三段式电流保护整定计算实例

2三段式电流保护的整定计算1、瞬时电流速断保护整定计算原则：躲开本条线路末端最大短路电流整定计算公式：式中：Iact——继电器动作电流Kc——保护的接线系数IkBmax——最大运行方式下，保护区末端B母线处三相相间短路时，流经保护的短路电流。

K1rel——可靠系数，一般取1.2～1.3。

I1op1——保护动作电流的一次侧数值。

nTA——保护安装处电流互感器的变比。

灵敏系数校验：式中：X1——线路的单位阻抗，一般0.4Ω/KM；Xsmax——系统最大短路阻抗。

要求最小保护范围不得低于15%～20%线路全长，才允许使用。

2、限时电流速断保护整定计算原则：不超出相邻下一元件的瞬时速断保护范围。

所以保护1的限时电流速断保护的动作电流大于保护2的瞬时速断保护动作电流，且为保证在下一元件首端短路时保护动作的选择性，保护1的动作时限应该比保护2大。

故：式中：KⅡrel——限时速断保护可靠系数，一般取1.1～1.2；△t——时限级差，一般取0.5S；灵敏度校验：规程要求：3、定时限过电流保护定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。

要求作为本线路主保护的后备以及相邻线路或元件的远后备。

动作电流按躲过最大负荷电流整定。

式中：KⅢrel——可靠系数，一般取1.15～1.25；Krel——电流继电器返回系数，一般取0.85～0.95；Kss——电动机自起动系数，一般取1.5～3.0；动作时间按阶梯原则递推。

灵敏度分别按近后备和远后备进行计算。

式中：Ikmin——保护区末端短路时，流经保护的最小短路电流。

即：最小运行方式下，两相相间短路电流。

要求：作近后备使用时，Ksen≥1.3～1.5作远后备使用时，Ksen≥1.2注意：作近后备使用时，灵敏系数校验点取本条线路最末端；作远后备使用时，灵敏系数校验点取相邻元件或线路的最末端；4、三段式电流保护整定计算实例如图所示单侧电源放射状网络，AB和BC均设有三段式电流保护。

已知：1）线路AB长20km，线路BC长30km，线路电抗每公里0.4欧姆；2)变电所B、C中变压器连接组别为Y，d11，且在变压器上装设差动保护；3）线路AB的最大传输功率为9.5MW，功率因数0.9，自起动系数取1.3；4）T1变压器归算至被保护线路电压等级的阻抗为28欧；5）系统最大电抗7.9欧，系统最小电抗4.5欧。

三段式电流保护整定计算实例假设有一台变压器，其额定容量为10MVA，额定电压为10kV/400V，接线形式为YNyn0，额定电流为1000A。

现在需要对该变压器进行三段式电流保护的整定计算。

第一步是计算额定电压下的一次电流。

根据变压器的额定容量和额定电压，可以得到一次电流的公式为：I1=S/(3×U1)其中，I1为一次电流，S为变压器的额定容量，U1为变压器的高压侧额定电压。

将数据代入计算，得到一次电流I1的数值：I1=10M/(3×10k)=333.33A第二步是计算三段式电流保护的整定值。

一般情况下，三段式电流保护根据阻抗保护和方向保护进行整定。

阻抗保护整定时，通常设置不同的电流整定值和时间延迟，将整定值和时间延迟作为参数进行计算。

根据实际情况，假设保护整定参数如下：-第一段电流整定值：300A，时间延迟：0.1s-第二段电流整定值：600A，时间延迟：0.2s-第三段电流整定值：900A，时间延迟：0.3s根据整定参数，将整定值乘以一次电流，即可得到实际整定值。

计算结果如下：-第一段整定值：0.1×333.33=33.33A-第二段整定值：0.2×333.33=66.67A-第三段整定值：0.3×333.33=100A第三步是计算方向保护的整定值。

