1何谓三段式电流保护其各段是怎样获得动作选择性的

三段式电流保护各段动作电流大小（什么是三段式电流保护）什么是三段式电流保护？三段式电流保护的整定怎么计算？图文详解！一、电流速断保护（第I段）简单网络接线示意图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）设保护2装有电流速断保护，其起动电流按照（1-3）式计算后为：假设其保护范围为B母线到d3之间的部分，则在d3点发生短路时，短路电流即为保护2的速断保护刚好能动作。

根据以上分析，保护1的限时电流速断保护不应超出保护2的电流速断保护的保护范围，因为在单侧电源供电的情况下，它的起动电流就应该整定为：在上式中能否取两个电流相等？如果选取相等，就意味着保护1的限时电流速断保护的范围正好和保护2的电流速断保护的范围相重合，这在理想的情况下虽是可以的，但在实践中是不行的。

对于可靠系数：考虑到短路电流中的非周期分量已经衰减，故可选取得比电流速断保护的小一些，一般取由此可见，在线路上装设了电流速断保护和限时电流速断保护以后，如果在保护1的电流速断保护范围内故障，两者都能起动，但限时电流速断保护比电流速断保护高一个时限，在时间上保证了选择性，因此由电流速断保护瞬时切除故障；而如果在保护1的电流速断保护范围以外而同时又在线路A-B范围内故障时，则由保护1的限时电流速断保护动作以较短的时限（在0.35~0.6s之间，通常最多取0.5s）切除故障。

文章标题：揭秘万能式断路器的三段式保护原理与工作原理在电路系统中，万能式断路器扮演着至关重要的角色，它能够在电路出现故障时快速切断电源，保护设备和人身安全。

而其中的三段式保护原理更是保证了其高效、可靠的工作。

本文将深入探讨万能式断路器的三段式保护原理与工作原理，带领读者了解其内部机制，并对其重要性有更清晰的认识。

一、三段式保护原理的概念三段式保护原理指的是在断路器工作时，根据电路中的故障情况，划分为短时延段、长时延段和瞬时段。

短时延段用于检测短路故障，长时延段用于检测过载故障，瞬时段则用于检测瞬时故障。

这种层层递进的保护方式，能够在不同情况下更精准地切断电源，保护电路和设备的安全运行。

1. 短时延段在电路出现短路故障时，电流将迅速增大，这时短时延段就会起作用。

短时延段会快速感应电路中的异常电流，然后快速切断电源，避免短路故障造成更大的损失。

2. 长时延段与短时延段相似，长时延段主要用于检测过载故障。

当电路中的电流超过了额定值，但未达到瞬时过流值时，长时延段将发挥作用并逐渐切断电源，以防止电路因过载故障而受损。

3. 瞬时段瞬时段则是用于检测瞬时故障，比如突然出现的电弧故障。

瞬时段能够迅速感知到电路中的异常情况，并立即切断电源，以避免火灾或其他灾害的发生。

二、工作原理的深入解析万能式断路器的工作原理可以分为感应、判别和操作三个阶段，每个阶段都非常关键，决定了断路器是否能够及时、准确地保护电路。

1. 感应感应阶段是万能式断路器最先进行的阶段，它通过内部的传感器和电路感知电路中的异常情况。

传感器会实时监测电路中的电流、电压等参数，一旦超出了设定的范围，传感器就会发出信号。

2. 判别在感应到异常情况后，万能式断路器会进行判别，判断该异常符合短时延、长时延还是瞬时段的保护范围。

这个过程需要内部的逻辑电路和控制电路来实现，确保判断的准确性和及时性。

3. 操作最后是操作阶段，根据判别结果，万能式断路器会执行相应的操作，即切断电源。

-、问答题(16分)1.三段式电流保护其各段是如何实现选择性的?比较三段式电流保护第1. I.川段的灵敏度和保护范围。

电流I段是靠电流动作值来实现动作选择性的，因为动作电流大于本线路末端短路时可能通过保护的最大短路电流，保证了区外短路时不会误动。

电流II段是通过动作电流和动作时限共同实现选择性的，因为II段的动作电流大于相邻线路电流I段的动作电流，因此相邻线路I段以外的范围短路，保护不会误动，而I段范围内的短路，则因为其动作时限大于相邻线路I段的动作时限而不会误动。

电流III段是通过动作电流和动作时限实现选择性的，因为III段的动作值满足灵敏度逐级配合关系，且动作时限是按阶梯原则整定的，则距离电源最远的保护动作时限最短，然后逐级增加一个时限级差△t。

