三段式过流保护
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

三段式电流保护问题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。
一、 电流速断保护(第I 段)图1 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'.1dz I 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..max d B I ,即:'.1..max dz d B I I >(1-1)引入可靠系数' 1.2~1.3k K =,则上式即可写为:''.1..max dz k d B I K I =∙(1-2)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..max d C I ,即:''.2..max dz k d C I K I =∙(1-3)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。
三段式电流保护(通用教材)

模块1 线路相间故障的三段式电流保护 (TYBZ01301001) 模块2 电网相间短路的方向电流保护 (TYBZ01301002) 模块3 电网的接地保护 (TYBZ01301003)
模块1 线路相间故障的三段式电流保护 (TYBZ01301001)
【模块描述】 本模块包含三段式电流保护的 工作原理,保护范围,整定计算,正确接线和 特点分析,通过对上述内容的讲解,分析,掌 握继电保护的概念,三段式电流保护在保护范 围,动作值,动作时间上的配合和正确的接线 方式。达到全面掌握三段式电流保护的目的。
模块2 阻抗继电器的构成原理及应用 (TYBZ01302002)
【模块描述】本模块包括反应相间故障和接地 故障的阻抗继电器的构成原理,正确接线及应 用。通过介绍其测量阻抗,整定阻抗,动作阻 抗等内容,达到深刻理解阻抗继电器的构成的 目的。
阻抗继电器的构成原理
阻抗继电器的工作电压
U I Z U OP m m set
模块5 接地距离保护(TYBZ01302005)
【模块描述】本模块介绍接地故障时的特点和 测量阻抗的大小,影响接地继电器正确动作的 因素和解决方法。通过对上述内容的介绍,达 到深刻理解接地距离保护的目的。
接地距离保护
反应接地故障阻抗继电器的接线方式
1 Z l ( I I I I Z 0 I ) Z l ( I 1 I Z 0 Z1 ) UA 1 1 2 0 0 0 1 A 0 Z1 Z1
模块2 电网相间短路的方向电流保护 (TYBZ01301002)
【模块描述】本模块讨论以电流的方向为判据, 解决两侧电源或单电源环网线路电流保护的选 择性问题。通过问题的提出和解决,达到理解 掌握方向元件的构成,正确动作,正确接线和 整定计算的目的。
三段式电流保护

QF
QF
Y
+-
+
KA I> KM
• •
TA
信号
+
KS
-
电流速断保护单相原理接线图
KA--电流继电器 KM--热继电器 KS--时间继电器
2 优缺点
缺点:不能保护线路全长,而且随着系统运行方式的以及故障 类型的不同,其保护范围也要发生相应变化。 优点:因为不反应下一段线路的故障,所以动作时限将不受下 一线路保护时限的影响,可以时限瞬时动作。
特殊情况,如线变组时,将Ⅰ段保护区伸入变压器, 可以保护线路全长。
2
P1
M
l
E
1QF
P2
N
2QF
Zs
Ik
Ik 曲线1
曲线2
k
最大运方三相短路
最小运方 两相短路
最小保护区 最大保护区
M
R
Q
N
k1
I act
I (2) k.min
I (3) k.max l
2 A P1 1QF
Ik
B
C
2QF
ห้องสมุดไป่ตู้
P1Ⅰ段保护区
IaIIct.1KIrIelIaIIct.2
t1II
t
II 2
tt
I22t
3
限时电流速断保护单相原理接线图
QF
QF
Y
-
信号
+
+
+
KA I> KT
KS
-
• •
TA
2
黄金替补--定时限过电流保护