方向保护用于判断故障方向，需要根据实际情况进行整定。

一般情况下，方向保护整定值设置为一次电流的一定百分比。

假设方向保护整定值为20%。

根据方向保护的整定值，将整定值乘以一次电流，即可得到实际整定值。

-方向保护整定值：0.2×333.33=66.67A综上所述，该变压器的三段式电流保护整定值为：-第一段整定值：33.33A，时间延迟：0.1s-第二段整定值：66.67A，时间延迟：0.2s-第三段整定值：100A，时间延迟：0.3s-方向保护整定值：66.67A需要注意的是，这只是一个示例，实际的整定计算可能涉及更多的参数和考虑因素。

三段式电流保护的整定及计算————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2三段式电流保护的整定计算1、瞬时电流速断保护整定计算原则：躲开本条线路末端最大短路电流整定计算公式：式中：Iact——继电器动作电流Kc——保护的接线系数IkBmax——最大运行方式下，保护区末端B母线处三相相间短路时，流经保护的短路电流。

K1rel——可靠系数，一般取1.2～1.3。

I1op1——保护动作电流的一次侧数值。

nTA——保护安装处电流互感器的变比。

灵敏系数校验：式中：X1——线路的单位阻抗，一般0.4Ω/KM；Xsmax——系统最大短路阻抗。

要求最小保护范围不得低于15%～20%线路全长，才允许使用。

2、限时电流速断保护整定计算原则：不超出相邻下一元件的瞬时速断保护范围。

所以保护1的限时电流速断保护的动作电流大于保护2的瞬时速断保护动作电流，且为保证在下一元件首端短路时保护动作的选择性，保护1的动作时限应该比保护2大。

故：式中：KⅡrel——限时速断保护可靠系数，一般取1.1～1.2；△t——时限级差，一般取0.5S；灵敏度校验：规程要求：3、定时限过电流保护定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。

要求作为本线路主保护的后备以及相邻线路或元件的远后备。

动作电流按躲过最大负荷电流整定。

式中：KⅢrel——可靠系数，一般取1.15～1.25；Krel——电流继电器返回系数，一般取0.85～0.95；Kss——电动机自起动系数，一般取1.5～3.0；动作时间按阶梯原则递推。

灵敏度分别按近后备和远后备进行计算。

式中：Ikmin——保护区末端短路时，流经保护的最小短路电流。

即：最小运行方式下，两相相间短路电流。

要求：作近后备使用时，Ksen≥1.3～1.5作远后备使用时，Ksen≥1.2注意：作近后备使用时，灵敏系数校验点取本条线路最末端；作远后备使用时，灵敏系数校验点取相邻元件或线路的最末端；4、三段式电流保护整定计算实例如图所示单侧电源放射状网络，AB和BC均设有三段式电流保护。

2三段式电流保护的整定计算1、瞬时电流速断保护整定计算原则：躲开本条线路末端最大短路电流整定计算公式：式中：Iact——继电器动作电流Kc——保护的接线系数IkBmax——最大运行方式下，保护区末端B母线处三相相间短路时，流经保护的短路电流。

K1rel——可靠系数，一般取1.2～1.3。

I1op1——保护动作电流的一次侧数值。

nTA——保护安装处电流互感器的变比。

灵敏系数校验：式中：X1——线路的单位阻抗，一般0.4Ω/KM；Xsmax——系统最大短路阻抗。

要求最小保护范围不得低于15%～20%线路全长，才允许使用。

2、限时电流速断保护整定计算原则：不超出相邻下一元件的瞬时速断保护范围。

所以保护1的限时电流速断保护的动作电流大于保护2的瞬时速断保护动作电流，且为保证在下一元件首端短路时保护动作的选择性，保护1的动作时限应该比保护2大。

故：式中：KⅡrel——限时速断保护可靠系数，一般取1.1～1.2；△t——时限级差，一般取0.5S；灵敏度校验：规程要求：3、定时限过电流保护定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。

