三段式电流保护的作用

三段保护直流断路器的作用
三段保护直流断路器是一种具有过流保护、速断保护和失压保护功能的设备。

其作用主要包括以下几点：
1. 过流保护：当电路中的电流超过设定的阈值时，三段保护直流断路器会触发过流保护功能，自动断开电路，以保护电路和设备免受过电流的危害。

2. 速断保护：当电路中出现短路等故障时，三段保护直流断路器会迅速触发速断保护功能，快速断开电路，以避免短路等故障对电路和设备造成严重损坏。

3. 失压保护：当电路中的电压低于设定的阈值时，三段保护直流断路器会触发失压保护功能，自动断开电路，以保护电路和设备免受低电压的危害。

总之，三段保护直流断路器的作用是保护电路和设备免受过电流、短路、低电压等故障的影响，确保电力系统的稳定运行。

万能式断路器的三段式保护原理与工作原理万能式断路器的三段式保护原理与工作原理一、引言万能式断路器是一种广泛应用于电气系统中的保护设备，主要用于保护电路和设备免受过流、过压、过热等异常情况的影响。

它具有较高的可靠性和安全性，广泛应用于工业、商业和住宅等领域。

本文将介绍万能式断路器的三段式保护原理与工作原理，帮助读者更好地理解和应用这一重要的电气设备。

二、保护原理万能式断路器采用三段式保护原理，即短路保护、过载保护和过压保护。

下面将详细介绍每一段保护原理及其工作原理。

1. 短路保护短路保护是万能式断路器的第一段保护，在电路发生短路故障时起作用。

当电路发生短路时，电流会急剧增大，超过设定的电流上限。

万能式断路器通过检测电流大小来触发短路保护机构，使断路器迅速切断电路，以防止电流过大造成设备损坏或触电事故。

2. 过载保护过载保护是万能式断路器的第二段保护，在电路发生过载时起作用。

过载是指电路中负载电流超过了设备的额定电流。

万能式断路器通过测量负载电流，并与额定电流进行比较，如果负载电流超过了额定电流的一定比例，断路器将触发过载保护机构，切断电路，以防止设备过载损坏。

3. 过压保护过压保护是万能式断路器的第三段保护，在电路发生过压时起作用。

过压是指电路中电压超过了设备的额定电压。

万能式断路器通过检测电路中的电压，并与额定电压进行比较，如果电压超过了额定电压的一定比例，断路器将触发过压保护机构，切断电路，以防止设备过压损坏。

三、工作原理万能式断路器的工作原理主要基于电磁吸合力和热膨胀原理。

下面将详细介绍万能式断路器的工作过程。

1. 正常工作状态在正常工作状态下，万能式断路器的电磁线圈通电，产生一定的电磁吸合力，将联动部件吸合在一起，使断路器保持闭合状态。

此时，电流从输入端流向负载端，电路正常通电。

2. 异常工作状态当电路发生短路、过载或过压等异常情况时，万能式断路器会通过保护原理进行相应的保护。

2.1 短路保护当电路发生短路时，电流急剧增大，超过设定的电流上限。

浅谈矿井三段式电流保护煤矿井下电网主要由高压防爆开关、低压馈电开关、电缆组成。

由于煤矿环境恶劣，电网经常发生短路、过负荷、漏电等故障，因此《煤矿安全规程》中规定井下防爆开关一般应装设短路、过负荷、漏电保护装置。

煤矿供电系统中的继电保护作为煤矿电力安全生产体系中的重要环节，对确保煤矿电力系统的安全、稳定以及可靠运行有着重要的作用。

供电系统中继电保护装置的性能，与其配置和整定密切相关。

然而在实际使用中，由于许多矿井技术人员不能很好地理解继电保护理论，常常出现保护定值设置不当的情况，导致保护误动或拒动，从而影响矿井的安全生产。

本文从保护理论出发，分析正确整定井下高压保护定值的方法，并且对煤矿供电网的继电保护存在的问题进行优化，在理论上和实际上都具有重要的意义。

一、三段式电流保护定值整定分析对煤矿电网而言，高压一般指10、6、3.3 kV电压等级，低压一般指1140、660 V及以下电压等级。

根据电力系统的结构特征和运行要求，电流保护可分为电流速断保护、限时电流速断保护、定时限过流保护和反时限过流保护。

电流速断保护也称作过流I段、短路保护，限时电流速断保护也称作过流lI段，过流、过载保护也称作过流III段。

一般终端线路只投入短路保护和过载保护，而电源进出线需要上下级配合，以防止越级跳闸，因此需投入短路保护和后备保护。

由于煤矿井下低压电网线路覆盖范围有限，电流保护一般仅投入短路保护及过载保护。

以下线路上的保护配合主要针对井下高压电网。

1 电流速断保护电流速断保护作为本线路的主保护，主要起保护本线路的作用，其整定值按躲过线路末端短路故障时流过保护的最大短路电流整定。

如果本开关所带设备为变压器，可以对速断保护加一定的小延时动作，以防止空载投入大型变压器时产生励磁涌流冲击，使电流速断保护误动，导致变压器投不上的情况发生。

一般来说，变压器容量在600 kVA以上时就要加小延时，小延时时间可设置为40-50 ms．这样既能躲过变压器励磁涌流冲击，又不至于对电流速断保护造成大的影响。

1、三段式电流保护的作用分别是什么？它们各自有什么优缺点？答：瞬时电流速断保护作为本线路首端的主保护。

