三段式电流速断保护详细整定书
段式电流保护的整定与接线
灵敏度：lmin / l≥15%—20%
最大短路 电流曲线
0 lmin
lmax l
最小短路
电流曲线
l
4、单相原理接线图
QF
QF1
LT
—
+
+
KA I
KM
—
信号
+
KS
TA
动作分析：正常运行状态下
QF
QF1
LT
—
+
+
KA I
KM
—
信号
+
KS
TA
发生短路
动作分析：保护动作过程
13+0.4×80
Iact.1= 1.2 ×1.475=1.77(KA)
•灵敏度校验:(略)
二、即时电流速断保护
电流保护的第Ⅱ段
• 1、 要求
• ① 任何情况下能保护线路全长，并具有 足够的灵敏性
• ② 在满足要求①的前提下，力求动作时 限最小。
因动作带有延时，故称限时电流速断保护。
1
L1
2
L2
1
L1
2
L2
3
L3
A
B
C
D
IK
在最大运行方式下(XS.min),发生d(3),短路 电流最大.
最大短路 电流曲线
0
最小短路
电流曲线
l
在最小运行方式下(XS.max),发生d(2),短路 电流最小.
2、整定值计算 整定原则：为了保护的选择性，动作电流按躲过 本线路末端短路时的最大短路短路整定
第I段电流动作值=可靠系数
QF
QF1
三段式电流保护整定计算举例专题培训课件
2)动作时限 to II p I.1to II p I.2 t2 .50 .53 s
3)校验灵敏度
作为本线路的近后备保护时：
Ks IIk12oI.p Im I.1in
3211002.981.5 320
K I II I rel op.2
1.1624
686.4A
I II op86.4 300 5
11.4A
2)动作时限
t II op .1
0.5s
3)校验灵敏度
KsII IIk12oI.pIm .1in
3211001.391.3 686.4
三段式电 流保护整 定计算举
例
解：（1） 选择短路点并计算最大、最小短路电流 K1点短路时的三相短路电流：
最大运行方式下：
Ik3 1
37000
6.30.425
1310A 3
最小运行方式下：
Ik3 1
37000
9.40.425
1100A 3
解：（1） 选择短路点并计算最大、最小短路电流
Io Ipr.1KconIK o Ip T.A 113 10 50 72 526.2A
2）计算保护范围、校验灵敏度
IoIp
E
,
Xs.maxX1Lmax
LmaxX 11IEoIpXs.max01.437 1150732 36.315.9KM
K2点短路时的三相短路电流：
最大运行方式下：
Ik326.30.43720500 62
520A 3
最小运行方式下：
Ik 3 2 9.40.4 372 05 00 62
任务2三段式电流保护
3.工作原理
发生短路时，流过保护安装地点的短路电流为：
E (3) I X Xl d.max
x
s.m in
1
I (2) d.min
3 Ex 2 Xs.maxX1l
结论：流过保护安装地点的短路电流值随短路点的位置 变化， 且与系统的运行方式和短路类型有关。
编辑ppt
12
4. 整定计算
动作电流的整定
2、线路故障，电流为Ik，当IK≥Iop·K ，KA动作， KA触点闭合→起动→ KM→KM动作→KM触点闭 合→接通跳闸回路（+ →KM触点→KS线圈 →QF1 →YT →-），QF跳闸，同时KS发信号。
3、故障切除后，KA反回，KM反回，保护反回。
KM的作用？
保护是否动作，关键是KA是否动作，即看短路电
流过本保护的短路电流值。
写出保护2的动作电流计编辑算ppt 公式。
13
▪ 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
I K I(3) oper relK.N.max
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。
编辑ppt
10
当系统运行方式变化很大，或者保护线路的长 度很短时，无时限电流速断保护的灵敏度就会 不满足要求甚至没有保护范围，此保护不宜使 用，此时可采用无时限电流电压联锁速断保护。 电流电压联锁速断保护是采用电流、电压元件 相互闭锁实现的保护，只要有一个元件不动作， 保护即被闭锁。
编辑ppt
