 2）在实际应用中，可灵活应用，如I、II或I、 III或II、III组合。 3）相互之间旳配合一般是指电流定值与时间定值全配合，实在没方法时，也可只配合时间定值。 4）时间定值与电流定值是亲密有关旳，缩小保护范围是处理时间定值过长旳一种方法。 5）反配合问题，由上级定值拟定，只整定本级。

三段式电流保护整定校验设计方案(Word最新版)

三段式电流保护整定校验设计方案通过整理的三段式电流保护整定校验设计方案相关文档，希望对大家有所帮助，谢谢观看！课题名称：三段式电流保护整定校验设计方案前言继电保护装置属于二次系统，是电力系统中的一个重要组成部分。

继电保护装置对电力系统的安全稳定地运行起着极为重要的作用。

继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作。

在电力工程设计和生产运行工作中，继电保护整定计算是一项必不可少的内容，电力工程的设计部门，其整定计算的目的是对电力系统进行计算分析，选择和论证继电保护的配置及选型的正确性。

在社会网络化发展背景下，继电保护装置在网络环境里还近似一个功能齐全的计算机装置，而相对于整个电力网络系算机网统来说，可以算是一个智能化终端服务器。

继电保护装置借电保护助于网络技术的便利性，先利用互联网提供的平台获取电力网络系统运行数据、故障信息，或先连接到被保护原件读取护网络相关数据与信息，再将数据与信息传送给电力网络控制中心。

由此可见，在社会网络化发展背景下，继电保护装置可以借助电力系统提供的广阔平台自动获取电力网络系统运行数据及故障信息，并对通信数据进行测量与控制，从而使得继电保护装置具备集保护、测量和控制于一体的综合自动化功能。

继电保护能够有效的保证电路系统进行正常的运行，从而保证电力系统能够正常的进行工作。

电力系统的各级调度部门，其整定计算的目的是对电力系统中已配置安装好的各种继电保护，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全系统各种继电保护有机协调地布置，正确地发挥其作用。

本设计主要针对长沙市岳麓区一段35kV单侧电源辐射形输电线路发生短路故障中，通过对长沙市岳麓区一段35kV单侧电源辐射形输电线路发生故障时三段式电流保护的动作整定值计算和实验产生的整定值校验数据进行分析并得到正确结论。

摘要本设计是针对三段式电流保护进行整定校验方案设计，收集了相关资料并分析概念，资料收集与概念分析主要是收集计算所需资料，介绍三段式电流保护、三段式电流保护的构成和作用。

浅析三段式电流保护的重要性

与电流速断相比，主要区别是增加了时间继电器KT
信号
KA
KT
KS
4.限时电流速断保护的主要优缺点：
优点：灵敏度好，能保护线路全长。缺点： (a)带 0.5 秒左右的延时，速动性较差； (b)不能做下一段线路的远后备, 加装定时限过电流保护（电流III段保护）。电流Ⅰ、Ⅱ段联合工作就可以保证全线路的故障在0.5 秒内予以切除，一般情况下能够满足速动性的要求，可以作为“主保护”。
1. 定时限过流保护的整定计算
（1）起动电流整定值
5 A 4
B
1 3
M k1 C
起动电流整定值应满足： 2 M · 大于最大负荷电流Il,max · 外部故障切除后保护装置能够可靠返回，即返回电流要 Ire 大于自启动时最大电流图7选择过电流保护启动电流和动作时间的网络图 Iss,max
I升高
Ik
A
2
B 1Leabharlann CI’op2 I’’op2 I’op1
M
l
图4限时电流速断动作特性
考虑与下级线路的速断保护配合
保护范围不超过下级线路速断保护的范围动作时限比下级线路的速断保护高一个时间阶梯
2.限时电流速断保护的整定
（1）起动电流：与下级电流速断配合
A 2 B 1 C
Ik I’op2 I’’op2 I’op1
保护2整定电流大于下条线路出口处短路的最大短路电流
本线路末端短路时保护不能启动
A
2 k1
B
1 k2
C k3 k4
D
Ik I II I’op2 I’op1 IA-Bmax IB-Cmax IC-Dmax l
图2电流速断保护动作特性分析
保护不能启动的范围随运行方式、故障类型的不同而不同。在各种运行方式下、发生各种短路时、保护均能切除故障的短路点位置对应的最小范围，称为最小保护范围。例如，保护2的最小保护范围为上图中直线I'op2 与曲线II交点前面的部分。

