电流保护算例

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1、电流保护算例对于阶段式保护应满足的整定配合基本原则A乩B北C(1) 相邻上、下级保护之间的配合；135(2) 多段保护的整定应按保护段分段进行；I 口皿段(3) 一个保护与相邻的几个下一级保护整定配合或同时应满足几个条件时进行整定时，整定值应取最严重的数值；(4) 多段式保护的整定，应改善提高主保护性能为主，兼顾 后备性；(5) 整个电网中阶段式保护的整定方法是首先对电网中所 有线路的第一段保护进行整定计算，再依次进行第二段保护整 定计算,直至全网保护全部整定完毕；(6) 具有相同功能的保护之间进行配合整定；(7) 判定电流保护是否使用方向元件。V00S91 AISVO0 : AIOllV1z

2、乙9乙：20乙乙qggn/s二i：輯致賢U10 : AIOlO农 1： ： AISOU ： AIOllUk81z : /IO乙乙qggS/5二z ：鯛爭借AIOl ML AIOll /IO乙乙二n :丑审爭借VAN000l=S :書旱爭借:諏賢10kV：57700A标么阻抗的计算：Z*=Z/ZB对于220kV、110k V线路考虑电阻X*=X/ZB 对于35kV、10k V线路忽略电阻短路电流的计算：最大三相金属性短路：I (3)= I X 1/ X*dB最小两相金属性短路：1 2)= 0.866x1 x 1/ X*dB一、电流速断保护(第I段)=1、短路电流的计算：图中:1- -最大运行方式

3、下d(3)2- -最小运行方式下d(2)3- -保护1第一段动作电流2、整定值计算及灵敏性校验按躲过本线路末端短路时的最大短路短路整定：灵敏性：yl _ 2岂边=2瓦二7瓦二可得xWO% =式中红=即一 一被保护鏡路全长的阻抗值动作时间t=Os二、限时电流速断保护(第U段)1、 整定值的计算和灵敏性校验电流保护及方向电流保户 整定值与相邻线路第I段配合。动作电流：忌丄=恳, 卫监? = 1.1 1.2动作时间：屮=洛+加二山， t取05s。_丄应且min灵敏性：，要求：31.5。曙=硏+加若灵敏性不满足要求，与相邻线路第口段配合。此时：动作时间:三、定时限过电流保护（第III段）1、 整定值的

4、计算和灵敏性校验：电流定值 躲最大负荷电流嬲尸疋r “（ i） 在外部故障切除后，电动机自起动时，应可靠返回。ABdf COkf 兴*电动机自起动电流要大于它正常工作电流，因此引入自起动系数KZq式中，=1.15-1.25=1.3-3 Kh = 0.85显然，应按（2）式计算动作电流，且由（2）式可见，Kh越大，IdZ越小，Klm越大。因此，为了提高灵敏系数，要求有较高的返回系数。（过电流继电器的返回系数为0.85-0.9）动作时间阶梯时间特性注：当相邻有多个元件，应选择与相邻时限最长的配合。 灵敏性近后备：怒1 =:带yId1 .min-本线路末端短路时的短路电流远后备：Id2min-相邻线

5、路末短路时的短路电流电流保护配合算例：如图所示，某35kV单电源辐射形线路，已知L1的最大负荷电 流为300A，线路末端短路最大三相短路电流2100A，最小两相短路电流 1800A，A1、2 号断路器保护定值如图所示。计算L1的保护定值(配合系数k =1. 1)。CO1严25A-呃4氐 Is15A 0.5s,5A 1 5sI段：动作电流：按躲本线路末端短路整定，即：I =1. 3X2100/60=45.5(A)OP(3)动作时限：0(s)II段：动作电流：按与1号断路器电流速断保护相配合，即:Iop(3)=1x 25 x 60 = 1833( A)动作时限：按与 2 号断路器限时电流速断相配合

6、，即：t = 11 + At = 0.5 + 0.5 = 1.0( s)(3)(2)按本线路末端短路灵敏度=15整定，即：I =1800/1.5/60=20(A)OP(3)结论：限时电流速断保护动作电流为18.5A,动作时间为1s。III段：动作电流：按与2号断路器过流保护配合，即：I =1.1X5X40/60=3.67(A)OP(3)动作时限：按与 2号断路器过流配合，即： t=1.5+0.5=2.0(s)按躲本线路最大负荷电流整定，即：I =2 12X300/60=10(A)OP(3)结论：过流保护动作电流为10A，动作时间为2s。四、方向电流保护问题的提出双电源供电加装方向元件功率方向继

7、电器。仅当它和电流测量元 件均动作时才启动逻辑元件。这样双侧电源系统保护系统变成 针对两个单侧电源子系统。保护1、3、5只反映由左侧电源提供的短路电流，它们之 间应相互配合。而保护2、4、6仅反映由右侧电源提供的短路 电流，它们之间应相互配合，矛盾得以解决。五、双侧电源网络中电流保护整定的特点1、电流速断保护无方向兀件：血1 - 劲 - 疋dimEC有方向元件：1 lirl 丄亠 Jf 丄心=乞仃呢此时保护1不需方向兀件。2、限时电流速断保护原则与单侧电源网络中第口段的整定原则相同，与相邻线路I段保护配合。但需考虑分支电路的影响。故障线路流过的电流 被保护线路流过的电流引入分支系数:当仅有助增

