三段式过流保护

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的电流保护，称为电流速断保护也称为无时限电流速断保护。

1.几个基本概念

（1）系统最大运行方式与系统最小运行方式

最大运行方式：就是在被保护线路末端发生短路时，系统等值阻抗最小，而通过保护装置的短路电流为最大的运行方式。

最小运行方式：就是在同样短路条件下，系统等值阻抗最大，而通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。

（2）最小短路电流与最大短路电流

在最大运行方式下三相短路时，通过保护装置的短路电流为最大，称之为最大短路电流。在最小运行方式下两相短路时，通过保护装置的短路电流为最小，称之为最小短路电流。（3）保护装置的起动值

对应电流升高而动作的电流保护来讲，使保护装置起动的最小电流值称为保护装置的起动电流。

（4）保护装置的整定

所谓整定就是根据对继电保护的基本要求，确定保护装置起动值，灵敏系数，动作时限等过程。

2、整定计算

（1）动作电流

为保证选择性，保护装置的起动电流应按躲开下一条线路出口处短路时，通过保护的最大短路电流来整定。即

Idz＞Id.max=KK Id.Bmax 式中可靠系数KK =1.2~1.3，

结论:电流速断保护只能保护本条线路的一部分，而不能保护全线路，其最大和最小保护范围Lmax和Lmin。

(2) 保护范围（灵敏度KLm）计算（校验）

《规程》规定，在最小运行方式下，速断保护范围的相对值Lb%＞（15%~20%）时，为合乎要求，即

（3）动作时限

无时限电流速断保护没有人为延时,在速断保护装置中加装一个保护出口中间继电器。一方面扩大接点的容量和数量，另一方面躲过管型避雷器的放电时间，防止误动作。t=0s

3、对电流速断保护的评价

优点：是简单可靠，动作迅速。

缺点：（1）不能保护线路全长；

（2）运行方式变化较大时，可能无保护范围。

注意: (1) 在最大运行方式下整定后，在最小运行

方式下无保护范围。

二、限时电流速断保护(电流II段)的电流速断保护

限时电流速断保护：按与相邻线路电流速断保护相配合且以较短时限获得选择性的电流保护。

1、工作原理

（1）为了保护本条线路全长，限时电流速断保护的保护范围必须延伸到下一条线路中去。（2）为了保证选择性，就必须使限时电流速断保护的动作带有一定的时限。

（3）为了保证速动性，时限应尽量缩短。

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；

（d）继电器的实际起动值可能有正误差，使IdzJ变大；

（e）考虑一定裕度。

思考问题：灵敏性不满足要求，怎么办？

解决方法:

（a）与下一条线路的限时电流速断相配合

（b）动作时限比下一条线路时限电流速断保护的动作时限高出一个时间阶段△t，即

（2）动作延时

为保证选择性，要加延时。

（20～30ms）(60～80ms) 10ms

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。

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？

a）定值与正常负荷比较接近。

b）继电特征

如果不考虑返回，可能出现恰好落在和Ih之间

一开始，保护不动，但区外故障时，保护动作切除故障，始终无法返回，延时到跳闸。

所以实际上是按返回电流躲最大负荷整定：Ih ＝Kk I fhmax

为什么I、II端不考虑返回影响？

因为I、II按故障整定，定值很大，正常时距定值很远，肯定能返回。

时间定值：由于电流定值按躲负荷整定，保护范围很远。为保证选择性，时间空值按阶梯原则。

……

灵敏度：

近

远

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。

四、阶段式电流保护的应用讨论

1）反映单侧电气量的保护原理，均是按阶段式配置的，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）相互之间的配合一般是指电流定值与时间定值全配合，实在没办法时，也可只配合时间定值。

4）时间定值与电流定值是密切相关的，缩小保护范围是解决时间定值过长的一个办法。

5）反配合问题，上级定值确定，整定本级。

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。定时限过电流保护（第三段）过电流保护通常是指其起动电流按躲过最大负荷电流来整定的一种保护。它在正常运行时不起动，而在电网发生故障时，则能反应于电流增大而动作，它不仅能保护线路的全长，也能保护相邻线路的全长，以起到后备保护的作用。三段式电流保护局限性：电流速断保护：不能保护线路全长，在线路较短或运行方式变化较大时可能无保护范围。限时电流速断保护：不能作为相邻元件的后备保护，受系统运行方式变化较大。定时限过电流保护：动作时间长，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。