继电保护三段电流保护

继电保护三段电流保护3.5阶段式电流保护P74~77电流速断保护只能保护线路的一部分，限时电流速断保护能保护线路全长，但却不能作为下一相邻线路的后备保护，因此，必须采用定时限过电流保护作为本条线路和下一段相邻线路的后备保护。

1.三段式电流保护：由电流速断保护，限时电流速断保护及定时限过电流保护相配合构成的一整套保护。

或或或或或出口继电器I段保护不完全星形接法ABCII段保护III段保护三段式电流保护原理图I段保护II段保护或III段保护或梯形图三段式电流保护展开图2.三段式电流保护的保护特性及时限特性由I段保护切除由I段保护切除由II段保护切除由II段保护切除由III段作后备保护切除3.三段式电流保护的评价优点：简单，可靠，并且一般情况下都能较快切除故障。

一般用于35千伏及以下电压等级的单侧电源电网中。

缺点：灵敏度和保护范围直接受系统运行方式和短路类型的影响，此外，它只在单侧电源的网络中才有选择性。

3.4电流保护的接线方式P63~683.4.1三种基本接线方式1.定义：指保护中电流继电器与电流互感器二次线圈之间的连接方式。

2.常用的三种接线方式：三相三继电器完全星形接线、两相两继电器不完全星形接线和两相电流差接线。

1)三相三继电器完全星形接线的特点：①每相上均装有TA和KA、Y形接线②KA的触点并联(或)或③能反映所有单相接地故障接线系数:KAKconIg流入继电器电流=1(Y形接法)I2TA的二次电流继电器的动作电流：TAIg.operKconIopernTA(3-17)三相三继电器完全星形接线3.4电流保护的接线方式3.4.1三种基本接线方式1.定义：指保护中电流继电器与电流互感器二次线圈之间的连接方式。

2.常用的三种接线方式：三相三继电器完全星形接线、两相两继电器不完全星形接线和两相电流差接线。

1)三相三继电器完全星形接线的特点：2)两相两继电器不完全星形接线的特点：①某一相上不装设TA和KA、Y形接线或②KA的触点并联(或)(通常接A、C相)③不能反映B相接地故障KA接线系数:流入继电器电流KconIgI2=1TA的二次电流TA继电器的动作电流：Ig.operKconIopernTA(3-17)两相两继电器不完全星形接线3.4电流保护的接线方式3.4.1三种基本接线方式1)三相三继电器完全星形接线的特点：2)两相两继电器不完全星形接线的特点：3)两相电流差接线的特点：①某一相上不装设TA(通常接A、C相);②只装一个KA,反映A、C两相电压差。

实验三_三段式电流保护实验

实验三三段式电流保护实验【实验名称】三段式电流保护实验【实验目的】1.掌握无时限电流速断保护、限时电流速断保护及过电流保护的电路原理，工作特性及整定原则；2.理解输电线路阶段式电流保护的原理图及保护装置中各继电器的功用；3.掌握阶段式电流保护的电气接线和操作实验技术。

【预习要点】1.复习无时限电流速断保护、限时电流速断保护及过电流保护相关知识。

2.根据给定技术参数，对三段式电流保护参数进行计算与整定。

【实验仪器设备】【实验原理】1．无时限电流速断保护三段式电流保护通常用于3-66kV电力线路的相间短路保护。

在被保护线路上发生短路时，流过保护安装点的短路电流值，随短路点的位置不同而变化。

在线路的始端短路时，短路电流值最大；短路点向后移动时，短路电流将随线路阻抗的增大而减小，直至线路末端短路时短路回路的阻抗最大，短路电流最小。

短路电流值还与系统运行方式及短路的类型有关。

图3-1曲线1表示在最大运行方式下发生三相短路时，线路各点短路电流变化的曲线；曲线2则为最小运行方式下两相短路时，短路电流变化的曲线。

图3-1 瞬时电流速断保护的整定及动作范围由于本线路末端f1点短路和下一线路始端的f2点短路时，其短路电流几乎是相等的（因f1离f2很近，两点间的阻抗约为零）。

如果要求在被保护线路的末端短路时，保护装置能够动作，那么，在下一线路始端短路时，保护装置不可避免地也将动作。

这样，就不能保证应有的选择性。

为了保证保护动作的选择性，将保护范围严格地限制在本线路以内，就应使保护的动作电流I op1.1（为保护1的动作电流折算到一次电路的值）大于最大运行方式下线路末端发生三相短路时的短路电流I f.B.max，即I op1.1 I f.b.max，I op1.1=K rel I f.b.max式中，K rel—可靠系数，当采用电磁型电流继电器时，取K rel=1.2~1.3。

