电流速断保护计算

电力系统继电保护 第二节 无时限电流速断保护

电流保护

(current quick-break protection) )

首先建立三段式电流保护的整体概念三段式电流保护 无时限电流速断保护( 无时限电流速断保护(I段) 限时电流速断保护( 限时电流速断保护( Ⅱ段) 定时限过电流保护( 定时限过电流保护( Ⅲ段)

有时也两段式电流保护—I 有时也两段式电流保护 I、Ⅲ或Ⅱ、Ⅲ

关键

根据电流大小区分正常和故障 故障分保护范围内、 故障分保护范围内、保护范围外

电力系统继电保护

电流保护B I 2

AQF1

I

1

C

k1 QF 2 k2

l问题1 问题

I 1

l

I 2

保护1能否区分本线路末端 和 保护 能否区分本线路末端k1和 能否区分本线路末端 下一线路出口k2点的短路电流 点的短路电流？ 下一线路出口 点的短路电流？ I段：只能保护本线路的一部分 动作时限为0s 动作时限为

电力系统继电保护

电流保护B I 2k1 k2

AQF1

I

1

C

l

I 1II 1

QF 2

l

I 2

l问题2 问题

保护1的 保护 的Ⅱ段如何与下 线路保护2的 段配合？ 线路保护 的I段配合？

保护本线路全长，但不能超出下线路I Ⅱ 段：保护本线路全长，但不能超出下线路I段范围 动作时限与下一线路I段配合

过电流和速断保护整定值的计算 过电流保护的整定计算

计算变压器过电流保护的整定值 Iop?KrelKwIre Im,K?LaxreKreKiIop式中 Iop—继电保护动作电流整定值（A）；

Krel—保护装置的可靠系数，DL型电流继电器一般取1.2；GL型继电

器一般取1.3；

Kw—接线系数，相电流接线时，取1；两相电流差接线时，取3； Kre—继电器的返回系数，一般取0.85～0.9； Ki—电流互感器变比；

ILmax—最大负荷电流，一般取变压器的额定电流。 速段保护

Iqb?KrelKwIKmax Ki式中 Iqb—电流继电器速断保护动作电流（A）； Kre—l保护装置的可靠系数，一般取1.2； Kw—接线系数，相电流接线时，一般取1； Ki—电流互感器变比；

IKma—； x线路末端最大短路电流，即三相金属接地电流稳定值（A）对于电力系统的末端供配电电力变压器的速断保护，一般取IKmax为电力变压器一次额定电流的2～3倍。 一、高压侧

过电流保护的整定计算

Iop?Kr

4.2 变压器过电流保护的整定计算： 4.2.1 DL-21CE型电流继电器

DL-21CE系列电流继电器用于电机、变压器及输电线路的过负荷与短路保护线路中，作为起动元件。

（1）DL-21CE型电流继电器有一个动合触点，动作于过电流。 （2）动作值极限误差为6%。 （3）动作时间

1.1倍实测动作值时不大于0.12s；2倍实测动作值时不大于0.04s。 （4）动作一致性不大于5%。 （5）环境温度引起的变差不大于5%。 （6）过载能力

电流继电器测定最大整定值和最小整定值两点，测最小整定值时，继电器线圈串联；测最大整定值时，继电器线圈并联，输入电流分别从最小和最大整定值上升到表4所列的相应试验电流，经5次试验，继电器的动合触点不应有不能工作的抖动，取出输入电流时不应有不返回现象，每次试验时间不大于5s。附加电阻表面温度不超过150℃。

（7）绝缘电阻不小于300 MΩ。 （8）介质强度为2kV/50Hz/1min。 （9）动作可靠性

a.当对线圈突然施加整定值的1.75倍激励量时，继电器的动合触点应无抖动地闭合；

b.当无外来的碰撞和振动，继电器的整定值在刻度盘的中值时，过电流继电器激励量为整定值的0.6倍时，继电器的动断触点应可

电流保护

一、选择题

1．在三段式电流保护中各段之间的灵敏度大小的关系为（C）

A：瞬时速断最高，过流保护最低； B：限时电流速断最高，瞬时速断最低； C：过流保护最高，瞬时速断最低。

2．在电流电压联锁速断保护中，当整定原则按主要方式下电流电压元件有相同的保护范围整定其定值，在系统运行发生为最大方式时其保护的选择性由（A）保证。

A： 电压元件； B：电流元件； C：电流和电压元件； 3．当系统运行方式变小时，电流和电压的保护范围是（A） A：电流保护范围变小，电压保护范围变大 B：电流保护范围变小，电压保护范围变小 C：电流保护范围变大，电压保护范围变小 D：电流保护范围变大，电压保护范围变大 4．线路的过电流保护的起动电流是按（C）

