三段式电流保护整定计算(答案)
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。
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及计算三段式电流保护是一种常见的电力系统故障保护装置。
它主要用于检测电流超过设定值时，快速切断电源，以避免设备过载、烧坏或人身安全事故发生。
下面将详细介绍三段式电流保护的整定及计算方法。
三段式电流保护通常包括低、中、高三个阈值，分别是过载电流保护、短路电流保护以及地故障电流保护。
1.过载电流保护：用于检测设备长时间运行时的过负荷状态。
其整定值是设备额定电流的一定倍数。
根据设备的额定电流和过载倍数来计算过载电流保护整定值，公式为：过载电流保护整定值=设备额定电流×过载倍数2.短路电流保护：用于检测电路短路状态，即电流突然增大至极高值的情况。
其整定值应根据电路短路电流计算得出。
计算短路电流保护整定值需要考虑电路特性，主要包括电压、阻抗等参数。
常用的计算方法有以下两种：a.阻抗差法：根据电路的阻抗及电源电压计算短路电流。
该方法适用于阻抗较大的电路。
计算公式为：短路电流保护整定值=电压/阻抗b.零序电流法：根据电路的零序电流及电源电压计算短路电流。
该方法适用于系统中存在地故障的情况，能够考虑地回路的耦合。
计算公式为：短路电流保护整定值=电压/零序电流3.地故障电流保护：用于检测系统中的接地故障，确保故障电流不致超过安全范围。
通常情况下，地故障电流保护整定值根据系统的雷电冲击电流及接地电阻计算得出。
计算公式为：地故障电流保护整定值=雷电冲击电流×接地电阻整定三段式电流保护的关键在于准确计算保护整定值。
通常需要详细了解电力系统的参数及各个设备的特性。
根据不同系统的具体情况，也可以采用其他方法进行计算，例如考虑设备的感应熔丝特性等。
值得注意的是，三段式电流保护的整定值并非固定不变，而是需要根据系统运行情况和设备参数做动态调整。
为确保系统的可靠性和安全性，应定期对保护装置进行检查和整定。
总之，三段式电流保护是电力系统中一项重要的保护措施。
通过合理的整定及计算，能够确保保护装置在电流异常情况下的正确动作，有效防止设备过载、烧坏以及人身安全事故的发生。
三段式电流保护整定计算实例
三段式电流保护整定计算实例假设有一台变压器，其额定容量为10MVA，额定电压为10kV/400V，接线形式为YNyn0，额定电流为1000A。
现在需要对该变压器进行三段式电流保护的整定计算。
第一步是计算额定电压下的一次电流。
根据变压器的额定容量和额定电压，可以得到一次电流的公式为：I1=S/(3×U1)其中，I1为一次电流，S为变压器的额定容量，U1为变压器的高压侧额定电压。
将数据代入计算，得到一次电流I1的数值：I1=10M/(3×10k)=333.33A第二步是计算三段式电流保护的整定值。
一般情况下，三段式电流保护根据阻抗保护和方向保护进行整定。
阻抗保护整定时，通常设置不同的电流整定值和时间延迟，将整定值和时间延迟作为参数进行计算。
根据实际情况，假设保护整定参数如下：-第一段电流整定值：300A，时间延迟：0.1s-第二段电流整定值：600A，时间延迟：0.2s-第三段电流整定值：900A，时间延迟：0.3s根据整定参数，将整定值乘以一次电流，即可得到实际整定值。
计算结果如下：-第一段整定值：0.1×333.33=33.33A-第二段整定值：0.2×333.33=66.67A-第三段整定值：0.3×333.33=100A第三步是计算方向保护的整定值。
方向保护用于判断故障方向，需要根据实际情况进行整定。
一般情况下，方向保护整定值设置为一次电流的一定百分比。
假设方向保护整定值为20%。
根据方向保护的整定值，将整定值乘以一次电流，即可得到实际整定值。
-方向保护整定值：0.2×333.33=66.67A综上所述，该变压器的三段式电流保护整定值为：-第一段整定值：33.33A，时间延迟：0.1s-第二段整定值：66.67A，时间延迟：0.2s-第三段整定值：100A，时间延迟：0.3s-方向保护整定值：66.67A需要注意的是，这只是一个示例，实际的整定计算可能涉及更多的参数和考虑因素。
电流三段式保护整定_例题
线路AB(A 侧)和BC 均装有三段式电流保护, 它们的最大负荷电流分别为120A 和100A,3） 3） AB 电源振荡时, 流过A 侧开关最大电流为A I k 1770)402015(31150002)3(m ax .=++⨯=[注：计及两侧电源相位差为 180时振荡电流为最大。
]所以：A I op 2040177015.1=⨯=Ω=-⨯⨯=-=19.820204*********min .min .s op L X I E X 啥公式?%48.20%1004019.8%100m i n .=⨯=⨯AB L X X >15％（2）求限时电流速断保护动作值和灵敏系数A I k 1720]24)20552055[(3115000)3(m ax .=++⨯=A IB op 2150172025.1.=⨯=求最小分支系数m in .b K ：[注：由于有电源助增，流过保护安装处的短路电流不等于短路点总短路电流，因此需要计及分支影响，求保护动作值时应采用最小分支系数。
] 有助增分支就要带分支系数2.32540151m in .=++=b KA I K K IB op b rel op 7732.3215015.1.m in .=⨯==25.1773602101153=⨯⨯⨯=sen K (3)求定时限过电流保护动作电流及灵敏度动作电流为：A Iop30512085.08.12.1=⨯⨯=近后备灵敏度为：14.3305602101153=⨯⨯⨯=senK＞1.5满足要求。
当作为远备保护时，应采用C变电站母线两相短路的最小短路电流，并计及分支电流影响，分支系数应计最大值。
最大分支系数为：42040201m ax.=++=bK[注：计算灵敏系数时应采用最大分支系数。
]总阻抗为：Ω=+⨯=∑3940204020X最小两相短路电流为：A Ik1470392101153)2(m in.=⨯⨯=远后备灵敏度为：21.130541470=⨯=senK＞1.2满足要求。