11
流的大小是否满足动作编条辑pp件t IK≥Iop·K
19
电流速断保护装置为什么要加中间继电器？
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。
三段式电流保护03616
KS KS KCO KS
YR
交流回路
直流回路
3.1单侧电源网络相间短路电流保护
七、对电流保护的评价
（1）Ⅰ段、Ⅱ段做为主保护，Ⅲ段做为后备保护。
（2）Ⅰ段不能保护全长，保护范围不稳定。 （3）Ⅱ段可以保护全长，保护速动性差一些。 （4）Ⅲ段最灵敏，故障越靠近电源，切除时 间越长。 （5）简单、可靠，单侧电源系统中选择性较 好，一般可以满足速动要求。
3.1单侧电源网络相间短路电流保护
五、电流保护的接线方式
3、性能分析 （3）小接地电流系统中异地两点接地短路
情况1：两条线路串联
XL1
XL2
希望切除XL2，XL1可继续运行 采用三相星形接线时：
100%有选择地切除XL2
3.1单侧电源网络相间短路电流保护
五、电流保护的接线方式
3、性能分析 （3）小接地电流系统中异地两点接地短路
3、整定计算
A
B
I QF1 k
QF2
C
QF3
II set.1
I II set.1
II set.2 l
三、限时电流速断保护
3、整定计算
A
B k1
C
QF1
QF2
QF3
应比下一条线路速断保护的动作时限高出一个
时间阶梯Δt
t1II
t
I 2
t
t 通常取为0.5s
三、限时电流速断保护
3、整定计算
A
BK（2）
二、电流速断保护
1、 基本概念
指仅反应电流增大而瞬时动作的保护；
是三段式电流保护的第Ⅰ段; 是电流保护的主保护。
二、电流速断保护
2、整定计算
电流三段保护
根据断路器和继电器的型式不同Δt一般在0.35～0.6S之间，常规保 护取0.5S，微机保护取0.3S。
(四）定时限过电流保护的灵敏度
对于过电流保护，其灵敏度是用在保护元件的灵敏度校验点时，流过继 电器的最小短路电流与动作电流之比来表示的，即
（一）整定计算：
它的动作电流与下一段线路的瞬时电流速断相配合进行整定，即：
I
II
d .b.1
KkI
I
d .b.2
式中：IIId.b.1—带时限电流速断保护的动作电流； Kk—可靠系数，取1.1-1.2； IId.b.2—下一级线路瞬时电流速断的动作电流。
（二）灵敏度效验：
1、要验算线路末端在最小运行方式不发生两相短路时的灵敏度，即：
（3）定时限过电流保护 一次动作电流：
I
III d . b .1
I g . zd
二次动作电流：
I
III d . j.I
Kj nL
I
III d . b .1
1 320 5.3 A 300/ 5
动作时限应与线路XL—2过电流保护动作时间相配合，即：
t
III 1
t
II 2
t 2.5 0.3( 0.5) 3.3( 3.5) S
I d . j .1
1 1700 28.3 A 300/ 5
动作时间：t=0S。 （2）带时限电流速断保护 要计算线路XL—1的带时限电流速断保护的动作电流，必须首先算 出线路XL—2无时限电流速断保护的动作电流。 一次动作电流： I
三段式电流保护整定校验方案设计-三段式电流保护图
三段式电流保护整定校验方案设计|三段式电流保护图城市架空线路入地改造预算方案设计前言当保护线路上发生短路故障时，其主要特征为电流增加和电压降低。
电流保护主要包括：无限时电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护。
电流速断、限时电流速断、过电流保护都是反映电流升高而动作的保护装置。
它们之间的区别主要在于按照不同的原则来选择启动电流。
速断是按照躲开某一点的最大短路电流来整定，限时电流速断是按照躲开下一级相邻元电流速断保护的动作电流整定，而过电流保护则是按照躲开最大负荷电流来整定。
但由于电流速断不能保护线路全长，限时电流速断又不能作为相邻元的后备保护，因此，为保证迅速而有选择地切除故障，常将电流速断、限时电流速断和过电流保护组合在一起，构成三段式电流保护。
具体应用时，可以只采用速断加过电流保护，或限时电流速断加过电流保护，也可以三者同时采用。
但是在三段式电流保护电路在实施的过程中会存在着一定的问题，所以需要对于三段式电路进行整定和校验，这样才能够使的线路能够正常的进行传输电量。