要求作为本线路主保护的后备以及相邻线路或元件的远后备。

动作电流按躲过最大负荷电流整定。

式中：KⅢrel——可靠系数，一般取1.15～1.25；Krel——电流继电器返回系数，一般取0.85～0.95；Kss——电动机自起动系数，一般取1.5～3.0；动作时间按阶梯原则递推。

灵敏度分别按近后备和远后备进行计算。

式中：Ikmin——保护区末端短路时，流经保护的最小短路电流。

即：最小运行方式下，两相相间短路电流。

要求：作近后备使用时，Ksen≥1.3～1.5作远后备使用时，Ksen≥1.2注意：作近后备使用时，灵敏系数校验点取本条线路最末端；作远后备使用时，灵敏系数校验点取相邻元件或线路的最末端；4、三段式电流保护整定计算实例如图所示单侧电源放射状网络，AB和BC均设有三段式电流保护。

已知：1）线路AB长20km，线路BC长30km，线路电抗每公里0.4欧姆；2)变电所B、C中变压器连接组别为Y，d11，且在变压器上装设差动保护；3）线路AB的最大传输功率为9.5MW，功率因数0.9，自起动系数取1.3；4）T1变压器归算至被保护线路电压等级的阻抗为28欧；5）系统最大电抗7.9欧，系统最小电抗4.5欧。

4、下图所示网络，其中各条线路均装设三段式电流保护。

试整定线路AB 装设的三段式电流保护（计算三段式电流保护中各段动作电流、动作时限并校验灵敏性）.sIIIs .s x min .s x已知：线路AB 正常运行时流过的最大负荷电流为230A; B 、C 、D 母线处发生短路故障时的最大及最小短路电流分别为A k 509.1)3(max .=KB I 、A k 250.1)2(min .=KB I ，A k 722.0)3(max .=KC I 、A k 612.0)2(min .=KC I ，A k 638.0)3(max .=KD I 、A k 542.0)2(min .=KD I ；整定计算使用的可靠系数：25.1=I rel K 、1.1=II rel K 、15.1=IIIrel K ;自启动系数:5.1A =st K ；返回系数85.0=re K ；时间级差s 5.0=∆t ；并且，电流II 段的灵敏度系数应大于1.2,电流III 段作为远后备及近后备时的灵敏度系数应分别大于1。

1、1.5。

解：对保护1的三段式电流保护进行整定计算。

（1）电流I 段(瞬时电流速断保护): 动作电流计算,kA 886.1509.125.1)3(max .1.=⨯==KB I rel I op I K I 动作时限计算，s 01=I t校验灵敏性,最小保护范围计算为：%5.51%100]14886.1231153[804.01%100]23[1(%)max .1.1min .=⨯-⨯⨯⨯⨯=⋅-=s I op AB p x I E l x l φ %20~15(%)min .>p l ，可见满足要求.(2）电流II 段（限时电流速断保护)：动作电流计算，（1)与保护2的I 段配合时:kA 993.0)722.025.1(1.12.1.=⨯⨯==Iop II rel II op I K I （2)与保护3的I 段配合时:kA 877.0)638.025.1(1.13.1.=⨯⨯==I op II rel II op I K I 取大者，于是kA 993.01.=IIop I动作时限计算，s 5.05.0021=+=∆+=t t t III灵敏度系数计算，26.1993.0250.11.)2(min .===II op KB se I I k ，2.126.1>=se k ,可见灵敏性满足要求。

