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。在进行整定计算时，需要根据实际情况和保护需求进行调整和优化。
三段式电流保护工作原理、整定计算
什么是三段式电流保护
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、下面我们就来详细介绍一下三段时电流保护的工作原理和整定计算方法。
一、电流速断保护（第I段）
简单网络接线示意图
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。以上图1所示的网络接线为例，假定每条线路上均装有电流速断保护，对于安装在A母线处的保护1来讲，其起动电流必须整定得大于d2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B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）
1、工作原理及整定计算的基本原则
由于有选择性的电流速断保护不能保护本线路的全长，因此我们考虑增加一段新的保护，用来切除速断范围以外的故障，保护本线路的全长，同时也能作为电流速断保护的后备保护。由于要求它必须保护本线路的全长，因此它的保护范围必然要延伸到下一条线路中去，这样当下一条线路出口处（如图1中，对于保护1来说，d2点处）发生短路时，它就要起动，在这种情况下，为了保证动作的选择性，就必须使保护的动作带有一定的时限，但又为了使这一时限尽量缩短，我们就考虑使它的保护范围不超过下一条线路速断保护（如图1中的保护2）的保护范围，而动作时限则比下一条线路速断保护高出一个时间阶段，即
2三段式电流保护的整定及计算
1 / 12 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： 2三段式电流保护的整定及计算
2 / 12 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：
2三段式电流保护的整定及计算
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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
实验一 过流保护 三段配合整定
一、 实验目的
1、 加深对电流保护三段配合相互配合的理解;
2、 掌握电力系统电流保护的整定及实现方法.
二、 实验内容
1、 学习RTDS电流保护元件的使用方法；
2、 根据实际系统参数对保护进行整定，并记录故障波形;
3、 使用电力系统故障诊断专家进行故障分析。
三、 实验原理
电流一段保护的整定：为了保护电流速断的选择性,其起动电流必须躲过本条线路末端短路时最大短路电流，即在最大运行方式下末端母线三相接地短路故障电流。
电流速断保护不可能保护线路全长,要求保护线路全长的15％—20％即可。
电流二段保护的整定：要求限时速断保护必须保护线路全长,因此他的保护范围必须延伸到下一级线路去,这样当下一级线路首端发生短路故障时就要动作.在这种情况下,为了保证动作的选择性,就必要保护的动作具有一定的时限。所以其整定值在下一条线路的一段整定值上加一个配合的可靠性系数即可.
对于二段保护来说， 一般要延时0。5秒动作。另外为了保护线路全长，限时速断保护必须在最不利于保护动作的情况下有足够的反应能力，所以需要其灵敏系数大于等于1。3。
电流三段保护的整定：为保证在正常情况下各条线路上的过电流保护不误动，需要考虑最大负荷电流、返回系数和电机的自启动系数，因此：
具体的RTDS中保护设置模块设定在实验过程中体现，这里不再赘述.
四、 实验步骤
1、 建立如下图35kV电力系统模型：
三条线路分别长60km,80km，100km，CT的变比取为600：1，PT的变比取为35000：100。
线路一末端负荷2MW,0。8MVar;
线路二末端负荷3MW，1MVar；
线路三末端负荷3MW，1MVar.
分别在三条线路的中间和末端设置故障.
2、 参考实验原理和继电保护课程教材，根据线路参数合理设置整定值,完成各条线路三段间过电流配合。
基本要求：第一条线路中间故障，保护一瞬时动作；