摘要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。
所以对于三段式电流保护电路进行整定以及校验是至关重要的。
这样有助于对于线路正常进行运输。
减少安全事故发生的概率。
关键词：整定；校验；三段式电流目录前言1 摘要2 第1章绪言 5 第2章城市架空线路入地改造预算方案设计 62.1任务描述 62.2任务要求 6 第3章信息咨询 73.1三段式电流保护7 3.2三段式电流保护的优缺点12 3.3三段式电流保护动作时限的整定12 3.4三段式电流保护装置灵敏性的校验13 第4章制定三段式电流保护整定校验方案工作计划15 4.1设计进度计划15 4.2设计任务划分15 4.3设计必备工具15 4.4所需设备15 4.5三段式电流保护整定校验工作原理16 第5章实施三段式电流保护整定校验方案工作计划20 5.1前期准备20 5.2三段式电流保护整定计算20 5.3三段式电流保护电路25 第6章过程检查与控制27 第7章技术总结 31 7.1三段式电流保护整定原则 31 7.2.三段式电流保护整定方法 32 7.3设计总结 33 致谢 34 参考文献 35第1章绪言随着社会的不断发展，环境污染与能源枯竭已经成为急需解决的问题，能源的需求已经成为全世界关注的焦点，对新能源的开发利用已迫在眉睫。
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。
(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=0s3、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。
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许继wxh-820第31页8定值整定说明10．1三段电流电压方向保护由于电流电压方向保护针对不同系统有不同的整定规则，此处不一一详述。
以下内容是以一线路保护整定为实例进行说明,以做为用户定值整定已知条件：最大运行方式下，降压变电所母线三相短路电流I)3(m aX.dl为5500A，配电所母线三相短路电流I)3(m aXd为5130A，配电变压器低压.2侧三相短路时流过高压侧的电流I)3(m aX.3d为820A。
最小运行方式下，降压变电所母线两相短路电流I)2(m aX.1d为3966A，配电所母线两相短路电流I)2(m aXd为3741A，配电变压器低压侧两相短路.2时流过高压侧的电流I)2(m aX.3d为689A。
电动机起动时的线路过负荷电流Igh为350A，10kV电网单相接地时取小电容电流IC为15A，10kV电缆线路最大非故障接地时线路的电容电流Icx为1.4A。
系统中性点不接地。
相电流互感器变比为300/5，零序电流互感器变比为50/5。
整定计算（计算断路器DL1的保护定值）电压元件作为闭锁元件，电流元件作为测量元件。
电压定值按保持测量元件范围末端有足够的灵敏系数整定。
10.1.1电流电压方向保护一段(瞬时电流电压速断保护)瞬时电流速断保护按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定，保护装置的动作电流 A n I K K I l d jx k dz 11160513013.1)3(max .2j=⨯⨯==，取110A保护装置一次动作电流A 6600160110K n I I jx l j.dz dz =⨯== 灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验：2601.066003966I I K dz)2(min,dl lm <===由此可见瞬时电流速断保护不能满足灵敏系数要求，故装设限时电流速断保护。
10.1.2电流电压方向保护二段(限时电流电压速断保护)限时电流速断保护按躲过相邻元件末端短路时的最大三相短路时的电流整定，则保护装置动作电流A A n I K K I l d jx k jdz 20,8.176082013.1)3(max .3.取=⨯⨯==保护装置一次动作电流A 120016020K n I I jx l j.dz dz =⨯== 灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验：23.312003966I I K dz )2(min .dl lm>=== 限时电流速断保护动作时间T 取0.5秒。