三段式电流保护整定计算实例假设有一条长度为100公里的输电线路，额定电压为110千伏，额定电流为500安培。

我们需要对该线路进行三段式电流保护的整定计算，以便在出现过电流时及时切断故障电路。

首先，我们需要计算出三段式电流保护的三个整定值：最低电流保护的整定电流（I1）、中电流保护的整定电流（I2）和最高电流保护的整定电流（I3）。

1.最低电流保护（I1）的整定电流：根据输电线路的额定电流和距离，我们可以使用下式来计算I1：I1=0.25*Ie*(1+K)其中，Ie为额定电流，K为标尺因数，K通常取值为0.22.中电流保护（I2）的整定电流：根据输电线路的额定电流和距离，我们可以使用下式来计算I2：I2=I1+(Ie-I1)*(1+K)其中，Ie为额定电流，K为标尺因数，K通常取值为0.23.最高电流保护（I3）的整定电流：根据输电线路的额定电流和距离，我们可以使用下式来计算I3：I3=I1+(Ie-I1)*(1+2*K)其中，Ie为额定电流，K为标尺因数，K通常取值为0.2根据上述计算公式，我们可以进行具体的计算：1.计算最低电流保护的整定电流（I1）:I1=0.25*500*(1+0.2)=125安培2.计算中电流保护的整定电流（I2）:I2=125+(500-125)*(1+0.2)=325安培3.计算最高电流保护的整定电流（I3）:I3=125+(500-125)*(1+2*0.2)=525安培根据上述计算结果，我们可以将最低电流保护的整定电流（I1）设置为125安培，中电流保护的整定电流（I2）设置为325安培，最高电流保护的整定电流（I3）设置为525安培。

这样，在发生过电流故障时，三段式电流保护装置将根据整定电流来判断故障是否超过阈值，并做出相应的切除动作。

总结起来，三段式电流保护的整定计算包括计算最低电流保护的整定电流（I1）、中电流保护的整定电流（I2）和最高电流保护的整定电流（I3）。

继电保护整定计算实例1、如图所⽰⽹络，AB 、BC 、BD 线路上均装设了三段式电流保护，变压器装设了差动保护。

已知Ⅰ段可靠系数取1.25，Ⅱ段可靠取1.15，Ⅲ段可靠系数取1.15，⾃起动系数取1.5,返回系数取0.85，AB 线路最⼤⼯作电流200A ，时限级差取0.5s ，系统等值阻抗最⼤值为18Ω,AB 线路Ⅱ段动作电流为：A I II op 1803156815.11=?=被保护线路末端最⼩短路电流为：A I k 1369)2418(311500023min ,=+??=灵敏度为：118031369=sen K 不满⾜要求。

改与相邻线路Ⅱ段配合，则[注：同理，由于BD 线路Ⅱ段限时电流速断保护动作电流⼤于BC 线路，因此应与BD 线路Ⅱ段配合。

]AI kF 363)130162413(3115000max .=+++?=A I IIop 54336315.13.11=??=5.25431369==sen K 满⾜要求。

t t t II op II op ?+=21 （2）定时限过电流保护A I IIIop 40620085.05.115.11=??=近后备灵敏度：37.34061369==sen K 满⾜要求；远后备灵敏度：A I kE 927)202418(2115000min .=++?=28.2406927==sen K 满⾜要求。

[注：远后备BC 线路满⾜要求，必然BD 也满⾜要求，因BC 线路阻抗⼤于BD 线路。

]动作时间：st op 5.31=1697)1015.04.9(237000)2(min .=?+=k I ＞op I [注：按此计算能计算出保护区是否达到最⼩保护区，不能计算出保护区实际长度。

]因此灵敏度满⾜要求。

当需要计算出保护区长度时，可由下⾯计算公式求出最⼩保护区长度：1638)4.9(237000min =+?Z ，Ω=-?=9.14.91638237000min Z%19%100109.1min =?=1） 1）按躲过接在B 母线上的变压器低压侧母线短路整定A I k 461)30103.6(337000)3(max .=++=A I K I k ma op 6004613.1.)3(max .=?== 2） 2）与相邻线路瞬时电流速断保护配合A I k 755)12103.6(337000)3(max.=++=AI op 108575525.115.1=??=选以上较⼤值作为动作电流, 则动作电流为1085A 。

