线路相间短路电流保护分析

三相短路分析及短路电流计算三相短路分析及短路电流计算是电力系统中一个重要的问题，在电力系统运行和设计中起着至关重要的作用。

理解和计算三相短路电流对于保护设备和系统的可靠性至关重要。

下面我将详细介绍三相短路分析及短路电流计算的内容。

1.三相短路分析三相短路是指三相电源之间或电源与负载之间发生短路故障，造成电流突然增加。

三相短路会导致电流剧增，电网负载增大，电网发电机负荷骤降。

因此，对于电力系统而言，短路是一种严重的故障。

短路的原因主要有以下几种：-外部因素，如雷击、设备故障等；-人为因素，如误操作、设备维护不当等。

短路的位置主要有以下几种：-发电机绕组内部；-输电线路中；-终端设备终端内部。

短路的类型主要有以下几种：-对地短路（单相接地短路、双相接地短路）；-相间短路；-相对地短路；-三相短路。

短路电流是指在短路发生时，电路中的电流值。

短路电流的计算是电力系统设计、保护设备选择、线路容量选择的重要依据。

正确计算短路电流能够保证系统的安全运行。

短路电流的计算包括以下步骤：-确定故障位置和类型；-确定电路参数，包括发电机额定电流、负载电流、接地电阻等；-选择合适的计算方法，如对称分量法、复杂网络法、解耦法等；-根据选定的计算方法进行计算，并考虑系统运行时的各种条件，如电源电压波动、电源短路容量等；-对计算结果进行验证和分析，确保结果的准确性。

在进行短路电流计算时，还需要考虑以下几个因素：-各种设备的短路容量，包括母线、断路器、继电器等；-系统的整体阻抗和电流限制；-瞬时电流和持续电流的功率损耗；-预测设备短路容量的变化趋势。

总之，三相短路分析及短路电流计算对于电力系统的正常运行和设备的保护至关重要。

准确计算短路电流能够帮助电力系统工程师定位和解决故障，从而确保系统的安全运行。

相间短路的阶段式电流保护相间短路通常仅考虑两相短路和三相短路的情况。

电力系统发生相间短路的主要特征是电流明显增大，利用这一特点可以构成反应电流增大的阶段式电流保护。

一、瞬时电流速断保护1、瞬时电流速断保护的工作原理从故障切除时间考虑，原则上继电保护的动作时间越短越好，即在被保护元件或设备上装设快速保护，瞬时电流速断保护就是这样的快速保护。

下面用如图3-1所示单电源线路，说明瞬时电流速断保护的工作原理。

对于图3-1所示单侧有电源的辐射形电网，电流保护装设在线路始端，当线路发生三相短路时，短路电流计算如下k s k X X E I +=ϕ)3( （3-3）式中ϕE ——系统等效电源的相电动势； sX ——系统电源到保护安装点的电抗； k X ——短路电抗（保护安装点到短路点的电抗。

则Xs+Xk 为系统电源至短路点之间的总电抗。

显然，当短路点距离保护安装点越远时，Xk 越大，短路电流越小；当系统电抗越大时，短路电流越小；而且短路电流与短路类型有关，同一点)2()3(k k I I 〉。

短路电流与短路点的关系如图3-1的)(L f I k =曲线，曲线1为最大运行方式（系统电抗为m in .s X ，短路时出现最大短路电流）下三相短路故障时的)(L f I k =，曲线2为最小运行方式（系统电抗为max .s X ，短路时出现最小短路电流）下两相短路故障时的)(L f I k =。

瞬时电流速断保护反应线路故障时电流增大动作，并且没有动作延时，所以必须保证只有在被保护线路上发生短路时才动作，例如图3-1的保护1必须只反应线路Ll 上的短路，而对L1以外的短路故障均不应动作。

这就是保护的选择性要求，瞬时电流速断保护是通过对动作电流的合理整定来保证选择性的。

2．整定计算一般把对继电保护装置动作值、动作时间的计算和灵敏度的校验称为继电保护整定计算，将计算条件称为整定原则。

按照选择性要求，图3-1保护1的动作电流，应该大于线路L2始端短路时的最大短路电流。

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。