三段式过流保护

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的电流保护，称为电流速断保护也称为无时限电流速断保护。 1.几个基本概念（1）系统最大运行方式与系统最小运行方式最大运行方式：就是在被保护线路末端发生短路时，系统等值阻抗最小，而通过保护装置的短路电流为最大的运行方式。最小运行方式：就是在同样短路条件下，系统等值阻抗最大，而通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。（2）最小短路电流与最大短路电流在最大运行方式下三相短路时，通过保护装置的短路电流为最大，称之为最大短路电流。在最小运行方式下两相短路时，通过保护装置的短路电流为最小，称之为最小短路电流。（3）保护装置的起动值对应电流升高而动作的电流保护来讲，使保护装置起动的最小电流值称为保护装置的起动电流。（4）保护装置的整定所谓整定就是根据对继电保护的基本要求，确定保护装置起动值，灵敏系数，动作时限等过程。 2、整定计算（1）动作电流为保证选择性，保护装置的起动电流应按躲开下一条线路出口处短路时，通过保护的最大短路电流来整定。即 Idz＞Id.max=KK Id.Bmax 式中可靠系数KK =1.2~1.3，结论:电流速断保护只能保护本条线路的一部分，而不能保护全线路，其最大和最小保护范围Lmax和Lmin。 (2) 保护范围（灵敏度KLm）计算（校验）《规程》规定，在最小运行方式下，速断保护范围的相对值Lb%＞（15%~20%）时，为合乎要求，即（3）动作时限无时限电流速断保护没有人为延时,在速断保护装置中加装一个保护出口中间继电器。一方面扩大接点的容量和数量，另一方面躲过管型避雷器的放电时间，防止误动作。t=0s 3、对电流速断保护的评价优点：是简单可靠，动作迅速。缺点：（1）不能保护线路全长；（2）运行方式变化较大时，可能无保护范围。注意: (1) 在最大运行方式下整定后，在最小运行方式下无保护范围。二、限时电流速断保护(电流II段)的电流速断保护限时电流速断保护：按与相邻线路电流速断保护相配合且以较短时限获得选择性的电流保护。 1、工作原理（1）为了保护本条线路全长，限时电流速断保护的保护范围必须延伸到下一条线路中去。（2）为了保证选择性，就必须使限时电流速断保护的动作带有一定的时限。

三段式电流保护的设计(完整版)

学号 2010 《电力系统继电保护》课程设计（2010届本科）题目：三段式电流保护课程设计学院：物理与机电工程学院专业：电气程及其自动化作者姓名：指导教师：职称：教授完成日期：年12 月26 日

目录 1 设计原始资料........................................................................................................................................ - 3 - 1.1 具体题目..................................................................................................................................... - 3 - 1.2 要完成的内容............................................................................................................................. - 3 - 2 设计要考虑的问题................................................................................................................................ - 3 - 2.1 设计规程..................................................................................................................................... - 3 - 2.1.1 短路电流计算规程.......................................................................................................... - 3 - 2.1.2 保护方式的选取及整定计算 .......................................................................................... - 4 - 2.2 本设计的保护配置..................................................................................................................... - 5 - 2.2.1 主保护配置...................................................................................................................... - 5 - 2.2.2 后备保护配置.................................................................................................................. - 5 - 3 短路电流计算........................................................................................................................................ - 5 - 3.1 等效电路的建立......................................................................................................................... - 5 - 3.2 保护短路点及短路点的选取..................................................................................................... - 6 - 3.3 短路电流的计算......................................................................................................................... - 6 - 3.3.1 最大方式短路电流计算 .................................................................................................. - 6 - 3.3.2 最小方式短路电流计算 .................................................................................................. - 7 - 4 保护的配合及整定计算........................................................................................................................ - 8 - 4.1 主保护的整定计算..................................................................................................................... - 8 - 4.1.1 动作电流的计算............................................................................................................ - 8 - 4.1.2 灵敏度校验...................................................................................................................... - 9 - 4.2 后备保护的整定计算................................................................................................................. - 9 - 4.2.1 动作电流的计算.............................................................................................................. - 9 - 4.2.2 动作时间的计算............................................................................................................ - 10 - 4.2.3 灵敏度校验.................................................................................................................... - 10 - 5 原理图及展开图的的绘制.................................................................................................................. - 10 - 5.1 原理接线图............................................................................................................................... - 10 - 5.2 交流回路展开图........................................................................................................................- 11 - 5.3 直流回路展开图....................................................................................................................... - 12 - 6 继电保护设备的选择.......................................................................................................................... - 12 - 6.1 电流互感器的选择................................................................................................................... - 12 - 6.2 继电器的选择........................................................................................................................... - 13 - 7 保护的评价.......................................................................................................................................... - 14 -