3 定时限过电流保护 线路配置了电流Ⅰ段及Ⅱ段后,可以切除本线 路上的故障。
线路三段式电流保护

实验一三段式电流保护一、传统电磁型继电器三段式电流保护(1)实验目的1.掌握无时限电流速断保护、带时限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、展开图及保护装置中各继电器的功用。
(2)实验原理1.阶段式电流保护的构成无时限电流速断只能保护线路的一部分,带时限电流速断只能保护本线路全长,但却不能作为下一线路的后备保护,还必须采用过电流保护作为本线路和下一线路的后备保护。
由无时限电流速断、带时限电流速断与定时限过电流保护相配合可构成的一整套输电线路阶段式电流保护,叫做三段式电流保护。
输电线路并不一定都要装三段式电流保护,有时只装其中的两段就可以了。
例如用于“线路-变压器组”保护时,无时限电流速断保护按保护全线路考虑后,此时,可不装设带时限电流速断保护,只装设无时限电流速断和过电流保护装置。
又如在很短的线路上,装设无时限电流速断往往其保护区。
图1 三段式电流保护各段的保护范围及时限配合很短,甚至没有保护区,这时就只需装设带时限电流速断和过电流保护装置,叫做二段式电流保护。
在只有一个电源的辐射式单侧电源供电线路上,三段式电流保护装置各段的保护范围和时限特性见图2.11-1。
XL-1线路保护的第Ⅰ段为无时限电流速断保护,它的保护范围为线路XL-1的前一部分即线路首端,动作时限为t1I,它由继电器的固有动作时间决定。
第Ⅱ段为带时限电流速断保护,它的保护范围为线路XL-1的全部并延伸至线路X L-2的一部分,其动作时限为t1II= t2I+△t。
无时限电流速断和带时限电流速断是线路XL-1的主保护。
第Ⅲ段为定时限过电流保护,保护范围包括X L-1及XL-2全部,其动作时限为t1III,它是按照阶梯原则来选择的,即t1III=t2III+△t ,t2III为线路XL-2的过电流保护的动作时限。
继电保护三段电流保护讲解

TA • 继电器的动作电流:
I g.oper
K con
I ope r nTA
(3-17)
KA 三相三继电器完全星形接线
3.4 电流保护的接线方式
3.4.1 三种基本接线方式
1. 定义:指保护中电流继电器与电流互感器二次线圈之间的连接方式。
2. 常用的三种接线方式:三相三继电器完全星形接线、两相两继电器不完 全星形接线和两相电流差接线。
I1.max
动作时限为
t
II 1
t
I 2
t
0.5s
灵敏度校验
K sen
I (2) k .1.min
I II oper.1
600 1.34 1.3 445 符合要求
1.21.590 190.6A 0.85
继电器动作电流
3-11.如图3-21所示,35kV电网线路1的保护拟定为三段式电流保护,已知线路1最 大负荷电流为90A,nTA=200/5,在最大及最小运行方式下各点短路电流见下表。线 路2的定时限过流保护动作时限为1.5s。试对线路1三段式电流保护进行整定计算。
1、保护1的无时限电流速断一次动作电流
K2 K1
K3
I K I I oper.1
(3) rel K .N .max
1.25740 925A
1
2
3
继电器动作电流
II g .oper.1
K con nTA
I
I ope
r
.1
925 200/5
23.125A
图3-21
2、保护1的时限电流速断保护
3.三段式电流保护的评价
优点:简单,可靠,并且一般情况下都能较快切除故障。一般用于35千 伏及以下电压等级的单侧电源电网中。
继电保护三段电流保护讲解

2420 12.3 1.5 190.6
作相邻线路2的远后备保护
K se n
I (2) k .2. m in
I III oper.1
600 3.15 1.2 190.6
3.6 电流电压联锁速断保护
——采用电流电压联锁速断保护,可在不延长保护动作时间的条件下,增 加保护范围。
2. 常用的三种接线方式:三相三继电器完全星形接线、两相两继电器不完 全星形接线和两相电流差接线。
1)三相三继电器完全星形接线的特点:
① 每相上均装有TA和KA、Y形接线
② KA的触点并联(或)
或
③能反映所有单相接地故障
• 接线系数:
K con
Ig I2
流入继电器电流
=1 (Y形接法)
TA的二次电流
TA
190.6 4.76A 200/5
最大运行方式下三相短路电流(A) 最小运行方式下两相短路电流(A)
3520 2420
740 600
310 300
动作时限为
t III 1
t III 2
t
1.5
0.5
2.0s
灵敏度校验: 作本线路的近后备保护
K sen
I (2) k .1. m in
3.6.1 电流电压联锁速断保护原理
7周2,DQ1-2
8周3,DQ4-5
7周3,DQ4-5(停课)
或 与
三相低电压继电器各触点“或”控制KM1
0.5s
灵敏度校验
K sen
I (2) k .1.min
I II oper.1
2420 2.27 1.3 1064
三段式电流保护的设计

三段式电流保护的设计
三段式电流保护是指将电路保护划分为三个阶段,分别为“预警”、“报警”和“切断”。
在实际应用中,三段式电流保护可以起到很好的保护作用,有效地减小电路事故的风险。
三段式电流保护的设计需要考虑以下几个方面:
1. 预警阶段设计:预警阶段是指当电路中出现一些异常情况时,系统会产生出警告信息,提醒用户注意电路的运行状况。
预警阶段所设计的保护措施通常包括监测电流、电压、频率等参数,一旦出现异常将及时警示,并做出相应的调整。
2. 报警阶段设计:当预警阶段不能消除电路问题时,就会进入到报警阶段。
在报警阶段,电路保护系统会通过报警灯、声音或其他方式向用户发出警告信号,提示其必须尽快切断电路。
在设计报警阶段保护措施时,需要考虑到报警条件的设置,以及如何使系统及时响应,降低事故风险。
3. 切断阶段设计:当电路出现危险时,切断阶段的保护措施将会自动切断电路。
切断阶段需要设计高效的过载保护、短路保护等,以降低电路事故的风险。
切断阶段所采用的保护措施需要考虑电路负载、电源能力等因素,以确保在切断电
路时,不会对设备造成影响。
综上所述,三段式电流保护的设计需要从预警、报警和切断三个方面综合考虑,以便在电路中出现问题或异常时,及时警示用户并采取相应的保护措施,使电路运行更加稳定和安全。
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三、继电线路保护的基本概念
8.辅助保护 :为补充主保护和后备保护的性能而增设的简单保护。 9.起动电流:对反应于电流升高而动作的电流速断保护而言,能使该保护 装置起动的最小电流值称为保护装置的起动电流。 10.返回电流:继电器动作后能够返回的条件是:Mdc<Mth-Mm( Mdc: 电磁力作用到舌片上的电磁转矩;Mth:弹簧产生的反抗力矩;Mm:摩 擦力矩 ),对应于这一电磁转矩、能使继电器返回原位的最大电流值称 为继电器的返回电流。 11.继电特性:无论起动和返回,继电器的动作都是明确干脆的,它不可 能停留在某一个中间位置,这种特性我们称之为“继电特性”。 12.系统最大运行方式:对每一套保护装置来讲,通过该保护装置的短路 电流为最大的方式,称之为系统最大运行方式。 13.系统最小运行方式:对每一套保护装置来讲,通过该保护装置的短路 电流为最小的方式,称之为系统最小运行方式。 14.可靠系数:考虑实际的短路电流可能大于计算值、非周期分量电流的 影响、保护装置电流继电器的动作电流可能小于整定值等不利因素。
从保护速动性来讲,Δt应越小越好,但为了保证保护的 可靠性及选择性,Δt不能太小,Δt中包含如下一些时间:
a. 下一级保护动作后,断路器的动作时间及熄弧时间 tQF.M,一般为0.20s 左右。
b. 本级保护时间正误差tw,如为微机保护,误差<0.05s。 c. 考虑留一定裕度ty,一般ty取0.05~0.15s。
I . kact2 n —— 某线路限时电流速断保护整定值
I kact1.m —— 下一级线路电流速断整定值
K
Ⅱ re l
——
限时电流速断可靠系数:一般取1.1~1.2
六、限时电流速断保护的整定计算
限时电流速断的动作时限,应比下一级线路电流速断 保护的动作时限,高一个时间阶梯,即:
tⅡn tmI t
四、继电线路保护的基本原则
5.四性的统一 可靠性最重要 尽量满足选择性 对需要快速动作的场合满足速动性 保证保护有足够的灵敏性