（按DL2断路器速断限时0秒考虑，否则延时应为：tl=t2+△t ） 10.1.3电流电压方向保护三段(过电流保护)过电流保护按躲过线路的过负荷电流来整定，则保护动作电流取,8.7609.035012.11.A n K I K K I h gh jxk j dz =⨯⨯⨯==8A 式中：K h 为返回系数，微机保护的过量元件返回系数可由软件设定，一般设定为0.9。
过电流保护一次动作电流。
A 4801608K n I Idz jx l j.dz =⨯== 保护的灵敏系数按最小运行方式下线路末端两相短路电流来校验 在线路末端发生短路时，灵敏系数为28.74803741I I K dz )2(min .2d lm>=== 在配电变压器低压侧发生短路时，灵敏系数为2.144.1480689I I K dz )2(min .3d lm>=== 保护动作延时T 考虑与下级保护的时限配合，tl=t2+△t,△t 取0.5秒。
10.1.4电压元件整定低电压按躲母线最低运行电压整定，即： Udz ＝Ufhmin/（Kk ×Kf ）式中Ufhmin 母线最低运行电压一般取（0.9~0.95）额定电压 Kk 可靠系数：1.15～1.25 Kf 返回系数：1.15许继wdr820电容器保护定值计算第26页5. 定值整定说明以下内容是以一电容器保护整定为实例进行说明,以作为用户定值整定的参考: 已知条件：10kV 、720kVar 电力电容器组的保护。
电容器为双星形接线，单台容量24kVar ，共30台。
电容器组额定电流ec I 为41.6A 。
最小运行方式下，电容器组首端两相短路电流I )1(m in .d 为2381A 。
10kV 电网的总单相接地电容电流I C ∑为10A 。
A 、 C 相电流互感器变比为1n ＝50/5，零序电流互感器变比为2n ＝50/5，接于双星形中性点的电流互感器变比为3n ＝30/5，正常时中性点间的不平衡电流为1.4A 。
系统单相接地电流大于20A 。
电压变比l n 10.1 I 、II 段电流保护。
10.1.1 电流I 段（电流速断保护）（j dz I .） 按躲电容器充电电流计算，即A A n I I ec j dz 21,8.20106.415)5~4(1.取=⨯==保护的一次动作电流A 21011021K n I I jx l j.dz dz =⨯== 按最小运行方式下，电容器组首端两相短路的短路电流校验灵敏度23.112102381)1(min .>===dz d lmI I K 动作时限可选速断（0S ）或0.2s 延时。
10.1.2电流II 段 (过电流保护)（j dz I . T ）过电流保护按可靠躲过电容器组的额定电流整定，其保护动作电流A 3.7,A 22.7106.419.0125.125.1n I K K K K I 1ec fjxbw k j .dz 取=⨯⨯⨯=⨯=式中：K bw 电容器波纹系数，取1.25； K k 可靠系数，取1.25； K f 返回系数，取0.9。
保护的一次动作电流A K n I I jx l jdz dz 7311073.=⨯== 过电流定值灵敏度计算公式为：5.1~25.1)1(min .≥=dzdm I I K则5.132732381K m ≥==过电流保护的延时T 一般整定在0.2秒。
10.2 过电压保护(dz U T)过电压保护按电容器端电压不长时间超过1.1倍电容器额定电压的原则整定，其动作电压V U K U e v dz 1101001.1=⨯==过电压保护动作时限T 取30秒.10.3 低电压保护(dz U T)低电压保护定值应能在电容器所接母线失压后可靠动作，而在母线电压恢复正常后可靠返回，其动作电压V 501005.0U K U e v dz =⨯==低电压保护的动作时间要求与本侧出线后备保护时间配合，取2秒。