电流三段式保护

电流三段式保护电流速断、限时电流速断和过电流保护都是反应电流增大而动作的保护，它们相互配合构成一整套保护，称做三段式电流保护。三段的区别主要在于起动电流的选择原则不同。其中速断和限时速断保护是按照躲开某一点的最大短路电流来整定的，而过电流保护是按照躲开最大负荷电流来整定的。当线路发生短路时，重要特征之一是线路中的电流急剧增大，当电流流过某一预定值时，反应于电流升高而动作的保护装置叫过电流保护。电源的保护功能主要是过压、过流保护两种功能。两者之间的关系为：任何一种电源在发生故障时，都有可能使输出电流失去控制，为了使用户的负载不致因此而损坏，电源一般都设有过流保护。当有些负载是容性负载时，由于大容量的电解电容器并联在一起，当电源发生故障时，电流就可能大幅度上升，而电压的升值却不甚明显，这时电源内部的过流保护部件会首先启动，电源会自动切断输出。过流保护值是不能人工设定的，机内已经定死，一般为额定电流的1.2～1.5倍。需要说明的是，过压保护会立即快速启动，过流保护则有一秒左右的延时。这是因为如电源正常工作时，如电源的负载发生突然短路，此时电源输出的瞬间电流是数倍或数十倍的额定电流值，可以认为是一个电流冲击，远远超过过流保护的数值，但这时并不希望过流保护起作用。而希望短路解除后，电压自动恢复正常。因此在设计过流保护时，要避开突发短路时的电流冲击，而仅考虑使输出过电流的时长达到一定的值才启动过流保护。过流保护是针对机内故障的，因此既然发生，电源就不应自动恢复。如果一定要再现，必须关机后重新开机。而短路保护、电流报警、短路报警功能是面对用户的，如果电流已经下降，短路已经排除，相对的报警声就会自动解除，电压就会自动恢复正常。电力系统中线路的电流保护以三段式电流保护为出发点，进而衍生出电压闭锁式（启动式）、功率方向式电流保护，而且像阻抗保护等其他需要有选择性的保护也借鉴了这种三段式（多段式）的保护方式 1. I段，无时限电流速断保护保护范围：本段线路（一般线路全长的80~85％，最少线路全长的15%）。动作定值：按最大运行方式下（三相短路）线路末端发生故障整定；灵敏度按最小运行方式下（两相短路）来进行校验。动作时限：速断保护，无时限。 2. II段，带时限电流速断保护保护范围：延伸至下一段线路（为保护本段线路全长）。动作定值：大于下一段线路一段保护动作定值。小于本段线路I段保护定值。动作时限：大于下一段线路一段保护动作时限。大于本段线路I段保护时限。 3. III段，定时限过流保护保护范围：做本线主保护的后备保护，即近后备保护，并做相邻下一线路(或元件)的后备保护，即远后备保护。保护范围要求超越相邻线路末端。动作定值：保证在正常并伴有电动机启动时的负荷电流下不动作；保证外部故障切除，下一母线有电动机启动下的负荷电流不动作。比I段和II段定值小很多。动作时限：各线路III段保护的延时必须相互配合。