它动作迅速、但不能保护线路全长。

限时电流速断保护作为本线路首段的近后备、本线路末端的主保护、相邻下一线路首端的远后备。

它能保护线路全长、但不能作为相邻下一线路的完全远后备。

定时限过电流保护作为本线路的近后备、相邻下一线路的远后备。

它保护范围大、动作灵敏、但切除故障时间长。

2、影响距离保护正确动作的因素有哪些？答:(1)短路点的过渡电阻；(2)保护安装处与短路点间的分支线；(3)线路串补电容；(4)保护装置电压回路断线；(5)电力系统振荡。

3、图示单侧电源组成网络，线路1L 、2L 上均装设三段式电流保护，已知1L 正常运行时最大负荷电流为120A ；2L 的过电流保护的动作时限为2s 。

计算线路1L 的三段式电流保护的动作电流、动作时限并校验保护的灵敏度。

（保护I 的可靠系数取1.2，II 的可靠系数取1.1,III 段的可靠系数取1.2，自启动系数取2.2）Ω=Ω==1413max .min ..S S S X X E 3解：1、计算短路电流： K1点的最大短路电流：)(475.1804.0133/1151min .)3(max .1kA L x X E I AB S S K =⨯+=+= K1点的最小短路电流：)(250.1804.0143/11523231max .)2(min .1kA L x X E I AB n S S K =⨯+⨯=+⨯= 同理可以得到：K2点的最大短路电流：)(862.0)3(max .2kA I k =K2点的最小短路电流：)(737.0)2(min .2kA I k =K3点的最大短路电流：)(609.0)3(max .3kA I k =2、整定计算：保护I 段：)(77.1475.12.1)3(max .11.kAI K I k rel I op =⨯=⨯= 保护II 段：)(138.1862.02.11.12.1.kAI K I I op rel II op =⨯⨯=⨯= 灵敏度校验：3.11.1138.125.11.)2(min .2<===II op k senI I K 灵敏度不满足要求。

三段式过流保护是把速断、限时速断及过流三种过电流保护综合在一起的电流保护，其区别为：1.速断保护：电流定值很大，一般为额定电流8~10倍（我厂经验），无延时出口跳闸2.限时速断：电流定值较大，一般为额定电流5~7倍，短延时出口跳闸3.过流：电流定值较小，一般为额定电流2~3倍，较长延时出口跳闸电流速断、限时电流速断和过电流保护都是反应电流增大而动作的保护，它们相互配合构成一整套保护，称做三段式电流保护。

三段的区别主要在于起动电流的选择原则不同。

其中速断和限时速断保护是按照躲开某一点的最大短路电流来整定的，而过电流保护是按照躲开最大负荷电流来整定的。

电流三段保护2010-04-14 17:041 2 3段保护中----动作时间最长是（ 1 ）段，动作时间最短是（ 3）段 ----最灵敏是（ 3 ）段，最不灵敏是（ 1）段----动作电流最大是（ 1 ）段，动作电流最小是（ 3 ）段/view/ce96976fb84ae45c3b358c84.html三段式电流保护由：定时限、瞬时速断保护、定时速断保护组成。

定时限中，这样选择的：离电源较近的上一级保护动作时限，比相邻电源较远的下一级保护时限要大，也就是说不能越级：t1>t2>t3 或者：ti=t2+△t△t：电流保护的时间差，以此画出来的时限特性曲线，就是阶梯曲线，一般取△t的可靠系数：0.35S~0.6S之间。

动作电流的整定：1. 动作电流>线路最大负荷电流2. 已经动作的，在被保护线路通过最大负荷电流时，应可靠的返回。

瞬时速断保护、定时速断保护的电流、时间整定就看整定值了。

一段又叫电流速断保护，没有时限，按躲开本段末端最大短路电流整定二段又叫限时电流速断，按躲开下级各相邻元件电流速断保护的最大动作范围整定，可以作为本段线路一段的后备保护，比一段多时间t时限。

三段又叫过电流保护，按照躲开本元件最大负荷电流来整定，具有比二段更长的时限，可以作为一二段的后备保护，保护范围最大，时限最长。

什么是三段式电流保护：三段式过流保护是指瞬时速断、时限速断作为线路的的主保护，定时过流保护作为线路的后备保护所组成的保护三段式电流保护各段保护范围及时限的配合L1首端故障，L1的三段保护均启动，速断保护动作。

L1末端故障，L1的时限速断、定时过流保护均启动，时限速断保护动作。

L2首端故障，L1定时过流保护启动，L2的三段保护均启动，L2速断保护动作。

三段式电流保护原理：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件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件的后备保护，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。

