电流保护整定计算实例

1、如图所示网络.AB、BC、BD线路上均装设了三段式电流保护，变圧器装设了差动保护。已知I段可靠 系数取1・25, II段可靠系数取1.15•川段可靠系数取1.1 5,自起动系数取1.5•返回系数取0.85, AB 线路最大工作电流2 00A.时限级差取0.5s・系统等值阻抗最大值为18 Q履小值为13 Q •其它参数如图赤 各阻抗值均归算至115kV的有名值，求AB线路限时电流速断保护及定时限过电流的动作电流、灵敬度和动 作时间。

解：(1 )相邻线路丨段保护动作电流确定

由于D母线短路电流比C母线大」大］此保护应与BD线路配合，D母线最大短路电流为：|汀:理论上说 AB线路的II段既耍与BC线路【段配合•又耍与B D线路【段配合，由于BD线路的阻抗小于BC线路，

所以瞬时电流速断保护的动作电流必定大于BC线路•因此打BD线路配介后.也会满足打BC线路配合的 要求。］

= 1254A

I注:计算短路电流时，电压可采用平均电压。

A B线路II段动作电流为：瑞1 i・15x468 = 18O3A

改与相邻线路II段配合，则［注:.•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• |

________ 115000 ________

XRmaX _、行x(13 + 24 + 16 + 130)

% =1.3xl.l5x363 = 543A

2叫・5

呦543 满足要求。

严严巴+2V

动作时间* op2

(2)定时限过电流保护 烬晋X200+A

"竺 “37

近后备灵敏度： 406 满足要求;

115000 115000

Wmax = 75x(13 + 24 +16)

BD线路I段动作电流为：咖 = 1.25x1254 = 1568/1

被保护线路末端最小短路电流为: y/3 115000

T ^3x(18 + 24) = 1369 A

灵墩度为: 1803不满足要求。

Ikr 站= ------------------- =927 A

远后备灵敏度： 2x(18 + 24 + 20) = 363A

927

"五T 2.28 满足婆求。 解:暂选三段式电流保护作为A B线路的保护方案。

(1)瞬时电流速断保护

B母线短路最大三相短路电流

.J7000 =1310A

73(63 + 10) ［订：发电机装设门乩凋碱屉器时，M不织躲 (3) 女.max

减』

爲= 1・25X1310 = 1638A

灵敏度检验：

最小运行方式15%处两相短路灵敏度

37000 (2)

Xr.min . =1697

2(9.4 + 0.15x10) ［注：按H ，皿

il %出保护区实际长度］因此灵敏度满足要求。

为需要讣算出保护区长度时河由下血计算公式求出最小保护区长度：

37000 37000

° 心亠 7~~ =1638 Zmin=- ------------------------ -9.4 = 1.90

2x(9.4 + Zmin) m,n 2x1638

7 =12x100% = 19% m,n 10

(2〉限时电流速断保护

1)按躲过接在B母线上的变斥湍低压侧母线短路整定

37000 /⑶

匕l =461A 73(6.3 + 10 + 30)

・ op 一“ ma /；'rLx =1-3 x 461 =

600A

2) 与相邻线路瞬时电流速断保护配合 l = 755A

73(6.3 + 10 + 12)

=1.15x1.25x755 = 1085/1

选以上较大值作为动作电流.则动作电流为108 5 Ao

3) 灵敏度检验

心刖37000仔4 A

2(9.4 + 10)

K且 呦 1085

<1.25

改用与变压器低压侧母线短路配合.选用动作电流600A. ［•；:按基本配合原则•要汁算出BC线路II 段动作电流•由干从网络参数可以看出•与相邻变压器配合的动作电流大于打相邻线路配合的动作电流，所以 ［注：远后备BC线路满足要求•必然BD也满足要求•因BC线路阳抗大于BD线路」

t = 3 5v

动作时间：吶一…

2、如图所示35kV"i侧电源放射状网络•确定线路AB的保护方案。变电所B. C中变压器连接组别为Y. dll.且在变斥器上装设差动保护，线路A. B的最大传输功率为P ax=9MW,功率因数° OS0 = °・9, 系统中的发电机都装设了自动励磁调节器。自起动系数取1・3。 可以直接选取打相邻变压器配合，但应注总的是•此配合方式己经是II段与II段配合1 954 AT„= —= 1.59

回 600 >1.25

动作时间取1s °

（3）定时限过电流保护

. 9xl03

爲=厂 ..... .. ........... =432A

73（9.4 + 10 + 30） 汨:：保护采用两相三继电 九灵敏松

用三相短路电流值訂

432

心=二=1・35

g 319

保护时限按阶梯原则•比相邻元件后备保护报大动作时间大一个时限级差

3、网络如所示.已知：

线路AB（A侧）和BC均装有三段式电流保护.它们的最大负荷电流分别为120A和1 0 0A.负荷的 自起动系数均为1・8 （ 1 .6）;线路AB第II段保护的延时允许大于1 s ;可靠系数《仏=1・25, （1.20）K%T・15.（I.20）K作 i・J（ ] .2 5 ）心刃=1・15（躲开最大振荡电流时采用）•返回系数 心=0・85；A电源的心耐产血，（⑹心亦=200：（22）B电源的心皿= 200, （22> X.Mmin=25C；（26）其它参数如图。试决定：线路AB （A侧洛段保护动作电流及灵墩度。（已知BC出 口保护的II段动作电流整定值为6 0 0 A）