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

三段式定时限过流保护

三段式定时限过流保护过流Ⅰ段保护为定时限过流保护，主要作为无时限电流速断保护，用于相间短路的主保护。过流Ⅱ段保护为阶段性相间保护后备保护，可用作限时电流速断保护、过电流保护，以满足保护选择性的要求，过流Ⅲ段保护为定时限/反时限可选过流保护，若定时限控制字投入则过流Ⅲ段按定时限动作，若反时限控制字投入则过流Ⅲ段按反时限动作。图3—1给出了定时限过流保护的逻辑框图。图3—1过流保护逻辑框图 Idz、Tdz分别为过流保护电流启动值和延时定值。即A、B、C三相电流中一相或一相以上大于整定值Idz且持续时间大于整定延时Tdz时过流段保护动作。当整定时间为零秒时，动作时间＜30ms。过流保护动作后，在三相电流同时低于定值的93％时，保护动作复归。 “使能”是指装置某项保护功能的“投入/禁止”，如过流保护使能，即指过流保护投入。在本书中的保护原理及定值说明等部分将大量使用此术语。 3.1.2.2带复合电压的方向过流保护带复合电压闭锁的方向过流保护，是否带复合电压闭锁和方向继电器可以在定值菜单里面选择。其逻辑框图如图3—2所示。 Ia>Ip 方向继电器使能 Ib>Ip 图3—2带复合电压的方向过流保护逻辑框图发信、跳闸过流保护使能 Ia>Idz Ib>Idz Ic>Idz

Ip 、Tdz 、Udz 、Ufx 分别为过流保护的电流启动值、延时时间、电压启动值、负序电压整定值。即A 、B 、C 三相电流中一相或一相以上大于整定值Ip 且持续时间大于整定延时Tdz 时过流保护动作。若需投入方向特性，则需把“方向继电器使能”投入，同时设置好方向特性，如正方向动作则负方向应拒动，反之亦然。若需投入复合电压闭锁过流保护，则需把“复合电压启动”使能投入，同时设置好电压启动值和负序电压值。定值菜单中的“负序电压”对三段过流皆起作用。定值中Ue 为相电压二次额定值57.7V 。 3.1.2.3 带反时限的过流保护过流保护定时限/反时限可选过流保护，同时带复合电压闭锁的方向过流保护，是否带复合电压闭锁和方向继电器可以在定值里面选择,其逻辑框图如图3—3所示。跳闸、发信 Ia>Ip Ib>Ip Ic>Ip 图3—3 带反时限的过流保护逻辑框图 Ip 、Tdz 、Udz 、Ufx 分别为过流保护电流启动值、延时时间、电压启动值、负序电压整定值。即A 、B 、C 三相电流中一相或一相以上大于整定值Ip 且持续时间大于整定延时Tdz 时过流保护动作。在装置中，共有四组动作时间特性方程（曲线）供用户选择使用，后三组动作方程根据IEC255-4标准和英国标准BS142制定。 1·常用反时限，T=p p T I I *2 ??? ? ? ? 2·一般反时限，T=1)(14.002.0-*p p I I T

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

三段式过电流保护

三段式过电流保护：第Ⅰ段―――电流速断保护第Ⅱ段―――限时电流速断保护第Ⅲ段―――过电流保护 ①电流速断保护：电流速断保护按被保护设备的短路电流整定，当短路电流超过整定值时，则保护装置动作，断路器跳闸，电流速断保护一般没有时限，不能保护线路全长（为避免失去选择性），即存在保护的死区．为克服此缺陷，常采用略带时限的电流速断保护以保护线路全长．时限速断的保护范围不仅包括线路全长，而深入到相邻线路的无时限保护的一部分，其动作时限比相邻线路的无时限保护大一个级差。特点： 1.没有时限。 2.不能保护线路全长（存在死区）（一般设定为保护线路全长的85%）。 ②限时电流速断保护：电流速断保护不能保护线路全长，故需要增加一段新的保护，用以切除本线路上速断范围以外的故障，同时也作为电流速断保护的后备保护（电流速断保护拒动，可能原因主要有测量误差，非金属性短路）（非金属性短路即存在过渡电阻，此时短路电流比金属性短路电流小，可能达不到电流速断保护的整定值）。特点： 1.有时限，一般比下一条线路的速断保护高出一个时间阶段△t，通常取0.5s。 2.能保护线路全长，要求灵敏度大于1.3～1.5。（灵敏度指保护长度比总长度，零度1即表示保护全长）。 3.电流速断保护与限时电流速断保护配合，构成一条线路的主保护，保证了全线路范围的故障都能在0.5秒内切除，在一般情况下都能满足速动要求。 ③过电流保护：当电流超过预定最大值时，使保护装置动作的一种保护方式。一般可用熔断体（没有太大冲击电流时，即负荷中电动机容量较少）或断路器。特点： 1.有时限。如果下一级有限时电流速断保护，则比限时电流速断保护高出一个时间阶段（区别于定时限，过电流保护作为第三段保护时，可以使反时限：故障电流越大，动作时间越短）。 2.能保护线路全长。