三段式电流保护整定计算实例
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，功率因数，自起动系数取；4）T1变压器归算至被保护线路电压等级的阻抗为28欧；5）系统最大电抗欧，系统最小电抗欧。
试对AB 线路的保护进行整定计算并校验其灵敏度。
其中25.1=I relK ，15.1=II rel K ，15.1=III rel K ，85.0=re K整定计算：① 保护1的Ⅰ段定值计算)(1590)4.0*204.5(337)(31min .)3(max .A l X X E I s skB =+=+=)(1990159025.1)3(max ,1A I K I kB I rel I op =⨯==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。
按躲过变压器低压侧母线短路电流整定:选上述计算较大值为动作电流计算值.最小保护范围的校验：=满足要求②保护1的Ⅱ段限时电流速断保护与相邻线路瞬时电流速断保护配合)(105084025.12A I I op =⨯==×=1210A选上述计算较大值为动作电流计算值，动作时间。
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的Ⅲ段定限时过电流保护按躲过AB 线路最大负荷电流整定：)(6.3069.010353105.985.03.115.136max 1.A I K K K I L re ss III rel IIIop =⨯⨯⨯⨯⨯⨯== =动作时限按阶梯原则推。
此处假定BC 段保护最大时限为，T1上保护动作最大时限为，则该保护的动作时限为+=。
灵敏度校验：近后备时：B 母线最小短路电流：)(1160)4.0*209.7(237)(3231max .)2(min .A l X X E I s s kB =+⨯=+⨯= )5.1~3.1(78.36.30611601.)2(min ..>===III op B K sen I I K 远后备时：C 母线最小短路电流为：2.197.16.3066601.)2(min ..>===III op c k sen I I K。
矿井供电三段式保护整定计算
三段式电流保护工作原理、整定计算什么是三段式电流保护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、下面我们就来详细介绍一下三段时电流保护的工作原理和整定计算方法。
一、电流速断保护（第I段）简单网络接线示意图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。
以上图1所示的网络接线为例，假定每条线路上均装有电流速断保护，对于安装在A母线处的保护1来讲，其起动电流必须整定得大于d2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B母线上三相短路时的电流，即：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，即：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B母线处的保护2就能起动，最后动作于跳断路器2。
后面几段线路的电流速断保护整定原则同上。
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%。
二、限时电流速断保护（第II段）1、工作原理及整定计算的基本原则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（如图1中，对于保护1来说，d2点处）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（如图1中的保护2）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，即如图2（a）所示，由于它能以较小的时限快速切除全线路范围以内的故障，所以我们称它为限时电流速断保护。
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。
三段式电流保护整定的计算方法
三段式电流保护整定的计算方法什么是三段式电流保护？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、下面我们就来详细介绍一下三段时电流保护的工作原理和整定计算方法。
一、电流速断保护（第I段）简单网络接线示意图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。
以上图1所示的网络接线为例，假定每条线路上均装有电流速断保护，对于安装在A母线处的保护1来讲，其起动电流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，即：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，即：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B 母线处的保护2就能起动，最后动作于跳断路器2。
后面几段线路的电流速断保护整定原则同上。
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%。
二、限时电流速断保护（第II段）1、工作原理及整定计算的基本原则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。
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4、下图所示网络，其中各条线路均装设三段式电流保护。
试整定线路AB装设的三段式电流保护（计算三段式电流保护中各段动作电流、动作时限并校验灵敏性）。
s
III
s .s
x
min
.s
x
已知:线路AB正常运行时流过的最大负荷电流为230A； B、C、D母线处发生短路故障时的最大及最小短路电流分别为A
k
509
.1
)3(
max
.