解:1.求瞬时速断电流保护动作电流及灵敏度

AB线路是双电源的线路•因此动作电流必须大于流过A侧开关可能的最大电流。|}1：不占左采川 方向元件时。丨

1） A电源在最大运行方式下,B母线最大三相短路电流 H..max —厂 =174 A

V3 x 0.95 x 35 x 0.9 门|力弋中的0.95系数考世电压降低5%时，输送最

大功率。]

；1.2x1.3x174^

lop - ----- - ----- 1 w.max _ ------------- — ------------- --- K,e

灵敏度校验

1 ）按木线路末端最小二相短路电流校验

K =空=2.99

319 >1.5|;i： |

2） 按相邻线路末端报小两相短路电流校验

37000 占9 A

2（9.4 + 10 + 12）

/Cvrn= —= 1.85 e 319 >1.2

3） 按相邻元件变压器低斥侧俅线短路校验（电流保护接线按两相三继电器方式）

37000 0.85

A P (3)求定时限过电流保护动作电流及灵敏度()1.25XL 6/ (0.85) ) X 120=282A

/ =L2XL8X120 = 305A

动作电流为： °・85

115X103 =3.14

近后备灵敬度为： 2x60x305 >1. 5 满足要求o 1 1 5000/(2X6 2 X282)=3.29>1 ・5

十作为远备保护时•应采用C变电站俅线两相短路的最小短路电流，并讣及分支电流影响.分支系数应

计最大值。

一 1 20 + 40 1 Kh x = 1 ------------------ --- 4

昴大分支系数为： 20

［注：计算灵敏系数时应采用最大分支系数•］

1+(22+4 0 ) 12 2 = 3 . 82 2)

3) 丁5000 V2KM

75(15 + 40) (ii86)

B电源在垠大运行方式下.A母线最大三相短路电流

(1071) 7^AX=J(M))=1110A

A B电源振荡时，流过A侧开关昴大电流为

/：3LX= ,.2X 115000 =1770^

73(15 + 20 + 40) ［汗：i|及関侧电源相位差为180°时振荡电流为最大.】

IVII =1.15x1770 = 2040/1 小 “

所以：op 1.2 0 ♦! 1 86=1423

S•盲竺凹-2。皿9C 21 op " 2x2040

y o in

—^-xlOO% = —xlOO% = 20.48%

XAB 40 >15%

18」5/40=45.4%

<2)求限时电流速断保护动作值和灵敏系数

115000/(巧[(2 1+56/ 2 2] } =1 1 6S

J,15^ =1720A

妁(沖)+ 24]

55 + 20

!.20xil6s=i4) 2

如〃 =1.25x1720 = 2150A

H 1.2^x1168=14 0 2

求最小分支系数Kg:［注:由干仃电源1 公装处的短路电流不等于? •短路电

流，因此需耍计及分支影响.求保护动作值时应采用最小分支系数。 15 + 40

25 = 3.2

= 773A

K加 「gio' _小

2x60x773 心十1 +

1.15x2150

=12

1+(16+4 0 )/26=2. 15

1.20X1 4 2/2.15=792・ 6

115 0(X)/(2X62X7 9 2.6 ) =1.17 总阻抗为：X严貂= 39。

247“ 2 ;-//26=42

ISW 3.82X2!»2>=1.27

4、如图所示网络中•已知：

电源等值电抗 X】=x2 =5G,X()=80：线路 AB% BC 的电抗 Xi = °-4Q/km X() = 1.4Q/km 压器T1额定参数为31.5MVA. 1 10/6.6k = 10.5%,其它参数如图所示。试决定线路AB的零序电 流保护的第I段、第II段、第III段的动作电流、灵敬度和动作时限。

解:1、计算零序电流

纟戈路 AB・ X、= X 2= 0.4 x 20 = 8Q . Xo = 1.4 x 20 = 28Q.

钱路 BC・ X］ = X? =0.4x50 = 20。 X() = 1.4x50 = 70Q.

变"器 Tl・ xi =x2 =0.105XH02/31.5 = 40.33Q

求A母线启路时的零序电流： °

XIS =X2Z =13Q Xg =360

Y v /⑴ 八I」)

因为A0I> A1Z所以So 故按单相接地短路作为整定条件•两相接地短路作为灵墩度校

验条件。|冋川.通过比 总阻抗的大小，选择单.相接地或两相接地短路作为保护动作迫渝

的计•算条件。］

X

A Y 4- Y

2S os ［注:按变爪器不接地运行计算。］ Es X”

------------------ -- ------------- X ------------- --- ------

v 丄 X2£・X()£ X"+XO$

A iv d ----------------- 一 _

^21 + X。丫

H5000 13 …

------------ ~~x ------------------ = 780A 仮 13+1*36 13 + 36

= 13 + 36

= 3x780 = 2340 A