2三段式电流保护的整定及计算.doc

2 2 三段式电流保护的整定计算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。

试对 AB 线路的保护进行整定计算并校验其灵敏度解：（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，整定计算及灵敏度校验时，精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，以便于设定 最小保护范围的校验： =3.49KM 满足要求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 =1.15×1.25×840=1210A选上述计算较大值为动作电流计算值，动作时间 0.5S 灵敏系数校验： 可见，如与相邻线路配合，将不满足要求，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 1.5S，T1 上保护动作最大时限为 0.5S，则该保护的动作时限为 1.5+0.5=2.0S。

灵敏度校验： 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同.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 0.8～0.85 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，一般取 0.8 关于分支系数：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：分支系数计算已知，线路正序阻抗 0.45Ω/KM ，平行线路 70km、MN 线路为 40km，距离Ⅰ段保护可靠系数取 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： =2.52最小汲出系数： 总分支系数： ②与相邻元件的速动保护配合 灵敏度校验： 要求：≥1.3～1.5若灵敏系数不满足要求，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 1.2～1.3；全阻抗继电器返回系数取 1.15～1.25 若测量元件采用方向阻抗继电器： Ψlm——方向阻抗继电器灵敏角 Ψld——负荷阻抗角 ②灵敏度校验 近后备时：要求≥1.3～1.5 远后备时： 要求≥1.2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 与反应相间短路故障的电流保护相似，零序电流保护只反应电流中的零序分量。

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”、“非全相运行伴随振荡”等现象产生的零序电流配合，以保证选择性按非全相且振荡条件整定定值可能过高，灵敏度将不满足要求措施：通常设置两个速断保护，灵敏Ⅰ段按条件①和②整定；不灵敏Ⅰ段按条件③整定在出现非全相运行时闭锁灵敏Ⅰ段2、限时零序电流速断保护基本原理与相间短路时阶段式电流保护相同，不再赘述当灵敏度不满足要求时：可采用与相邻线路的零序Ⅱ段配合，其动作电流、动作时间均要配合 3、零序过电流保护 动作电流整定条件： ①躲过下级线路相间短路时最大不平衡电流 ②零序Ⅲ段保护之间在灵敏度上要逐级配合 。