显然，保护的动作电流是按躲过线路末端最大短路电流来整定，可保证在其他各种运行方式和短路类型下，其保护范围均不至于超出本线路范围。

三段式电流保护

t t 即使
，也可保证2/3的机会保留一条线路
12
3.1单侧电源网络相间短路电流保护
五、电流保护的接线方式
3、性能分析
（4）Y,d11接线变压器后两相短路
IAΥ
IAΔ
k
IBΥ
Ia
IBΔ
ICΥ
Ib Ic
ICΔ
当Y,d11接线的变压器Δ 侧两相短路时，在Y侧滞后相电流大小为其它两
YR
交流回路
直流回路
3.1单侧电源网络相间短路电流保护
七、对电流保护的评价
（1）Ⅰ段、Ⅱ段做为主保护，Ⅲ段做为后备保护。
（2）Ⅰ段不能保护全长，保护范围不稳定。（3）Ⅱ段可以保护全长，保护速动性差一些。（4）Ⅲ段最灵敏，故障越靠近电源，切除时间越长。
（5）简单、可靠，单侧电源系统中选择性较好，一般可以满足速动要求。
情况2：两条线路并联
XL1
XL2
希望切除XL1、XL2中一条即可采用三பைடு நூலகம்星形接线时：
t t 若
，将同时切除两条线路
12
3.1单侧电源网络相间短路电流保护
五、电流保护的接线方式
3、性能分析（3）小接地电流系统中异地两点接地短路
情况2：两条线路并联
XL1
XL2
希望切除XL1、XL2中一条即可采用两相星形接线时：
3、整定计算
A
B
I QF1 k
QF2
C
QF3
II set.1
I II set.1
II set.2 l
三、限时电流速断保护
3、整定计算
A
B k1
C
QF1
QF2
QF3
应比下一条线路速断保护的动作时限高出一个时间阶梯Δ t

三段电流保护

本次知识点
保护作用、原理接线、特点(知道) 保护原理(理解) 整定计算及各保护互相配合工作情况、展开图(掌握)
第一节无时限电流速断保护
作用：作为被保护线路相间短路的主保护
原理：反映被保护元件电流升高而瞬时动作的保护
MI
IK
IK
1 ２
0
N
K
I (3) k max
EM Z M min
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对小接地电流电网中的两点异地接地的反应能力
1.串联线路
完全星型
不完全星型
由于两个保护在定值和时限上都按选择性要求而配合整定的，因此，能够保证100％地只切除线路Ⅱ。
由于B相不装电流互感器和相应的电流继电器，当线路Ⅱ 上发生B相接地，而线路I上发生A相或C相接地时，保护 2不能动作，只能由保护1动作切除线路I，扩大了停电范围。这种接线方式在不同相别的两点接地组合中，只能保证的机会有选择性地切除
一条线路。
A BC I 1 K1 I
I2
K2
I3
上页下页
II III 返回
对小接地电流电网中的两点异地接地的反应能力
1.并联线路
完全星型
两套保护将同时动作，而切除两条线路。
不完全星型
保护动作情况
能保证有2/3的机会只切除一条线路。
A BC I 1
I
I2
K2
II
线路II故障相别线路III故障相别保护2动作情况
Ig I2
三相三继电器完全星接线方式
可以反 IA IB IC
应各种
II
I
类型的
相间故障和接
Ia Ib
Ic
地故障
上页下页返回