A：该线路的负荷电流 B：最大的故障电流 C：大于允许的过负荷电流 D：最大短路电流

5．35KV及以下的线路变压器组接线，应装设的保护是（B） A：三段过流保护 B：电流速断与过流保护 C：带时限速断保护 D：过流保护

6．过电流保护在被保护线路输送最大负荷时，其动作行为是（A） A：不应动作于跳闸 B：动作于跳闸 C：发出信号 D

三段式电流保护和零序电流保护习题

一、 简答题

1. 继电保护的基本任务和基本要求是什么，分别简述其内容。 2. 后备保护的作用是什么，何谓近后备保护和远后备保护。 3. 说明电流速断、限时电流速断联合工作时，依靠什么环节保证动作的选择性，依靠什么环节保证保护动作的灵敏性和速动性。 4. 功率方向继电器90度接线方式的主要优点。 5. 中性点不接地电网发生单相接地时有哪些特征。 6. 简述零序电流方向保护在接地保护中的作用。

二、计算题

1.如下图所示35kV电网，图中阻抗是按37kV归算的有名值，AB线最大负荷9MW，cos??0.9，自启动系数Kss?1.3。各段保护可靠系数均取1.2（与变压器配合时取1.3），电流继电器返回系数为0.9，变压器负荷各自保护的动作时间为1s。计算AB线三段电流保护的整定值，并校验灵敏系数。

A~

B10?30?C12?DT2S30?6.3?9.4?T1E2. 如图所示35kV单侧电源放射状网络，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，d11，且在变压器上装设差动保护，线路A、B的最大传输功率为Pmax?9MW，功率因数为cos??0.9，系统中的发电机都装设了自动励磁调节器。自起动系数取

3.5 阶段式电流保护

P74~77

电流速断保护只能保护线路的一部分，限时电流速断保护能保护线路全长， 但却不能作为下一相邻线路的后备保护，因此，必须采用定时限过电流保护作 为本条线路和下一段相邻线路的后备保护。 1. 三段式电流保护： 由电流速断保护，限时电流速断保护及定时限过电流保护相配合构成的 一整套保护。 或

或 或 或 或

出口 继电器

I段保护 不完全星形接法 A BC

II段保护

III段保护 三段式电流保护原理图

I段保护

II段保护

或

III段保护

或 梯形图 三段式电流保护展开图

2. 三段式电流保护的保护特性及时限特性

由I段保 护切除 由I段保 护切除 由II段保 护切除

由II段保 护切除

由III段作后备保护切除

3.三段式电流保护的评价优点：简单，可靠，并且一般情况下都能较快切除故障。一般用于35千 伏及以下电压等级的单侧电源电网中。 缺点：灵敏度和保护范围直接受系统运行方式和短路类型的影响，此外， 它只在单侧电源的网络中才有选择性。

3.4 电流保护的接线方式

P63~68

3.4.1 三种基本接线方式 1. 定义：指保护中电流继电器与电流互感器二次线圈之间的连接方式。 2. 常用的三种接线方式：三相三继电器完全星形接线、两相两继电器不完 全星形

本节概要

本节讨论喷管内流量、流速的计算。工程上通常依据已知工质初态参数和背压，即喷管出口截面处的工作压力，并在给定的流量等条件下进行喷管设计计算，以选择喷管的外形及确定其几何尺寸；有时也需就已有的喷管进行校核计算，此时喷管的外形和尺寸已定，须计算在不同条件下喷管的出口流速及流量。在喷管的计算中要注意到背压对确定喷管出口截面上压力的作用。

本节内容

4.8.1 流速计算及其分析 4.8.2 临界压力比 4.8.3 流量计算及分析 4.8.4 例题

本节习题

4-24、4-25、4-26、4-27、4-29

下一节

流速计算及其分析

1.喷管出口截面的流速计算 2.压力比对流速的影响

…喷管出口截面的流速计算

据能量方程,气体在喷管中绝热流动时任一截面上的流速可由下式计算：

因此，出口截面上流速：

或

(4-28a) (4-28b) (4-28)