三段式过流保护的原理及其整定值

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的电流保护，称为电流速断保护也称为无时限电流速断保护。 1.几个基本概念（ 1）系统最大运行方式与系统最小运行方式最大运行方式：就是在被保护线路末端发生短路时，系统等值阻抗最小，而通过保护装置的短路电流为最大的运行方式。最小运行方式：就是在同样短路条件下，系统等值阻抗最大，而通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。（2）最小短路电流与最大短路电流在最大运行方式下三相短路时，通过保护装置的短路电流为最大，称之为最大短路电流。在最小运行方式下两相短路时，通过保护装置的短路电流为最小，称之为最小短路电流。（3）保护装置的起动值对应电流升高而动作的电流保护来讲，使保护装置起动的最小电流值称为保护装置的起动电流。（4）保护装置的整定所谓整定就是根据对继电保护的基本要求，确定保护装置起动值，灵敏系数，动作时限等过程。 2、整定计算（1）动作电流为保证选择性，保护装置的起动电流应按躲开下一条线路出口处短路时，通过保护的最大短路电流来整定。即 Idz ＞Id.max=KK Id.Bmax 式中可靠系数KK =1.2~1.3 ，结论 :电流速断保护只能保护本条线路的一部分，而不能保护全线路，其最大和最小保护范围 Lmax 和 Lmin 。 KLm ）计算（校验） (2) 保护范围（灵敏度 Lb% ＞（ 15%~20% ）时，为合《规程》规定，在最小运行方式下，速断保护范围的相对值乎要求，即（3）动作时限无时限电流速断保护没有人为延时,在速断保护装置中加装一个保护出口中间继电器。一方面扩大接点的容量和数量，另一方面躲过管型避雷器的放电时间，防止误动作。t=0s 3、对电流速断保护的评价优点：是简单可靠，动作迅速。缺点：（ 1）不能保护线路全长；（2）运行方式变化较大时，可能无保护范围。注意 : (1) 在最大运行方式下整定后，在最小运行方式下无保护范围。二、限时电流速断保护(电流 II 段 )的电流速断保护限时电流速断保护：按与相邻线路电流速断保护相配合且以较短时限获得选择性的电流保护。 1、工作原理（1）为了保护本条线路全长，限时电流速断保护的保护范围必须延伸到下一条线路中去。（2）为了保证选择性，就必须使限时电流速断保护的动作带有一定的时限。