3三段式电流保护

& Eb & Ib
电压相量图：电压相量图：
& Ic & & Uka Ea
ϕk
& Ec
& & & & Uc Ukc Ukb Ub
一、短路电流的计算 3.影响短路电流大小的因素 3.影响短路电流大小的因素 (1)故障类型 (1)故障类型
Ik
(2)
3.1单侧电源网络相间短路电流保护 3.1单侧电源网络相间短路电流保护
2.基本要求 2.基本要求在任何情况能够保护线路的全长，在任何情况能够保护线路的全长，并具有足够的灵敏度；足够的灵敏度；在下一级线路发生故障时候，在下一级线路发生故障时候，首先保证由下一级线路切除故障。下一级线路切除故障。
限时电流速断保护三、限时电流速断保护
3.整定计算 3.整定计算 (1)动作值 (1)动作值
3.1单侧电源网络相间短路电流保护 3.1单侧电源网络相间短路电流保护
指仅反应电流增大而瞬时动作的保护；指仅反应电流增大而瞬时动作的保护；是三段式电流保护的第Ⅰ 是三段式电流保护的第Ⅰ段; 是电流保护的主保护。是电流保护的主保护。
二、电流速断保护
2.整定计算 2.整定计算
A 1
QF1
3.1单侧电源网络相间短路电流保护 3.1单侧电源网络相间短路电流保护
3.1单侧电源网络相间短路电流保护 3.1单侧电源网络相间短路电流保护
一、短路电流的计算 3.影响短路电流大小的因素 3.影响短路电流大小的因素 (2)运行方式 (2)运行方式
举例：举例：保护1 保护1：最大运行方式：最大运行方式：系统A最大运行方式最大运行方式。系统最大运行方式。最小运行方式：最小运行方式：系统A最小运行方式。系统A最小运行方式。

