三段式電流保護的整定及計算

1、段式電流保護的整定計算1、瞬時電流速斷保護L1整定計算原則：躲開本條線路末端最大短路電流 整定計算公式:式中: lact繼電器動作電流Kc保護的接線系數(shù)IkBmax 最大運行方式下，保護區(qū)末端 B母線處三相相間短路時，流經(jīng)保護的 短路電流。Kirel 可靠系數(shù)，一般取 1.21.3。llopi 保護動作電流的一次側數(shù)值。nTA 保護安裝處電流互感器的變比。靈敏系數(shù)校驗: ax 系統(tǒng)最大短路阻抗。丄H12 I、:=兀' 2式中:X1 -線路的單位阻抗,一般0.4 Q/KM ;Xsm要求最小保護范圍不得低于15%20%線路全長，才允許使用。2、限時電流速斷保護整定計算原則: 不超出相鄰下一

2、元件的瞬時速斷保護范圍。所以保護1的限時電流速斷保護的動作 電流大于保護2的瞬時速斷保護動作電流，且為保證在下一元件首端短路時保護動 作的選擇性，保護1的動作時限應該比保護2大。故: 式中: <n rel 限時速斷保護可靠系數(shù)，一般取 1.11.2 ； 時限級差，一般取0.5S ；靈敏度校驗:尸 保護E末端最小兩相相間短路取流計算值保護裝置的動作值規(guī)程要求: 3、定時限過電流保護 定時限過電流保護一般是作為后備保護使用。要求作為本線路主保護的后備 以及相鄰線路或元件的遠后備。動作電流按躲過最大負荷電流整定。'op嚴'匚 max5式中:Km rel可靠系數(shù)，一般取 1.15

3、1.25 ;Krel 電流繼電器返回系數(shù)，一般取0.850.95 ;Kss電動機自起動系 數(shù)，一般取1.53.0 ;動作時間按階梯原則遞推。U靈敏度分別按近后備和遠 后備進行計算。/mill式中: kmin 保護區(qū)末端短路時，流經(jīng)保護的最小短路電流。即：最小運行方式下, 兩相相間短路電流。要求：作近后備使用時，Ksen >1.31.5 作遠后備使用時，Ksen >1.2 注意：作近后備使用時，靈敏系數(shù)校驗點取本條線路最末端；作遠后備使用時，靈 敏系數(shù)校驗點取相鄰元件或線路的最末端;4、三段式電流保護整定計算實例 如圖所示單側電源放射狀網(wǎng)絡，AB和BC均設有三段式電流保護。已知：1）

4、線路AB長20km，線路BC長30km，線路電抗每公里0.4歐姆；2）變電所B、C中變 壓器連接組別為丫，d11，且在變壓器上裝設差動保護；3）線路AB的最大傳輸功 率為9.5MW，功率因數(shù)0.9，自起動系數(shù)取1.3 ； 4）T1變壓器歸算至被保護線路 電壓等級的阻抗為28歐；5）系統(tǒng)最大電抗7.9歐，系統(tǒng)最小電抗4.5歐。試對AB線路的保護進行整定計算并校驗其靈敏度。嚴 _占乂 &幽 ndnTgr丄 V J£TB30帥TIy聞解:(1)短路電流計算注意：短路電流計算值要注意歸算至保護安裝處電壓等級，否則會出現(xiàn)錯誤；雙側 甚至多側電源網(wǎng)絡中，應取流經(jīng)保護的短路電流值；在有限系

5、統(tǒng)中，短路電流數(shù)值 會隨時間衰減，整定計算及靈敏度校驗時，精確計算應取相應時間處的短路電流數(shù) 值。B母線短路三相、兩相最大和最小短路電流為:a .im3£=15907（3）L=開03）7（54+冗 K0.書=1160（ A）C母線短路電流為:37= 660 V3 (7.9 + 50 X 0.4)'=125x1590 = 1990 X)37十490占0.9+ 20 x0.+ 2S)E母線短路電流為:整定計算 保護1的I段定值計算工程實踐中，還應根據(jù)保護安裝處 TA變比，折算出電流繼電器的動作值，以便 于設定。ukin1 尹：E ¥ X, 2；, L最小保護范圍的校驗:

6、=3.49KM100% = 17.5%>15%20滿足要求 保護1限時電流速斷保護 按躲過變壓器低壓側母線短路電流整定:37侖Q d + 20 X 0+ 28)-71=1.3x520- 680()與相鄰線路瞬時電流速斷保護配合=1.15 X1.25 X840=1210A選上述計算較大值為動作電流計算值，動作時間0.5S。靈敏系數(shù)校驗:可見,如與相鄰線路配合，將不滿足要求，改為與變壓器配合。 保護1定限時過電流保護 按躲過AB線路最大負荷電流整定:型_礎匕! _L1眾H95幻rf些丄-皿X-34療柱V3xxD.97 =501.8AJ二仗評=2 31> 11乞1'氓磚502動作

7、時限按階梯原則推。此處假定 BC段保護最大時限為1.5S , T1上保護動作最大時限為0.5S，則該保護的動作時限為1.5+0.5=2.0S 。靈敏度校驗: 近后備時:2爲=£韶小疋:局站爲可靠系數(shù)取0.80.85。若被保護對象為線路變壓器組，則動作阻抗為:如果整定阻抗角與線路阻抗角相等，則保護區(qū)為被保護線路全長的80%85%。2、相間距離n段保護的整定 相間距離n段應與相鄰線路相間距離第I段或與相鄰元件速動保護配合。與相鄰線路第I段配合 動作阻抗為:式中:Kbmi n最小分支系數(shù)。Kn rel 可靠系數(shù)，一般取 0.8。關于分支系數(shù): 助增分支（保護安裝處至故障點有電源注入，保護測

8、量阻抗將增大）B、汲出分支（保護安裝處至故障點有負荷引出，保護測量阻抗將減小。）Znp1 引出負荷線路全長阻抗Znp2被影響線路全長阻抗Zset 被影響線路距離I段保護整定阻抗 汲出系數(shù)是小于1的數(shù)值。C、助增分支、汲出分支同時存在時 總分支系數(shù)為助增系數(shù)與汲出系數(shù)相乘。例題：分支系數(shù)計算 已知，線路正序阻抗0.45 Q/KM ，平行線路70km、MN線路為40km，距離I 段保護可靠系數(shù)取0.85。M側電源最大阻抗ZsM.max=25 Q、最小等值阻抗為ZsM.min=20 Q;N側電源最大ZsN.max=25 Q、最小等值阻抗分別為ZsN.min=15Q，試求MN線路M側距離保護的最大、最

9、小分支系數(shù)。解:(1)求最大分支系數(shù) 最大助增系數(shù):瓦喰二 G+U = 2X40X11站+15 二工9了最大汲出系數(shù): 最大汲出系數(shù)為1?？偟淖畲蠓种禂?shù)為:瓦=懇芳勖瓦漁=3朗冥1793(2)求最小分支系數(shù)最小助增系數(shù):芨 =瓦ariiAi 十瓦 + 乙jjjnax _ 20 + 40 X Q.4 5 + 25 = 2 私7 jJVjaiaK25=2.52最小汲出系數(shù):二 Z -嚴玄二(140-0.蚯70)皿4§ 二0 575140x0,45總分支系數(shù):広7=瓦助瓦孤=2x37213與相鄰元件的速動保護配合靈敏度校驗:要求：1.31.5若靈敏系數(shù)不滿足要求，可與相鄰n段配合，動作阻

10、抗為7" F” 7 I jZ* JZ "7*動作時間:3、相間距離m段保護的整定整定計算原則：按躲過最小負荷阻抗整定按躲過最小負荷阻抗整定乙ZrtunK齧g _0加a 證 min:i肚Kb雄可靠系數(shù)取1.21.3 ;全阻抗繼電器返回系數(shù)取1.151.25。若測量元件采用方向阻抗繼電器:Wlm 方向阻抗繼電器靈敏角WId 負荷阻抗角靈敏度校驗龍a曠毋_1Sin £ AS近后備時:要求1.31.5遠后備時:要求1.2 注意：以上動作阻抗為一次側計算值，工程實踐中還應換算成繼電器的整定值:五、階段式零序電流保護的整定三段式零序電流保護原理接線圖KS2十KSATAkKA3+Iprg1、零序電流速斷保護 與反應相間短路故障的電流保護相似， 零序電流保護只反應電流中的零序分量。 躲 過被保護線路末端接地短路時，保護安裝處測量到的最大零序電流整定?！胺侨捎谑潜Ｗo動作速度很快，動作值還應與“斷路器三相觸頭不同時閉合”、 相運行伴隨振蕩”等現(xiàn)象產(chǎn)生的零序電流配合，以保證選擇性。按非全相且振蕩條 件整定定值可能過高，靈敏度將不滿足要求。措施：通常設置兩個速斷保護，靈敏I段按條件和