三段式電流保護(hù)的整定及計(jì)算

1、2三段式電流保護(hù)的整定計(jì)算 1、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)整定計(jì)算原則：躲開本條線路末端最大短路電流整定計(jì)算公式： 式中：Iact繼電器動(dòng)作電流 Kc保護(hù)的接線系數(shù) IkBmax最大運(yùn)行方式下，保護(hù)區(qū)末端B母線處三相相間短路時(shí)，流經(jīng)保護(hù)的短路電流。 K1rel可靠系數(shù)，一般取1.21.3。 I1op1保護(hù)動(dòng)作電流的一次側(cè)數(shù)值。 nTA保護(hù)安裝處電流互感器的變比。 靈敏系數(shù)校驗(yàn)： 式中： X1線路的單位阻抗，一般0.4/KM； Xsmax系統(tǒng)最大短路阻抗。 要求最小保護(hù)范圍不得低于15%20%線路全長(zhǎng)，才允許使用。 2、限時(shí)電流速斷保護(hù) 整定計(jì)算原則： 不超出相鄰下一元件的瞬時(shí)速斷保護(hù)范圍。所以保護(hù)1的限

2、時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流大于保護(hù)2的瞬時(shí)速斷保護(hù)動(dòng)作電流，且為保證在下一元件首端短路時(shí)保護(hù)動(dòng)作的選擇性，保護(hù)1的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)該比保護(hù)2大。故： 式中：Krel限時(shí)速斷保護(hù)可靠系數(shù)，一般取1.11.2； t時(shí)限級(jí)差，一般取0.5S； 靈敏度校驗(yàn)： 規(guī)程要求：3、定時(shí)限過電流保護(hù) 定時(shí)限過電流保護(hù)一般是作為后備保護(hù)使用。要求作為本線路主保護(hù)的后備 以及相鄰線路或元件的遠(yuǎn)后備。 動(dòng)作電流按躲過最大負(fù)荷電流整定。 式中： Krel可靠系數(shù)，一般取1.151.25； Krel電流繼電器返回系數(shù)，一般取0.850.95； Kss電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)系數(shù)，一般取1.53.0； 動(dòng)作時(shí)間按階梯原則遞推。 靈敏度分別按近

3、后備和遠(yuǎn)后備進(jìn)行計(jì)算。 式中：Ikmin保護(hù)區(qū)末端短路時(shí)，流經(jīng)保護(hù)的最小短路電流。即：最小運(yùn)行方式下，兩相相間短路電流。 要求：作近后備使用時(shí)，Ksen1.31.5 作遠(yuǎn)后備使用時(shí)，Ksen1.2 注意：作近后備使用時(shí)，靈敏系數(shù)校驗(yàn)點(diǎn)取本條線路最末端；作遠(yuǎn)后備使用時(shí)，靈敏系數(shù)校驗(yàn)點(diǎn)取相鄰元件或線路的最末端；4、三段式電流保護(hù)整定計(jì)算實(shí)例 如圖所示單側(cè)電源放射狀網(wǎng)絡(luò)，AB和BC均設(shè)有三段式電流保護(hù)。已知：1）線路AB長(zhǎng)20km，線路BC長(zhǎng)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Y，d11，且在變壓器上裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)；3）線路AB的最大傳輸功率為9.5MW，功率因數(shù)0.

4、9，自起動(dòng)系數(shù)取1.3；4）T1變壓器歸算至被保護(hù)線路電壓等級(jí)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(duì)AB線路的保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算并校驗(yàn)其靈敏度。解：（1）短路電流計(jì)算 注意：短路電流計(jì)算值要注意歸算至保護(hù)安裝處電壓等級(jí)，否則會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤；雙側(cè)甚至多側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)取流經(jīng)保護(hù)的短路電流值；在有限系統(tǒng)中，短路電流數(shù)值會(huì)隨時(shí)間衰減，整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)時(shí)，精確計(jì)算應(yīng)取相應(yīng)時(shí)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： =1590（A）  =1160（A） C母線短路電流為：   E母線短路電流為：  &#

5、160; 整定計(jì)算 保護(hù)1的段定值計(jì)算   工程實(shí)踐中，還應(yīng)根據(jù)保護(hù)安裝處TA變比，折算出電流繼電器的動(dòng)作值，以便于設(shè)定。 最小保護(hù)范圍的校驗(yàn)： =3.49KM 滿足要求保護(hù)1限時(shí)電流速斷保護(hù) 按躲過變壓器低壓側(cè)母線短路電流整定： 與相鄰線路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)配合 =1.15×1.25×840=1210A選上述計(jì)算較大值為動(dòng)作電流計(jì)算值，動(dòng)作時(shí)間0.5S。 靈敏系數(shù)校驗(yàn)： 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(hù)1定限時(shí)過電流保護(hù) 按躲過AB線路最大負(fù)荷電流整定： =501.8A動(dòng)作時(shí)限按階梯原則推。此處假定BC段保護(hù)最大時(shí)