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用于电力系统中对过电流进行保护的一种方式。

它主要包括低电流保护、中电流保护和高电流保护三个阶段。

三段式电流保护的整定及计算是非常重要的，下面将详细介绍三段式电流保护的整定及计算过程。

整定三段式电流保护的整定包括三个方面：电流整定、时间整定和信号整定。

1.电流整定：电流整定是根据电路的额定电流以及电流变化的特点来确定保护整定值的过程。

在给定的时间范围内，对于不同电流等级的设备，设定不同的整定值。

2.时间整定：时间整定是确定过流保护在不同故障情况下的触发时间的过程。

根据故障发生的位置和电路的可靠性要求，设定不同的时间值。

一般情况下，短路故障需要立即跳闸，而过载故障可以延迟一段时间后再跳闸。

3.信号整定：信号整定是对过电流保护的判据进行整定的过程。

根据电流的大小和变化趋势来设定不同的判据。

一般情况下，电流超过设定值就会触发保护装置，但如果电流短时间内迅速增加，则需要设定更低的判据。

计算三段式电流保护的计算主要包括电流计算、时间计算和信号计算。

1.电流计算：电流计算是根据电流的大小和变化规律来确定整定值的过程。

根据电路的特点和运行要求，计算出保护装置的整定值。

一般情况下，电流计算可以通过测量设备的额定电流以及电流变换器的变比来进行。

2.时间计算：时间计算是确定过流保护装置的动作时间的过程。

根据故障的类型和电路的可靠性要求，计算出保护装置的动作时间。

一般情况下，时间计算可以通过测量设备的额定时间和电路的可靠性要求来进行。

3.信号计算：信号计算是根据电流的变化趋势来确定保护装置的判据的过程。

根据电流的大小和变化速度来计算出判据的设定值。

一般情况下，信号计算可以通过测量设备的额定电流和电流变化率来进行。

综上所述，三段式电流保护的整定及计算是根据电路的特点和运行要求，通过电流计算、时间计算和信号计算等步骤来确定保护装置的整定值、动作时间和判据设定值的过程。

只有经过合理的整定和计算，才能保证三段式电流保护的可靠性和精确性，提高电力系统的安全运行水平。

三段式电流保护的整定及计算

第1章输电线路呵护配置与整定计算之青柳念文创作重点：掌握110KV及以下电压等级输电线路呵护配置方法与整定计算原则.难点：呵护的整定计算才能培养要求：基天性对110KV及以下电压等级线路的呵护停止整定计算.学时：4学时主呵护：反映整个呵护元件上的故障并能以最短的延时有选择地切除故障的呵护称为主呵护.后备呵护：主呵护拒动时，用来切除故障的呵护，称为后备呵护.辅助呵护：为补偿主呵护或后备呵护的缺乏而增设的简单呵护.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，三相相间短路故障发生的危害最严重；单相接地短路最罕见.相间短路的最基本特征是：故障相活动短路电流，故障相之间的电压为零，呵护装置处母线电压降低；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呵护；可以反应零序电流的大小构成零序电流呵护；可以反应零序功率的方向构成零序功率方向呵护.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，主要决议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.③在电力系统运行方式变更时，如果输电线路和中性点接地的变压器数目不变，则零序阻抗和零序等效网络就是不变的.但电力系统正序阻抗和负序阻抗要随着系统运行方式而变更，将间接影响零序分量的大小.④对于发生故障的线路，两头零序功率方向与正序功率方向相反，零序功率方向实际上都是由线路流向母线的.二、呵护的配置小电流接地系统（35KV及以下）输电线路一般采取三段式电流呵护反应相间短路故障；由于小电流接地系统没有接地点，故单相接地短路仅视为异常运行状态，一般操纵母线上的绝缘监察装置发信号，由运行人员“分区”停电寻找接地设备.对于变电站来说，母线上出线回路数较多，也涉及供电的持续性问题，故一般采取零序电流或零序方向呵护反应接地故障.对于短线路、运行方式变更较大时，可不思索Ⅰ段呵护，仅用Ⅱ段+Ⅲ段呵护分别作为主呵护和后备呵护使用.110KV输电线路一般采取三段式相间间隔呵护作为相间短路故障的呵护方式，采取阶段式零序电流呵护作为接地短路的呵护方式.对极个别非常短的线路，如有需要也可以思索采取纵差呵护作为主呵护.注意：1、在双侧电源的输电线路上，当反方向短路时，如果呵护能够失去选择性的话，就应该增设方向元件，构成方向电流呵护.2、变压器——线路组接线时，将线路视为变压器绕组的引出线，不再单独设置呵护.3、呵护的配置没有定则，只要能反应对象上能够出现的所有故障且知足呵护的四个基本要求的方案都可以，最经济的方案就是最好的.无论那种呵护，其活络度都应知足规程要求，否则应改换其它呵护方式.三、三段式电流呵护的整定计算1、瞬时电流速断呵护整定计算原则：躲开本条线路结尾最大短路电流整定计算公式：式中：Iact——继电器动作电流Kc——呵护的接线系数IkBmax——最大运行方式下，呵护区结尾B母线处三相相间短路时，流经呵护的短路电流.K1rel——靠得住系数，一般取1.2～1.3.I1op1——呵护动作电流的一次侧数值.nTA——呵护装置处电流互感器的变比.活络系数校验：式中：X1——Ω/KM；Xsmax——系统最大短路阻抗.要求最小呵护范围不得低于15%～20%线路全长，才允许使用.2、限时电流速断呵护整定计算原则：不超出相邻下一元件的瞬时速断呵护范围.所以呵护1的限时电流速断呵护的动作电流大于呵护2的瞬时速断呵护动作电流，且为包管在下一元件首端短路时呵护动作的选择性，呵护1的动作时限应该比呵护2大.故：式中：KⅡrel——限时速断呵护靠得住系数，一般取1.1～1.2；△t——时限级差，一般取0.5S；活络度校验：规程要求：3、定时限过电流呵护定时限过电流呵护一般是作为后备呵护使用.要求作为本线路主呵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——靠得住系数，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；动作时间按门路原则递推.活络度分别按近后备和远后备停止计算.式中：Ikmin——呵护区结尾短路时，流经呵护的最小短路电流.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，活络系数校验点取本条线路最结尾；作远后备使用时，活络系数校验点取相邻元件或线路的最结尾；4、三段式电流呵护整定计算实例如图所示单侧电源放射状网络，AB和BC均设有三段式电流呵护.