=
KB
I、A
k
250
.1
)2(
min
.
=
KB
I，A
k
722
.0
)3(
max
.
=
KC
I、A
k
612
.0
)2(
min
.
=
KC
I，A
k
638
.0
)3(
max
.
=
KD
I、A
k
542
.0
)2(
min
.
=
KD
I；整定计算使用的可靠系数：25
.1
=
I
rel
K、1.1
=
II
rel
K、15
.1
=
III
rel
K；
自启动系数：5.1
A
=
st
K；返回系数85
.0
=
re
K；时间级差s5.0
=
∆t；并且，电流II段的灵敏度系数应大于1.2，电流III段作为远后备及近后备时的灵敏度系数应分别大于1.1、1.5。
解：对保护1的三段式电流保护进行整定计算。
（1）电流I段（瞬时电流速断保护）：
动作电流计算，kA
886
.1
509
.1
25
.1
)3(
max
.
1.
=
⨯
=
=
KB
I
rel
I
op
I
K
I
动作时限计算，s0
1
=
I t
校验灵敏性，
最小保护范围计算为：
%
5.
51
%
100
]
14
886
.1
2
3
115
3
[
80
4.0
1
%
100
]
2
3
[
1
(%)
max
.
1.
1
min
.
=
⨯
-
⨯
⨯
⨯
⨯
=
⋅
-
=
s
I
op
AB
p
x
I
E
l x
lφ
%
20
~
15
(%)
min
.
>
p
l，可见满足要求。
（2）电流II段（限时电流速断保护）：
动作电流计算，
(1)与保护2的I段配合时：kA
993
.0
)
722
.0
25
.1(
1.1
2.
1.
=
⨯
⨯
=
=I
op
II
rel
II
op
I
K
I
(2)与保护3的I段配合时：kA
877
.0
)
638
.0
25
.1(
1.1
3.
1.
=
⨯
⨯
=
=I
op
II
rel
II
op
I
K
I
取大者，于是kA
993
.0
1.
=
II
op
I
动作时限计算，s 5.05.002
1=+=∆+=t t t I
II 灵敏度系数计算，26.1993
.0250
.11.)2(min .===II op KB se I I k ，2.126.1>=se k ，可见灵敏性满足要求。
（3）电流III 段（定时限过电流保护）： 动作电流计算， A 8.46623085
.05.115.1max .1
.=⨯⨯==L re st III rel III
op I K K K I
动作时限计算，s 0.3}0.3;5.2max {};max {541==∆+∆+∆+∆+=t t t t t t t III III Ⅲ
灵敏度系数计算，
作为本线路的近后备时：7.24668
.0250.11.)
2(min
.===III op KB se I I k ，5.17.2>=se k ，可见灵敏性
满足要求。
作为BC 线路远后备时：3.14668
.0612.01.)2(min
.===III op KC se I I k ，1.13.1>=se k ，可见灵敏性满
足要求。
作为BD 线路远后备时：2.14668
.0542.01.)2(min
.===III op KD se I I k ，1.12.1>=se k ，可见灵敏性满
足要求。