三段式电流保护整定计算实例：如图所示单侧电源放射状网络，AB 和BC 均设有三段式电流保护。

已知：1）线路AB 长20km ，线路BC 长30km ，线路电抗每公里0.4欧姆；2)变电所B 、C 中变压器连接组别为Y ，d11，且在变压器上装设差动保护；3）线路AB 的最大传输功率为9.5MW ，功率因数0.9，自起动系数取1.3；4）T1变压器归算至被保护线路电压等级的阻抗为28欧；5）系统最大电抗7.9欧，系统最小电抗5.4欧。

试对AB 线路的保护进行整定计算并校验其灵敏度。

其中25.1=I rel K ，15.1=II rel K ，15.1=IIIrel K ，85.0=re K整定计算：① 保护1的Ⅰ段定值计算)(1590)4.0*204.5(337)(31min .)3(max .A l X X E I s skB =+=+=)(1990159025.1)3(max ,1A I K I kB I rel I op =⨯==工程实践中，还应根据保护安装处TA 变比，折算出电流继电器的动作值，以便于设定。

按躲过变压器低压侧母线短路电流整定:选上述计算较大值为动作电流计算值.最小保护范围的校验：=3.49KM满足要求②保护1的Ⅱ段限时电流速断保护与相邻线路瞬时电流速断保护配合)(105084025.12A I I op =⨯= =1.15×=1210A选上述计算较大值为动作电流计算值，动作时间0.5S 。

灵敏系数校验：可见，如与相邻线路配合，将不满足要求，改为与变压器配合。

③保护1的Ⅲ段定限时过电流保护按躲过AB 线路最大负荷电流整定：)(6.3069.010353105.985.03.115.136max 1.A I K K K I L re ss III rel IIIop =⨯⨯⨯⨯⨯⨯== =501.8A动作时限按阶梯原则推。

此处假定BC 段保护最大时限为1.5S ，T1上保护动作最大时限为0.5S ，则该保护的动作时限为1.5+0.5=2.0S 。

三段保护动作值的整定计算线路XL-1的首端为D1，末端D2；线路XL-2的首端为D2，末端D3。

1、线路XL-1的无时限电流速断保护电流速断保护的动作值按大于本线路末端D2点短路时流过保护的最大短路来整定，即保护的一次动作电流为：电流I dL2。

ZdI d I.b.1=K K×I dL2.Zd=1.3×1.75=2.275安（3-1）式中K K——可靠系数，对电流速断取1.2~1.3：继电器的动作电流为：K j 1I d I.j.1= ———I d I.b.1= ———×2.275=2.275安（3-2）n L 1/1式中：K j=1，电流互感器变比n L采用1∶1。

选用DL-24C/6型电流继电器，其动作电流的整定范围为1.5~6安，本段保护整定2.28安。

2、线路XL-1的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，必须首先计算出线路XL-2无时限电流速断保护的动作电流I d I.b.2I d I.b.2=K K×I dL3.Zd=1.3×0.695＝0.9035安（3-3）线路XL-1的带时限电流速断保护的一次动作电流为：I d II b.1=K K I d I.b.2=1.1×0.9035=0.99385安(3-4)继电器的动作电流为:K j 1I d II j.1= ———×I d×II b.1= ———×0.99385 = 0.99385安(3-5)n L 1/1选用DL-24C/2型电流继电器，其动作电流的整定范围为0.5~2安，本保护整定0.9936安。

动作时限应与线路XL-2无时限电流速断保护配合, 即：t1II=t2I+△t=0+0.5=0.5秒(3-6) 选用DS-22型时间继电器。

其时限调整范围为1.2-5秒，为了观察，本保护整定为3秒。

带时限电流速断保护应保证在线路XL-1末端短路时可靠动作，为此以D2点最小短路电流来校验灵敏度。