2022年2三段式电流保护整定及计算.pdf

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：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - 式中：X1线路的单位阻抗，一般0.4 /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：Krel 限时速断保护可靠系数，一般取1.11.2 ；t 时限级差，一般取0.5S；灵敏度校验：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - 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：Krel 可靠系数，一般取 1.151.25；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，Ksen1.3 1.5 作远后备使用时， Ksen1.2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - 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）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - =1160（A）C母线短路电流为：E母线短路电流为：整定计算保护 1 的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：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - 与相邻线路瞬时电流速断保护配合=1.151.25 840 =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：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - - 远后备时：注意：不能作 T1 的远后备四、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、相间距离段保护的整定相间距离保护第段动作阻抗为：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、相间距离段保护的整定相间距离段应与相邻线路相间距离第段或与相邻元件速动保护配合与相邻线路第段配合动作阻抗为：式中：Kbmin最小分支系数。

名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 12 页 - - - - - - - - - Krel 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0.45 /KM ，平行线路 70km 、MN 线路为 40km ，距离段保护可靠系数取 0.85 M侧电源最大阻抗 ZsM.max=25 、最小等值阻抗为ZsM.min=20N侧电源最大 ZsN.max=25 、最小等值阻抗分别为ZsN.min=15，试求 MN线路 M侧距离保护的最大、最小分支系数解：（1）求最大分支系数名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 12 页 - - - - - - - - - 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：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，可与相邻段配合，动作阻抗为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - 动作时间：3、相间距离段保护的整定整定计算原则：按躲过最小负荷阻抗整定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1.151.25 若测量元件采用方向阻抗继电器：lm方向阻抗继电器灵敏角ld 负荷阻抗角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：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 12 页 - - - - - - - - - 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，灵敏段按条件和整定；不灵敏段按条件整定在出现非全相运行时闭锁灵敏段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：躲过下级线路相间短路时最大不平衡电流名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 12 页 - - - - - - - - - 零序段保护之间在灵敏度上要逐级配合名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - - 。