6、限為1.5S，T1上保護(hù)動(dòng)作最大時(shí)限為0.5S，則該保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限為1.5+0.5=2.0S。 靈敏度校驗(yàn)： 近后備時(shí)：    遠(yuǎn)后備時(shí)： 注意：不能作T1的遠(yuǎn)后備。 四、距離保護(hù)的整定計(jì)算 相間距離保護(hù)多采用階段式保護(hù),三段式距離保護(hù)整定計(jì)算原則與三段式電流保護(hù)基本相同.1、相間距離段保護(hù)的整定 相間距離保護(hù)第段動(dòng)作阻抗為： 可靠系數(shù)取0.80.85。 若被保護(hù)對(duì)象為線路變壓器組，則動(dòng)作阻抗為： 如果整定阻抗角與線路阻抗角相等，則保護(hù)區(qū)為被保護(hù)線路全長(zhǎng)的80%85%。 2、相間距離段保護(hù)的整定 相間距離段應(yīng)與相鄰線路相間距離第段或與相鄰元件速動(dòng)保護(hù)配合。 與相鄰

7、線路第段配合動(dòng)作阻抗為： 式中：Kbmin最小分支系數(shù)。 Krel可靠系數(shù)，一般取0.8。 關(guān)于分支系數(shù)：助增分支（保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)有電源注入，保護(hù)測(cè)量阻抗將增大） B、汲出分支（保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)有負(fù)荷引出，保護(hù)測(cè)量阻抗將減小。） Znp1引出負(fù)荷線路全長(zhǎng)阻抗 Znp2被影響線路全長(zhǎng)阻抗 Zset被影響線路距離段保護(hù)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(shí)存在時(shí) 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(jì)算已知，線路正序阻抗0.45/KM ，平行線路70km、MN線路為40km，距離段保護(hù)可靠系數(shù)取0.85。M側(cè)電源最大阻抗ZsM.max=25、

8、最小等值阻抗為ZsM.min=20;N側(cè)電源最大ZsN.max=25、最小等值阻抗分別為ZsN.min=15，試求MN線路M側(cè)距離保護(hù)的最大、最小分支系數(shù)。 解：（1）求最大分支系數(shù) 最大助增系數(shù)： 最大汲出系數(shù)： 最大汲出系數(shù)為1。 總的最大分支系數(shù)為： （2）求最小分支系數(shù) 最小助增系數(shù)： =2.52最小汲出系數(shù)： 總分支系數(shù)： 與相鄰元件的速動(dòng)保護(hù)配合 靈敏度校驗(yàn)： 要求：1.31.5若靈敏系數(shù)不滿足要求，可與相鄰段配合，動(dòng)作阻抗為 動(dòng)作時(shí)間： 3、相間距離段保護(hù)的整定   整定計(jì)算原則：按躲過最小負(fù)荷阻抗整定    按躲過最小負(fù)荷阻抗整

9、定可靠系數(shù)取1.21.3；全阻抗繼電器返回系數(shù)取1.151.25。 若測(cè)量元件采用方向阻抗繼電器： lm方向阻抗繼電器靈敏角 ld負(fù)荷阻抗角 靈敏度校驗(yàn)       近后備時(shí)：     要求1.31.5     遠(yuǎn)后備時(shí)：     要求1.2注意：以上動(dòng)作阻抗為一次側(cè)計(jì)算值，工程實(shí)踐中還應(yīng)換算成繼電器的整定值：五、階段式零序電流保護(hù)的整定 三段式零序電流保護(hù)原理接線圖 1、零序電流速斷保護(hù) 與反應(yīng)相間短路故障的電流保護(hù)相似，零序電流保護(hù)只反應(yīng)電流中的零序分量。躲過被保護(hù)線路末端接地短路時(shí)，保護(hù)安裝處測(cè)量到的最大零序電流整定。 由于是保護(hù)動(dòng)作速度很快，動(dòng)作值還應(yīng)與“斷路器三相觸頭不同時(shí)閉合”、“非全相運(yùn)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(shè)置兩個(gè)速斷保護(hù)，靈敏段按條件和整定；不靈敏段按條件整定。在出現(xiàn)非全相