10.4 不平衡电流保护（dzj I T ）不平衡电流保护定值按部分单台电容器切除或击穿后，故障相其单台电容器所承受电压不长期超过1.1倍额定电压的原则整定，同时还应可靠躲过电容器组正常运行时中性点间流过的不平衡电流，可按下式进行计算A A n I I ec dzj 2.1,04.166.4115.0%153取=⨯==保护的一次动作电流A 2.7162.1K n I I jx 1j.dz dz =⨯== 过电流保护的灵敏系数按正常运行时中性点间的不平衡电流校验5.114.54.12.7I I K bp dz m >===不平衡电流保护动作时限T 取0.2秒。
10.5 不平衡电压保护(dz U )一般设不平衡电流保护后不需再设不平衡电压保护。
需设不平衡电压保护定值的计算可 按下式：ledz n U U %15=10.6 零序电流保护(j dz I . T)规程规定6～10kV 系统单相接地电流大于20A ，需设单相接地保护，并规定采用定时限零序过电流的动作电流按20A 整定，即A n I j dz 21020202.===动作时限T 整定取0.3s （规程规定不超过0.5s ） 许继wcb-820厂用变定值整定举例1. 定值整定说明以下是以一厂用变保护整定为示例进行说明，以供用户参考。
已知条件如下：10kV/0.4kV 车间配电变压器的保护。
变压器为SJL1型，容量为630kV A ，高压侧额定电流为36.4A ，最大过负荷系数为3，正常过负荷系数为1.2。
最大运行方式下变压器低压侧三相短路时，流过高压侧的短路电流I )3(m aX .2d 为712A 。
最小运行方式下变压器高压侧两相短路电流I )2(m aX .dl 为2381A ，低压侧两相短路时流过高压侧的短路电流I )2(m aX .2d 为571A 。
最小运行方式下变压器低压侧母线单相接地短路电流 I )1(m in .22d 为5540A 。
变压器高压侧A 、C 相电流互感器变比为100/5，低压侧零序电流互感器变比为300/5。
整定计算如下。
1.1. 电流I 、II 段保护10.1.1. 高压侧电流速断保护（Ⅰ段电流保护）电流速断保护按躲过系统最大运行方式下变压器低压侧三相短路时，流过高压侧的短路电流来整定，保护动作电流：(3)2.max .7121.5153.4,5520d dz jk jx l I I K K A A n ==⨯⨯=取保护一次动作电流：.205511001l dz dz jjx n I I A K ==⨯= 电流速断保护的灵敏系数按系统最小运行方式下，保护装置安装处两相短路电流校验：216.211002381I I K dz )2(min .2d lm>=== 电流速断保护动作时限T1取0秒。
10.1.2. 高压侧过电流保护（Ⅱ段电流保护）若考虑定时限，过电流保护按躲过可能出现的最大过负荷电流来整定，保护动作电流：.336.41.31 6.1,70.920gh eb dz j k jxh lK I I K K A A K n ⨯==⨯⨯=⨯取 式中：K h 为返回系数，微机保护过量元件的返回系数可由软件设定，被设定为0.9。
保护动作一次电流：.2071401l dz dz jjx n I I A K ==⨯= 过电流保护的灵敏系数按系统最小运行方式下，低压侧两相短路时流过高压侧的短路电流进行校验：5.108.4140571I I K dz )2(min .2d lm>=== 过电流保护动作时限取0.5秒（与下级保护动作时限相配合，考虑车间变压器一般为末端负荷，故取0.5秒）。
若考虑反时限，过电流定值一般按变压器正常过载能力考虑，保护动作电流：. 1.236.41.31 3.155, 3.160.920gh eb dz j k jxh lK I I K K A A K n ⨯==⨯⨯=⨯取保护动作一次电流：.203.1663.21l dz dz jjx n I I A K ==⨯=校验灵敏度系数：5.103.92.63571I I K dz )2(min .2d lm>=== 反时限时间常数整定：按超过变压器正常过载能力1.1倍过电流时，变压器可运行600秒考虑，则：2222((./) 1.05)600(1.1 1.05)64.5t Idz j Idz s τ=-=⨯-=1.2. 高压侧零序过电流保护根据规程规定，10kV/0.4kV 变压器高压侧不设零序保护。