在入口速度

较小时，上式中可忽略不计，于是：

(4-28c)

(4-28)各式表明，气流的出口流速取决于气流在喷管中的绝热焓降。值得注意的是，上述各式中焓的单位是J/kg。

如果理想气体可逆绝热流经喷管，可据初态参数

电动机速断保护实例,

6～10KV电动机保护--电流速断保护整定计算

【输入参数】：

可靠系数：Krel = 1.6

接线系数：Kjx = 1.732

电流互感器变比：nTA = 15.00

电动机额定电流：Irm = 54.40 (A)

电动机起动电流倍数：Kst = 5.60

" 最小运行方式下电动机接线端三相短路时，流过保护安装处的超瞬态电流：Ik3.min =

9160.00 (A)

" 同步电动机接线端三相短路时输出的超瞬态电流：Ik3M = 2017.83 (A)

【计算公式及结果】：

保护装置的动作电流：

异步电动机(应躲过电动机的起动电流)

Iop.k

= 1.6 * 1.732 * 5.60 * 54.40 / 15.00

= 56.28 (A) KrelKjxKstIrmnTAA

同步电动机(应躲过电动机的起动电流或外部短路时电动机的输出电流) Iop.k KrelKjxKstIrmnTAA

电动机速断保护实例,

Iop.k KrelKjxI"k3mnTAA

中间结果--保护装置一次动作电流:

Iop

= 56.28 * 15.00 / 1.732

= 487.41 (A)，取487.42 Io

错断相保护装置 宁波市海曙巨龙电气厂 错断相保护装置说明书 错断相保护装置概述 JL-400错断相保护装置是为传统的模拟电子式相序保护器更新换代而专门设计的三相四线制的电源保护装置。是一种多功能三相电源系统或三相用电设备的监测和保护仪器。采用集成度高的微处理器，使装置具有简洁，精巧，使用方便，抗干扰能力强，高可靠性的特点。本产品集三相电压显示、过电压保护、欠电压保护、断相保护、三相电压不平衡保护、错相保护、零线断线保护于一体。显示采用高清晰超宽温中文液晶屏幕，具有功能齐全，性能稳定，显示直观、操作简便的特点。 JL-400错断相保护装置适用于柜内安装的配电系统保护，如：配电柜、配电箱、电控箱、机床等设备。可以替代西门子、施耐德、佳乐和欧姆龙等同类产品。不但具有优越的性能，更具有超高的性价比。 错断相保护装置功能特点 高精度：采用功能强大的微处理器芯片，尤其采用交流采样技术，电压测量精度为±1%，能分别显示三相电源相电压值，相当于三相数字电压表的功能。 宽电源频率：能适用于45～65HZ，保证全球通用（不能使用于变频

我们可以看出，根据交点计算范围的定义，相邻两交点曲线间若存在直线段，则该直线段则成为相邻两交点的重复计算范围，即既可在前一交点内计算，也可在后一交点内计算，并且均可计算出准确的结果。

定义了交点计算范围，当输入的桩号超过此范围时，程序会提示“KP OUT”，表示桩号超出范围，提示使用者注意。因此，一定要准确地理解和设定交点计算范围，以免到了现场计算出错还不知道，切记切记。

三、断链的处理

现在终于回到了正题，讲述ROAD-2程序进行断链的处理与计算，这实在没有办法，因为没有前面的铺垫，就没法讲断链的处理。

1．有断链时的交点定位与交点计算范围

当存在断链时（这是特殊情况，不再是一般情况），交点定位临界桩号就有了一点小小变化。断链之前的那个交点的定位临界点就不应选择下一交点的ZH点，而应选择断链点的桩号。什么，断链点有两个桩号？废话，当然用等号前面的那个桩号了！

而交点的计算范围，则不再遵循从上一交点的HZ点开始，至下一交点的ZH点结束的规定，而改为：

（1）对于断链点之前的交点，交点计算范围从上一交点的HZ点开始，至断链点结束（桩号为改线桩号，即等式之前的那个桩号）；

（2）对于断链点之后的交点，交点计算范围则从断链点开始（桩号