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中变压器毗连组别为Y，d11，且在变压器上装设差动呵护；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变压器归算至被呵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线路的呵护停止整定计算并校验其活络度.解：（1）短路电流计算注意：短路电流计算值要注意归算至呵护装置处电压等级，否则会出现错误；双侧甚至多侧电源网络中，应取流经呵护的短路电流值；在有限系统中，短路电流数值会随时间衰减，整定计算及活络度校验时，切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：=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呵护1的Ⅰ段定值计算工程实践中，还应根据呵护装置处TA变比，折算出电流继电器的动作值，以便于设定.最小呵护范围的校验：知足要求②呵护1限时电流速断呵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呵护配合××840=1210A选上述计算较大值为动作电流计算值，动作时间0.5S.活络系数校验：可见，如与相邻线路配合，将不知足要求，改为与变压器配合.③呵护1定限时过电流呵护按躲过AB线路最大负荷电流整定：动作时限按门路原则推.此处假定BC段呵护最大时限为1.5S，T1上呵护动作最大时限为0.5S，则该呵护的动作时限为1.5+0.5=2.0S.活络度校验：近后备时：远后备时：注意：不克不及作T1的远后备.四、间隔呵护的整定计算相间间隔呵护多采取阶段式呵护,三段式间隔呵护整定计算原则与三段式电流呵护基底细同.1、相间间隔Ⅰ段呵护的整定相间间隔呵护第Ⅰ段动作阻抗为：靠得住系数取0.8～0.85.若被呵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，则呵护区为被呵护线路全长的80%～85%. 2、相间间隔Ⅱ段呵护的整定相间间隔Ⅱ段应与相邻线路相间间隔第Ⅰ段或与相邻元件速动呵护配合.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——靠得住系数，一般取0.8.关于分支系数：助增分支（呵护装置处至故障点有电源注入，呵护丈量阻抗将增大）B、汲出分支（呵护装置处至故障点有负荷引出，呵护丈量阻抗将减小.）Znp1——引出负荷线路全长阻抗Znp2——被影响线路全长阻抗Zset——被影响线路间隔Ⅰ段呵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Ω/KM ，平行线路70km、MN线路为40km，间隔Ⅰ段呵护靠得住系数取0.85.M侧电源最大阻抗ZsM.max=25Ω、最小等值阻抗为ZsM.min=20Ω;N侧电源最大ZsN.max=25Ω、最小等值阻抗分别为ZsN.min=15Ω，试求MN线路M侧间隔呵护的最大、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与相邻元件的速动呵护配合活络度校验：要求：≥若活络系数不知足要求，可与相邻Ⅱ段配合，动作阻抗为动作时间：3、相间间隔Ⅲ段呵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靠得住系数取1.2～1.3；全阻抗继电器返回系数取1.15～1.25.若丈量元件采取方向阻抗继电器：Ψlm——方向阻抗继电器活络角Ψld——负荷阻抗角②活络度校验近后备时：要求≥1.3～1.5远后备时：要求≥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、阶段式零序电流呵护的整定三段式零序电流呵护原理接线图1、零序电流速断呵护与反应相间短路故障的电流呵护相似，零序电流呵护只反应电流中的零序分量.躲过被呵护线路结尾接地短路时，呵护装置处丈量到的最大零序电流整定.由于是呵护动作速度很快，动作值还应与“断路器三相触头分歧时闭合”、“非全相运行陪同振荡”等现象发生的零序电流配合，以包管选择性.按非全相且振荡条件整定定值能够过高，活络度将不知足要求.措施：通常设置两个速断呵护，活络Ⅰ段按条件①和②整定；不活络Ⅰ段按条件③整定.在出现非全相运行时闭锁活络Ⅰ段.2、限时零序电流速断呵护基来历根基理与相间短路时阶段式电流呵护相同，不再赘述.当活络度不知足要求时：可采取与相邻线路的零序Ⅱ段配合，其动作电流、动作时间均要配合.3、零序过电流呵护动作电流整定条件：①躲过下级线路相间短路时最大不服衡电流②零序Ⅲ段呵护之间在活络度上要逐级配合。

三段式电流保护的配合原则

三段式电流保护的配合原则，其局限性表现在哪些方面？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。

一段又叫电流速断保护，没有时限，按躲开本段末端最大短路电流整定二段又叫限时电流速断，按躲开下级各相邻元件电流速断保护的最大动作范围整定，可以作为本段线路一段的后备保护，比一段多时间t时限。

三段又叫过电流保护，按照躲开本元件最大负荷电流来整定，具有比二段更长的时限，可以作为一二段的后备保护，保护范围最大，时限最长。

电流速断保护（第一段）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。

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%。

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class="relatedlink">断路器</a>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限时电流速断保护（第二段）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。

由于要求它必须保护本线路的全长，因此它的保护范围必然要延伸到下一条线路中去，这样当下一条线路出口处发生短路时，它就要起动，在这种情况下，为了保证动作的选择性，就必须使保护的动作带有一定的时限，但又为了使这一时限尽量缩短，我们就考虑使它的保护范围不超过下一条线路速断保护的保护范围，而动作时限则比下一条线路速断保护高出一个时间阶段。