三段式继电保护

1.1什么是继电保护装置：继电保护装置是一种由继电器和其它辅助元件构成的安全自动装置。它能反映电气元件的故障和不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号。 (1)故障：将故障元件切除(借助断路器)； (2)不正常状态——自动发出信号以便及时处理，可预防事故的发生和缩小事故影响范围，保证电能质量和供电可靠性。 1.2 继电保护的作用与组成在电力系统中，继电保护装置的基本任务（作用）是: （1）当电力系统中的电气设备发生短路故障时，能自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。（2）当电力系统中的电气设备出现不正常运行状态时，并根据运行维护的条件( 例如有无经常值班人员) ，动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据当时电力系统和元件的危害程度规定一定的延时，以免误动作。继电保护的组成一般由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。就全局而论，在电力系统的安全问题上有两种必须避免的灾害性事故：一种是重大电力设备损坏，另一种是电网的长期大面积停电。在这些方面，电力系统继电保护一直发挥着特殊重要作用。继电保护装置主要都包括三个部分：测量部分、逻辑部分、执行部分。 1.4 继电保护装置的分类继电保护装置一般可以按反应的物理量不同、被保护对象的不同、组成元件的不同以及作用的不同等方式来分类，例如：（1）根据保护装置反应物理量的不同可分为：电流保护、电压保护、距离保护、差动保护和瓦斯保护等。（2）根据被保护对象的不同可分为：发电机保护、输电线保护、母线保护、变压器保护、电动机保护等。在电气化铁道牵引供电系统中，主要有110kV（或220 kV）输电线保护、牵引变压器保护、牵引网馈线保护及并联电容器补偿装置保护等。（3）根据保护装置的组成元件不同可分为：电磁型、半导体型、数字型及微机保护装置等。（4）根据保护装置的作用不同可分为：主保护、后备保护，以及为了改善保护装置的某种性能，而专门设置的辅助保护装置等。当某一电气设备装设有多种保护装置时，其中起主要保护作用的保护装置称为主保护；作为主保护装置备用保护的保护装置称为后备保护。后备保护又分为近后备保护和远后备保护，近后备保护指同一电气设备上多种保护的相互备用，远后备保护则是指对相邻电气设备保护的备用。 3.4 三段式过电流保护装置由于瞬时电流速断保护只能保护线路的一部分，所以不能作为线路的主保护，而只能作为加速切除线路首端故障的辅助保护；略带时限的电流速断保护能保护线路的全长，可作为本线路的主保护，但不能作为下一段线路的后备保护；定时限过电流保护既可作为本级线路的后备保护（当动作时限短时，也可作为主保护，而不再装设略带时限的电流速断保护。），还可以作为相临下一级线路的后备保护，但切除故障的时限较长。一般情况下，为了对线路进行可靠而有效的保护，也常把瞬时电流速断保护（或略带时限的电流速断保护）和定时限过电流保护相配合构成两段式电流保护。对于第一段电流保护，究竟采用瞬时电流速断保护，还是采用略带时限的电流速断保护，可由具体情况确定。如用在线路---变压器组接线，以采用瞬时电流速断保护为佳。

过流三段保护

三段式过流保护是把速断、限时速断及过流三种过电流保护综合在一起的电流保护，其区别为： 1.速断保护：电流定值很大，一般为额定电流8~10倍（我厂经验），无延时出口跳闸 2.限时速断：电流定值较大，一般为额定电流5~7倍，短延时出口跳闸 3.过流：电流定值较小，一般为额定电流2~3倍，较长延时出口跳闸电流速断、限时电流速断和过电流保护都是反应电流增大而动作的保护，它们相互配合构成一整套保护，称做三段式电流保护。三段的区别主要在于起动电流的选择原则不同。其中速断和限时速断保护是按照躲开某一点的最大短路电流来整定的，而过电流保护是按照躲开最大负荷电流来整定的。电流三段保护 2010-04-14 17:04 1 2 3段保护中----动作时间最长是（ 1 ）段，动作时间最短是（ 3）段 ----最灵敏是（ 3 ）段，最不灵敏是（ 1）段 ----动作电流最大是（ 1 ）段，动作电流最小是（ 3 ）段https://www.360docs.net/doc/0211168103.html,/view/ce96976fb84ae45c3b358c84.html 三段式电流保护由：定时限、瞬时速断保护、定时速断保护组成。定时限中，这样选择的：离电源较近的上一级保护动作时限，比相邻电源较远的下一级保护时限要大，也就是说不能越级： t1>t2>t3 或者：ti=t2+△t △t：电流保护的时间差，以此画出来的时限特性曲线，就是阶梯曲线，一般取△t的可靠系数：0.35S~0.6S之间。动作电流的整定：1. 动作电流>线路最大负荷电流 2. 已经动作的，在被保护线路通过最大负荷电流时，应可靠的返回。