8、时:5沁;仅有外汲时：址疋血无分支时：二 i既有助增，又有外汲时，可能大于1也可能小于1，整定时， 应取实际可能的最小值以保证选择性。方向：对于电流速断保护（第I、口段）di故障,5仏保护1可不加GJ ;d2故障，辺保护2要加GJ。对过流保户di故障时，5 ,保护2、3要加GJ ;d2故障时宀，保护3要加GJ;勾，保护1可不加GJ。即：动作延时长的可不加GJ，动作延时小的或相等的要加GJ。六、零序电流保护()I 段躲过本线路末端接地短路的最大三倍零序电流 3I0max：K； = l.dl弓求3I0max :故障点：本线路末端故障类型：(假设X1二X2I )二2咒 色 2玉+氐(串)当Z0 Z1

9、5采用10(1)；I0(1)I0(1.1)当Z0J Z1JI0(1)1若不满足要求：与相邻线口段或接地距离保护配合。（三）皿段： 躲线路末端变压器为另一侧短路时可能出现的最大不平 衡电流Ibp.max :疋脚非周期分量系数t=Cls时恥书2时恥；疋松一一同型系数.同型时取05、不同型时取1；J 一 CT误差取D丄4L 绽末变压器另一侧短路时流过保护的最犬短路电流-灵敏性、动作时间：同电流保护。（四）在多电源的大接地电流系统中，为保证选择性，需要装设零序功率方向继电器，构成方向性零序电流保护。零序电流保护配合算例：如图，知kl点的最大接地短路电流为2600A,最小接地短路电流 为2000A,1号

10、断路器零序保护的一次整定值为I段1200A,0s； II 段 330A,05s。计算2号断路器零序电流保护I、II、III段的一次动作电流值电流保护及方向电流保户 及动作时间(可靠系数K =1.3,配合系数k =1.1).rel co(1) 零序I段的动作电流按躲k1点三相短路最大接地电流整 定，即：I = K I = 1.3 x 2600 二 3380(A)op (2)rel kg零序 I 段的时间为 0s(2) 零序II段的动作电流按与1号断路器零序I段相配合， 即：I= K I = 1.1x1200 二 1320(A)op (2)co op(1)动作时间按与 1 号断路器零序 I 段相配

11、合，即：t = t + At = 0.5( s)(2) (1)(3) 零序III段的动作电流按与1号断路器零序II段相配合， 即：I= K I 二 1.1x 330 二 363(A)op(2) co op (1)动作时间按与 1 号断路器零序 I 段相配合，即：f = t +At = 0.5 + 0.5 = 1.0( s)(2) (1)结论：2号断路器零序电流保护I段动作电流为3380A,动作时间为0s；II段动作电流为1320A,动作时间为05s；III段动作电流为363A，动作时间为l0s。如图所示：已知(1)110kV系统基准容量为100MVA，基准电 压是115kV； (2)110kV

12、系统k点三相金属性短路电流为1793A；2(3)k 综合零序阻抗是正序阻抗的 28 倍；(4)1#断路器零序2保护的整定值为如图所示； ( 5 )设1 1 0kV 系统到 k 点正序、负2序阻抗相同；(6)取可靠系数 K =13，配合系数 K =11，时rel co间级差0.5s。求：3#断路器的零序保护整定值，按三阶段整定, 不要求校验灵敏度、保护范围。lOkvT2人A3llOkvllOkv9旳扎OS144A, 0. 5S解：(1)计算110kV系统基准电流:100 x 103“、I = 502( A)b 3U3 x 115b2) k 点正序短路阻抗2502Z1 = 1793 = 0.283

13、) k 点零序短路阻抗2Z 0 = 2.8 x 0.28 = 0.7844) 短路电流计算： 由于k点短路时Z Z，所以单相接地短路的零序电流比2 1 0两相接地零序电流大k 点单相接地短路时的23I0电流为：“3 X 5023I 二 o 2 Z + Z103 x 5022 x 0.28 + 0.784二1120(A)。流：k点三相金属性短路的短路电流已知为1793 (A)。25) 整定计算I段 躲k点单相接地短路时流过保护的最大零序电2I = 1.3x 1120 二 1456(A)取时间定值0sopIII段与相邻线路1号断路器的第I段定值配合整定:I = 1.1 x 960 = 1056( A)取时间定值 05sopIIIII段 躲过k点三相短路时的不平衡零序电流整定:2I =1.3x1793x0.1=233(A)opIII与相邻线路1号断路器的第II段定值配合整定：I=1.1x144=158(A)opIII取电流定值为233 (A),时间1.0s