由于电流III段的动作电流是按躲过最大负荷电流整定的，因此动作值最小，从而动作最灵敏。

二单项选择题(88分)2.小电流配电系统的中性点经消弧线圈接地，普遍采用()。

A.全补偿B.过补偿C、欠补偿正确答案: B3.考虑助增电流的影响，在整定距离保护I段的动作阻抗时，分支系数应取()。

A.大于1,并取可能的最小值B.大于1,并取可能的最大值C.于1,并取可能的最小值正确答案: C4、() 既能作被保护线路的主保护，又可作相邻线路的后备保护。

A.闭锁式方向纵联保护B、闭锁式距离纵联保护 C.纵联电流相位差动保护正确答案: B5.大接地电流系统发生单相接地故障，故障点距母线远近与母线上零序电压的关系是() .A.无关B.故障点越远零序电压越高C、故障点越远零序电压越低正确答案:6、以下关于三段式电流保护的说法，正确的是().A.电流速断保护在最小运行方式下的保护范围最大B.限时电流速断保护-般在本线路首端发生短路时不应该动作切除故障C、定时限过电流保护在本线路输送最大负荷时应该动作跳闸正确答案: B7.方向闭锁高频保护发信机起动后，当判断为内部短路时，() 。

三段式电流保护原理电路中的电流保护是非常重要的，它可以避免电路中的电流过载或短路而导致的设备损坏或人身安全问题。

在电力系统中，电流保护更是必不可少的，因为电力系统中的电流非常大，一旦发生故障，后果将不堪设想。

为了保护电力系统中的设备和人员安全，电力系统中采用了三段式电流保护原理。

三段式电流保护原理是指将电流保护分为三段，每一段都有自己的保护方法和保护措施，以确保电路的稳定和安全运行。

下面将详细介绍三段式电流保护原理的具体内容。

第一段电流保护：瞬时电流保护瞬时电流保护是指在电路中，当电流超过设定值时，立即进行保护。

这种保护方式主要是通过电流互感器和电流保护器来实现的。

电流互感器是一种用于测量电流的传感器，它可以将电路中的电流转换为与之成正比的电压信号，然后将这个信号输入到电流保护器中进行处理。

电流保护器根据设定的电流阈值进行比较，如果电流超过设定值，就会触发保护动作，以避免电路中的电流过载或短路。

第二段电流保护：时间电流保护时间电流保护是指在电路中，当电流超过设定值并持续一定时间时，进行保护。

这种保护方式主要是通过时间电流继电器来实现的。

时间电流继电器是一种用于测量电流和时间的继电器，它可以根据设定的电流和时间阈值进行比较，如果电流超过设定值并持续一定时间，就会触发保护动作，以避免电路中的电流过载或短路。

第三段电流保护：差动电流保护差动电流保护是指在电路中，通过比较电路两端的电流差异来进行保护。

这种保护方式主要是通过差动电流继电器来实现的。

差动电流继电器可以测量电路两端的电流，并将它们进行比较，如果电流差异超过设定值，就会触发保护动作，以避免电路中的电流过载或短路。

综上所述，三段式电流保护原理是一种非常有效的电流保护方法，它可以确保电路的稳定和安全运行。

在电力系统中，三段式电流保护原理是必不可少的，因为它可以避免电力系统中的电流过载或短路而导致的设备损坏或人身安全问题。

因此，我们应该认真学习和掌握三段式电流保护原理，以确保电路的安全和可靠运行。

1、电力系统对继电保护装置的基本要求对继电保护装置的基本要求是选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

一．选择性继电保护的选择性，可采用下面二种方法获得：（1）对带阶段特性与反时限特性的保护装置，用上下级断路器之间动作时限和灵敏性相互配合来得到选择性，即由故障点至电源方向逐渐降低灵敏性与提高时限级差。

具体要求是：时限级差应有0.5秒以上；上级断路器保护整定值应比串联的下级断路器保护整定值至少大1.1~1.15倍（即配合系数K ph）.(2) 继电保护装置无选择性动作而以自动重合闸或备用电源自动投入的方法来补救。