瞬时速断保护、定时速断保护的电流、时间整定就看整定值了。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。电流三段保护为了实现过电流保护的动作选择性，各保护的动作时间一般按阶梯原则进行整定。即相邻保护的动作时间，自负荷向电源方向逐级增大，且每套保护的动作时间是恒定不变的，与短路电流的大小无关。具有这种动作时限特性的过电流保护称为定时限过电流保护。三段式电流保护的作用，是利用不同过电流值下，设置不同的延时动作时间来规避工作尖峰电流和使发生短路故障时，只有事故点最近的断路器动作以减少断电的影响范围。三段就是三个时限，一般一段时间最短电流最大（又叫瞬时速断）比如20A 0S 二段三段电流比一段小时间稍微长（叫带时限的过流）一般参照一段可以设二段10A 0.5S 三段8A 1S （具体数值只是告诉你大概意思）各段均可经低电压元件或方向元件闭锁. 意思就是过流可以经复压或方向闭锁，及在满足过流和时间情况下还须满足电压低于定值和方向需满足故障电流方向保护才能动作三段式零序电流保护和上面的过流原理一样，第三段可选择告警或跳闸就是由于三段电流相对比较小可以选择只告警，当然也可以选择跳闸。

三段式电流保护的作用

1、三段式电流保护的作用分别是什么？它们各自有什么优缺点？答：瞬时电流速断保护作为本线路首端的主保护。它动作迅速、但不能保护线路全长。限时电流速断保护作为本线路首段的近后备、本线路末端的主保护、相邻下一线路首端的远后备。它能保护线路全长、但不能作为相邻下一线路的完全远后备。定时限过电流保护作为本线路的近后备、相邻下一线路的远后备。它保护范围大、动作灵敏、但切除故障时间长。 2、影响距离保护正确动作的因素有哪些？答:(1)短路点的过渡电阻； (2)保护安装处与短路点间的分支线； (3)线路串补电容； (4)保护装置电压回路断线； (5)电力系统振荡。 3、图示单侧电源组成网络，线路1L 、2L 上均装设三段式电流保护，已知1L 正常运行时最大负荷电流为120A ；2L 的过电流保护的动作时限为2s 。计算线路1L 的三段式电流保护的动作电流、动作时限并校验保护的灵敏度。（保护I 的可靠系数取1.2，II 的可靠系数取1.1,III 段的可靠系数取1.2，自启动系数取 2.2） Ω=Ω ==1413 max .min ..S S S X X E 3 解： 1、计算短路电流： K1点的最大短路电流：)(475.180 4.0133/1151min .)3(max .1kA L x X E I AB S S K =?+=+= K1点的最小短路电流： )(250.180 4.0143/11523231max .)2(min .1kA L x X E I AB n S S K =?+?=+?= 同理可以得到： K2点的最大短路电流：)(862 .0)3(max .2kA I k = K2点的最小短路电流：)(737 .0)2(min .2kA I k = K3点的最大短路电流：)(609 .0)3(max .3kA I k =

定时限和反时限过流保护

定时限和反时限过流保护 2007-12-15 16:48:22| 分类：知识| 标签：|字号大中小订阅流过保护装置的短路电流与动作时间之间的关系曲线称为保护装置的延时特性。延时特性又分为定时限延时特性和反时限延时特性。定时限延时动作时间是固定的，与短路电流的大小无关。反时限延时动作时间与短路电流的大小有关，短路电流大，动作时间短，短路电流小，动作时间长。短路电流与动作时限成一定曲线关系。过电流保护一般是按避开最大负荷电流这一原则整定的。为了使上、下级的过电流保护具有选择性，在时限上也应应有一个级差。这就使靠近电源端的保护动作时限将很长，这在许多情况下是不允许的。为克服这一缺点，通常采用提高整定值以限制动作范围的办法，不加时限，可以瞬时动作，这种保护叫做电流速断保护。无时限电流速断不能保护线路全长，它只能保护线路的一部分。所以，为了保证动作的选择性，其起动电流必须按最大运行方式来整定（即通过本线路的电流为最大电流），这就存在着保护的死区。为了弥补瞬时速断保护不能保护线路全长的缺点，常采用略带时限的速断保护，即延时速断保护。这种保护一般与瞬时速断保护配合使用，其特点与定时限过电流保护装置基本相同，所不同的是其动作时间比定时限过电流保护的整定时间短。为了使保护具有一定的选择性，其动作时间应比下一级线路的瞬时速断大一时限级差一般取0.5秒。定时限过流保护电流和时间是定值。反时限过流保护是以I2t等于一个常数来整定的，即电流越大，时间越短，其实I2t是发热量。如发电机负序保护一般5％发信；9％启动反时限，I2t=8或10；80％时启动定时限，0.5秒跳发变组。三段的区别主要在于启动电流的选择原则不同。其中速断和限时速断保护是按照躲开某一点的最大短路电流来整定的，而过电流保护是按照躲开最大负荷电流来整定的。电流速断不能保护线路全长，限时电流速断不能作为相邻元件的后备，过电流保护的动作时限较长。