三段式电流保护的原理一段又叫电流速断保护，没有时限，按躲开本段末端最大短路电流整定二段又叫限时电流速断，按躲开下级各相邻元件电流速断保护的最大动作范围整定，可以作为本段线路一段的后备保护，比一段多时间t时限。

三段又叫过电流保护，按照躲开本元件最大负荷电流来整定，具有比二段更长的时限，可以作为一二段的后备保护，保护范围最大，时限最长。

三段式电流保护指的是电流速断保护（第一段）、限时电流速断保护（第二段）、定时限过电流保护（第三段）相互配合构成的一套保护。

电流速断保护（第一段）对于仅反应于电流增大而瞬时动作的电流保护，称为电流速断保护。

为优先保证继电保护动作的选择性，就要在保护装置起动参数的整定上保证下一条线路出口处短路时不起动，这在继电保护技术中，又称为按躲过下一条线路出口处短路的条件整定。

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%。

继保35kv线路三段式电流保护课程设计继电保护是电力系统中的重要组成部分，它起到监测、检测和保护电力设备和输、变电线路的作用，在电力系统的安全稳定运行中起着至关重要的作用。

而35kV线路作为输电网中的重要组成部分，电流保护是其常见的一种保护方式。

本文将针对35kV线路的三段式电流保护进行课程设计，并给出相关参考内容。

一、课程名称：35kV线路三段式电流保护二、课程目标：1. 了解35kV线路的电流保护原理和工作机制；2. 学习35kV线路电流保护的主要技术参数；3. 掌握35kV线路三段式电流保护的组成和工作原理；4. 能够分析35kV线路电流保护的故障判据和动作特性；5. 掌握35kV线路三段式电流保护的调试与运维方法。

三、课程大纲：1. 35kV线路电流保护的基本原理1.1 电流保护的作用和要求1.2 电流保护的分类和选择原则1.3 35kV线路电流保护的基本工作原理2. 35kV线路电流保护的技术参数2.1 勾画特性及其参数2.2 判据电流和动作时间的选择2.3 调整装置的线路电流参数3. 三段式电流保护的组成和原理3.1 三段式电流保护的组成和结构3.2 第一段保护和第二段保护的原理及调整方法3.3 第三段保护的原理及其应用4. 故障判据和动作特性分析4.1 电流故障判据的分析4.2 动作特性的研究4.3 保护固有特性的影响因素5. 三段式电流保护的调试与运维方法5.1 保护调试的基本流程5.2 保护测试与评估方法5.3 运维中的常见问题及处理方法四、参考内容：1. 尹世文. 电力系统继电保护与自动装置[M]. 中国电力出版社，2019.2. 向伟，等. 电力系统继电保护与自动装置技术[M]. 中国电力出版社，2018.3. 顾大珩. 交流电气保护技术[M]. 中国电力出版社，2019.4. 《电力系统继电保护与自动化装置设计与分析》教材5. 《电力系统保护与自动化装置工程设计与应用》教材以上提供的参考内容是一些建议性的，可以根据需要进行合理调整，确保教材覆盖了所需的基本理论和实践知识，并满足学生的学习需求。

关于三段式保护第三章 第一节 单侧电源电网相间短路三段式电流保护一、阶段式电流保护的应用和评价阶段式电流速断保护一般由三段式构成：三段式：Ⅰ段 瞬时电流速断保护、Ⅱ段 限时电流速断保护、Ⅲ段 定时电流速断保护。

Ⅱ段 限时做主保护，Ⅰ段 瞬时做辅助保护（靠近电源侧短路会快速切除）， Ⅲ段 定时 做后备保护，也做下一级线路的远后备保护。

特殊情况：两段式：瞬时、定时或限时、定时。

如单电源供电的最后一段线路，只需要两段式。

四段式：瞬时、限时一级、限时二级、定时。

如，一级限时不能满足对主保护的灵敏度要求时，采用四段式；这时限时保护向下一线路延伸，至它的限时保护的范围（图3-6 b ）2,0.7 1.2t t t t ''''∆=+∆∆=:三段式电流速断保护 优点：简单、可靠，如果不发生保护或断路器拒绝动作的情况，则故障都可以在0.35—0.5s 的时间内予以切除，在35kV 以下电网得到广泛应用。

缺点：受电网接线和运行方式影响。

整定值按最大方式，灵敏度按最小方式校核灵敏度。

二、瞬时电流保护（第Ⅰ段） 1、整定值计算及灵敏性校验定值（定值给定后，不随实际运行方式、短路点位置、短路类型而变化）.2..max =actk B I K I 'rel .1..max =actrel k C I K I ' 可靠性系数： 1.2 1.3rel K =:注意贺书第四版的短路电流（幅值）的记号：..max k B I 最大运行方式，线路AB 末端B 三相短路的最大短路电流（max 既是短路电流最大值，也指最大运行方式），类似地，..max k C I 。

..min k B I 最小运行方式，线路AB 末端B 两相短路的短路电流（min 既是短路电流最小值，也指最小运行方式）类似地，..min k C I 。

实际运行方式下，B 点相间短路的短路电流总是介于 ..min k B I 和..max k B I 之间。

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。