二．速动性短路时快速切除故障，可以缩小故障范围，减少短路电流引起的破坏程度、减少对用电单位的影响、提高电力系统的稳定。

因此在可能条件下，继电保护装置力求快速动作。

上述性能称为继电保护装置的速动性。

故障切除时间等于继电保护装置动作时间与断路器跳闸时间之和。

目前油断路器的跳闸时间约0.15~0.1秒，空气断路器的跳闸时间约0.05~0.06秒。

一般快速保护装置的动作时间约0.08~0.12秒，现在高压电网中快速保护装置的最小动作时间约0.02~0.03秒。

所以切除故障的最小时间可达0.07~0.09秒。

对不同电压等级和不同结构的网络，切除故障的最小时间有不同要求。

一般对220～330KV的网络为0.04~0.1秒；对110KV的网络为0.1~0.7秒；对配电网络为0.5~1.0秒。

因此，目前生产的继电保护装置，一般都可满足网络对快速切除故障的要求。

但速动性与选择性在一定情况下是有矛盾的，根据选择性相互配合的要求，在某些情况下，不能用速动保护装置。

对于仅动作于信号的保护装置，如过负荷保护，不要求速动性。

三．灵敏性继电保护装置的灵敏性以灵敏系数K lm来衡量。

1、对于反应故障时参数量增加的保护装置;灵敏系数＝保护区末端金属性短路时故障参量的最小计算值/ 保护装置动作参数的整定值2．对于反应故障时参数量降低的保护装置：灵敏系数＝保护装置动作参数的整定值/保护区末端金属性短路时故障参量的最大计算值例如，低电压保护的灵敏系数为：K lm=U dzj/U Dmax式中U dzj――保护装置动作电压的二次值；U Dmax――保护区末端短路时，在保护安装处母线上的最大残余电压二次值。

姓名：李鑫学号：32112117班级：电气121成绩：实验四（单侧电源辐射式输电线路）三段式电流保护一、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。

3、掌握阶段式电流保护的电气接线和操作实验技术。

二、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。

图4-1 三段式电流保护各段的保护范围及时限配合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4-1。

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XL-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XL-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。

输电线路相间短路的三段式电流保护第⼀章输电线路相间短路的三段式电流保护第⼀节瞬时电流速断保护⼀、短路电流的分析计算瞬时电流速断保护（⼜称第I 段电流保护）它是反映电流升⾼，不带时限动作的⼀种电流保护。

1．短路电流计算在单侧电源辐射形电⽹各线路的始端装设有瞬时电流速断保护。

当系统电源电势⼀定，线路上任⼀点发⽣短路故障时，短路电流的⼤⼩与短路点⾄电源之间的电抗忽略电阻）及短路类型有关，三相短路和两相短路时，流过保护安装地点的短路电流为：lX X E I S S k 1)3(+= lX X E I S S k 1)2(23+= 2、运⾏⽅式与短路电流的关系当系统运⾏⽅式改变或故障类型变化时，即使是同⼀点短路，短路电流的⼤⼩也会发⽣变化。

在继电保护装置的整定计算中，⼀般考虑两种极端的运⾏⽅式，即最⼤运⾏⽅式和最⼩运⾏⽅式。

（1）最⼤运⾏⽅式——流过保护安装处的短路电流最⼤时的运⾏⽅式称为最⼤运⾏⽅式，此时系统的阻抗Xs 为最⼩；（2）最⼩运⾏⽅式——当流过保护安装处的短路电流最⼩的运⾏⽅式称为系统最⼩运⾏⽅式，此时系统阻抗Xs 最⼤。

图3－ 1中曲线1表⽰最⼤运⾏⽅式下三相短路电流随J 的变化曲线。

曲线2表⽰最⼩运⾏⽅式下两相短路电流随J 的变化曲线。

⼆、动作电流的整定计算1、动作电流假定在线路L1和线路L2上分别装设瞬时电流速断保护。

根据选择性的要求，瞬时电流速断保护的动作范围不能超出被保护线路，故保护1瞬时电流速断保护的动作电流可按⼤于本线路末端短路时流过保护安装处的最⼤短路电流来整定，即max .1kB rel I op I I K I =1op I I ——保护装置1瞬时电流速断保护的动作电流，⼜称⼀次动作电流rel I K ——可靠系数，考虑到继电器的整定误差、短路电流计算误差和⾮周期分量的影响等⽽引⼈的⼤于1的系数，⼀般取1．2～1．3；I k1.max ——被保护线路末端B 母线上三相短路时流过保护安装处的最⼤短路电流，⼀般取次暂态短路电流周期分量的有效值.2、保护范围分析在图1中，以动作电流画⼀平⾏于横坐标的直线3，其与曲线1和曲线2分别相交于M 和N 两点，在交点到保护安装处的⼀段线路上发⽣短路故障时，I k >I I op1保护1会动作。