当出现冲突时应权衡利弊使保护系统能更 好的满足系统运行的需要,如对速动性要求不 高的地方,牺牲快速性可换取选择性和足够的 灵敏性。
五、电流速断保护的整定计算
3.灵敏性:是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状 态的反应能力。用灵敏系数(ks)来衡量。整定计算完成定 值计算后应当计算保护在规定的保护范围内的灵敏系数,并 应保证灵敏系数不能低于整定规程规定的灵敏系数要求。
四、继电线路保护的基本原则
4.可靠性:指在该保护装置规定的保护范围内发生 了它应该动作的故障时,它不应该拒绝动作,而在 任何其他该保护不应该动作的情况下,则不应该误 动作。可靠性主要指保护装置本身的质量和运行维 护水平而言。 保护装置动作的可靠性是非常重要的,任何拒动 或误动都将使事故扩大,造成严重后果。 可靠性是绝对要求的。装置不可靠还不如不装。
2 过电流保护电流整定值的计算
正常运行时保护不应动作,即按躲过最大负荷电流整定,
即:
Ikact I fh.max K fI
七、过电流保护的整定原则
式中:KfI为电流返回系数,是考虑电流继电器吸合后返 回时的电流小于吸合电流及故障时电流会随时间增加而下 降后,保证过流动作可靠的一个系数,从保护启动后外部 故障切除时能可靠返回考虑,KfI越大越好,从故障后,随 着时间增加,因过渡电阻增大而故障电流变小也能可靠动 作考虑, KfI越小越好,一般取0.85~0.95。
南瑞PCS-9611馈线保护 三段式过流整定
目录
一、南瑞PCS-9611馈线保护装置的硬件介绍 二、开关量光耦回路和模拟量采集的工作原理 三、继电线路保护的基本概念 四、继电线路保护的基本原则 五、电流速断保护的整定计算 六、限时电流速断保护的整定计算 七、过电流保护的整定原则 八、高压开关三段式过流保护整定实例
相邻的上下级保护在时限上有配合:时限配合。 指上一级保 护动作时限比下一级保护动作时限要大,二者之间的动作时 间差为时限级差。
相邻的上下级保护在保护范围上有配合:灵敏度配合。 指上 一级保护的保护范围应比下一级相应段保护范围短,即在下 一级保护范围末端故障时,下一级保护动作,上一级保护不 动作。
另外,故障时,母线电压下降,电动机将停转,外部故 障切除初期,母线电压恢复,剩余负荷中的电动机将自启
动,自启动电流为: I zq K zq I fh
式中:Ifh为剩余负荷的电流。 考虑上述因数后,过电流保护的整定值为:
Ikact KrⅢel Izq KrⅢel Kzq I fh / K fi
(3)限时电流速断保护可以担当线路的主保护。
六、限时电流速断保护的整定计算
2.限时电流速断保护的电流整定值计算
限时电流速断保护的最大保护范围为下级保护的电流
速断保护的最小范围,如保护5的限时电流速断保护范围为保
护10的速断保护的最小范围。故其电流整定值为:
I K I kact2n
Ⅱ K kact1m
2.模拟量输入
外部电流及电压输入经隔离互感器隔离变换后,由低通滤波器 输入至模数变换器,CPU经采样数字处理后,构成各种保护继电器。 (1)IA、IB、IC为保护用三相电流输入。 (2)I0为零序电流输入。其既可作零序过流保护(报警或跳闸) 用,也可作小电流接地选线用。当零序电流作小电流接地选线用时 要求从专用零序电流互感器输入。 (3)Iam、Icm为测量用电流,需从专用测量CT输入,以保证遥测 量有足够的精度。 (4)UA、UB、UC为母线电压,在本装置中作为保护和测量共用。 (5)UX为线路电压,在重合闸检线路无压和检同期时使用。 。
式中: tgm.max为下一级各线路中,过流保护动作时限最 大的一条线路的过流时限,Δt为时间阶梯,一般取0.5s。因 此,过电流保护切除故障的时限愈靠近电源愈长,这是定 时限过电流保护的主要缺点。
七、过电流保护的整定原则
式中:K
1.25
Ⅲ K
——
过流保护的可靠系数,一般取1.15~
Kzq —— 自起动系数,具体数值由负荷性质及网络结 构决定,一般在1~3之间。
3.过电流保护动作时限的确定
为保证过电流保护的选择性,过电流保护的时限应比下