三段式电流保护的设计-课程设计

电力系统继电保护课程设计题目：三段式电流保护的设计班级：楼宇112 姓名： XXX 学号：2011XXXX 指导教师：设计时间： 2013年5月14日评语：成绩

1 设计原始资料 1.1 具体题目如下图所示网络，系统参数为： 35 3kV E ?=,111G Z =Ω、216G Z =Ω、312G Z =Ω错误!未找到引用源。，12120L L km ==、330L km =，40B C L km -=错误!未找到引用源。， 25C D L km -=，错误!未找到引用源。25D E L km -=错误!未找到引用源。，线路阻抗0.4/km Ω， ' 1.2rel K = 错误!未找到引用源。、''''' 1.15rel rel K K ==错误!未找到引用源。，.max 250B C I A -= ，.max 200C D I A -=，.max 100D E I A -=， 1.5ss K = ，0.85re K =错误!未找到引用源。 G1 G2 G3 9 8 7 6 4 5 1 2 3 A B C D E L1 L2 L3 试对线路L1，L2，L3进行电流保护的设计。 1.2 要完成的内容（1）保护的配置及选择；（2）短路电流计算（系统运行方式的考虑、短路点的考虑、短路类型的考虑）；（3）保护配合及整定计算；（4）保护原理展开图的设计；（5）对保护的评价。 2 设计要考虑的问题 2.1 设计规程

2.1.1 短路电流计算规程在决定保护方式前，必须较详细地计算各短路点短路时，流过有关保护的短路电流，然后根据计算结果，在满足《继电保护和自动装置技术规程》和题目给定的要求条件下，尽可能采用简单的保护方式。其计算步骤及注意事项如下。（1）系统运行方式的考虑除考虑发电厂发电容量的最大和最小运行方式外，还必须考虑在设备检修或故障切除的情况下，发生短路时流过保护装置的短路电流最大和最小的系统运行方式，以便计算保护的整定值和保护灵敏度。在需采用电流电压联锁速断保护时，还必须考虑系统的正常运行方式。（2）短路点的考虑求不同保护的整定值和灵敏度时，应注意短路点的选择。若要绘制短路电流、电压与距离的关系曲线，每一条线路上的短路点至少要取三点，即线路的始端、中点和末端三点。（3）短路类型的考虑相间短路保护的整定计算应取系统最大运行方式下三相短路电流，以作动作电流整定之用；而在系统最小运行方式下计算两相短路电流，以作计算灵敏度之用。短路的计算选用三相短路或两相短路进行计算均可，因为对保护所取的残余而言，三相短路和两相短路的残余数值相同。若采用电流电压连锁速断保护，系统运行方式应采用正常运行方式下的短路电流和电压的数值作为整定之用。（4）短路电流列表为了便于整定计算时查考每一点的短路时保护安装处的短路电流和，将计算结果列成表格。流过保护安装处的短路电流应考虑后备保护的计算需要，即列出本线路各短路点短路时流过保护安装处的短路电流，还要列出相邻线路各点短路时流过保护安装处的短路电流。计算短路电流时，用标幺值或用有名值均可，可根据题目的数据，用较简单的方法计算。 2.1.2 保护方式的选取及整定计算采用什么保护方式，主要视其能否满足规程的要求。能满足要求时，所采用的保护就可采用；不能满足要求时，就必须采取措施使其符合要求或改用其他保护方式。选用保护方式时，首先考虑采用最简单的保护，以便提高保护的可靠性。当采用简单保护不能同时满足选择性、灵敏性和速动性要求时，则可采用较复杂的保护方式。