一级线路过流保护最大时限大一个时间阶梯,即:
tg.n tgm.max t
I k act
K I Ⅰ (3) rel d max
五、电流速断保护的整定计算
KⅠrel为电流速断保护的可靠系数,一般取1.2~1.3。
I
(3) dm
a
x
为最大运行方式下,线路末端三相短路的最大电流。
可靠系数 KⅠrel的考虑按以下因素的影响而设置:
a.躲过末端母线(母线C)上其它线路近端短路的短路
四、继电线路保护的基本原则
2.速动性:指保护装置应能尽快地切除短路故障,提高系统 稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度。切除故障的总时 间等于保护装置和断路器的动作时间之和。一般的快速保护 的动作时间为0.04~ 0.08S,最快的可达0.01~0.04S,一般的 断路器的动作时间为0.06~ 0.15S,最快的可达0.02~ 0.06S。
电流速断保护为无时限保护,其动作时间为保护装置的固 有动作间。 1.电流速断保护动作电流整定值Ikact的计算:
根据保护的选择性要求,电流速断保护只有在本线路内 发生短路时才动作,为使计算简单,通常取线路末端母线 (母线C)短路来计算线路短路电Idmax,考虑到末端母线上 其它线路近端短路时,短路电流与母线短路电流接近,为保 证电流速断保护不误动,则电流速断保护电流整定值为:
七、过电流保护的整定原则
1.过电流保护的作用
在电流、电压型保护中,过电流保护有3个作用
a.作为后一级电路保护的远后备,即当后一级线路主 保护拒动或断路器失灵时,由前一级的过电流保护来切除 故障。
b.作为本线路主保护的近后备,即当本线路发生故障 而电流Ⅰ、Ⅱ段保护拒动时,由过流保护切除故障。
c.作为网络终端或不重要线路的主保护。
一、南瑞PCS-9611馈线保护装置的硬件介绍
一、南瑞PCS-9611馈线保护装置的硬件介绍
二、开关量光耦回路和模拟量采集的工作原理
1.开关量光耦回路
当开关量合上时,光耦发光二极管发光,光敏三极管导通,引 脚为低电平。反之,当开关量断开,三极管截止,引脚为高电平。
二、开关量光耦回路和模拟量采集的工作原理
三、继电线路保护的基本概念
1. 继电保护:泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护 系统。 2. 继电保护装置:指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行 状态,并由断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。 3. 事故:指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏,并造成对用户少送 电或电能质量变坏到不能容许的地步,甚至造成人伤亡和电气设备的损 坏。 4.主保护: 满足系统稳定和设备安全要求,能以最快速度、有选择地切 除被保护设备和全线路故障的保护。 5.后备保护: 主保护或断路器拒动时,用以切除故障的保护。后备保护 可分为远后备保护和近后备保护两种方式。 6.近后备保护: 当主保护拒动时,由本电力设备或线路的另一套保护实 现后备,当断路器拒动时,由断路器失灵保护实现后备 7.远后备保护: 当保护或断路器拒动时,由相邻电力设备或线路的保护 实现后备。
电流
b. 短路电流的计算误差
c. 短路时非周期分量的影响
d. 留有一定裕度
六、限时电流速断保护的整定计算
1.限时电流速断保护的作用 (1)限时电流速断保护用来切除本线路电流速
断保护范围以外的全长范围内的故障。 (2)限时电流速断保护首先是在任何情况下都
能保护本线路的全长,并对末端短路有足够的灵敏 度。
四、பைடு நூலகம்电线路保护的基本原则
1. 选择性:指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障,当 故障设备或线路本身的保护拒动时,则由相邻设备或线路的保 护切除故障。选择性的满足主要由整定计算来考虑,所以选择 性的满足对于整定计算非常重要。整定计算中是通过上下级保 护间进行协调,即通常所说的配合来实现。