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继电保护教学三段式电流保护整定计算

在电力系统的运行中，继电保护装置起着至关重要的作用，它能够

迅速、准确地检测并切除故障，保障电力系统的安全稳定运行。三段

式电流保护作为一种常见的继电保护方式，其整定计算是继电保护教

学中的一个重要环节。

一、三段式电流保护的基本原理

三段式电流保护通常包括无时限电流速断保护（Ⅰ段）、限时电流

速断保护（Ⅱ段）和定时限过电流保护（Ⅲ段）。

无时限电流速断保护的动作电流是按照躲开本线路末端的最大短路

电流来整定的。其优点是动作迅速，能够在最短的时间内切除故障，

但它不能保护线路的全长。

限时电流速断保护则是为了弥补无时限电流速断保护不能保护线路

全长的不足而设置的。它的动作电流是按照躲开相邻线路无时限电流

速断保护的动作电流来整定的，动作时限比相邻线路的无时限电流速

断保护大一个时限级差。

定时限过电流保护的动作电流是按照躲开本线路的最大负荷电流来

整定的，其动作时限按照阶梯原则整定，即从电网终端向电源侧逐级

增大。它不仅能够保护本线路的全长，还能够作为相邻线路的后备保

护。

二、三段式电流保护的整定计算原则

（一）无时限电流速断保护（Ⅰ段）

1、动作电流的整定

动作电流应躲过被保护线路末端可能出现的最大短路电流，即：

＼

I_{op1}＝K_{rel}I_{kmax}

＼

其中，＼（I_{op1}＼）为无时限电流速断保护的动作电流；＼

（K_{rel}＼）为可靠系数，一般取1213；＼（I_{kmax}＼）为被保

护线路末端可能出现的最大短路电流。

2、动作时限

无时限电流速断保护的动作时限为0秒，即瞬时动作。

（二）限时电流速断保护（Ⅱ段）

1、动作电流的整定

动作电流应躲过相邻线路无时限电流速断保护的动作电流，即：

＼

I_{op2}＝K_{rel}I_{op1}＇

＼

其中，＼（I_{op2}＼）为限时电流速断保护的动作电流；＼

（K_{rel}＼）为可靠系数，一般取1112；＼（I_{op1}＇＼）为相邻

线路无时限电流速断保护的动作电流。

2、动作时限

限时电流速断保护的动作时限应比相邻线路的无时限电流速断保护

大一个时限级差大一个时限级差（＼（＼），一般取05秒。

（三）定时限过电流保护（Ⅲ段）

1、动作电流的整定

动作电流应躲过本线路的最大负荷电流，同时还要考虑返回系数动作电流应躲过本线路的最大负荷电流，同时还要考虑返回系数

（K_{re}＼），即：

＼

I_{op3}＝＼frac{K_{rel}K_{ss}I_{Lmax}｝｛K_{re}｝

＼

其中，＼（I_{op3}＼）为定时限过电流保护的动作电流；＼

（K_{rel}＼）为可靠系数，一般取115125；＼（K_{ss}＼）为自启

动系数，一般取15；＼（3I_{Lmax}＼）为本线路的最大负荷电流；

＼（K_{re}＼）为返回系数，一般取085095。

2、动作时限

定时限过电流保护的动作时限按照阶梯原则整定，即从电网终端向

电源侧逐级增大。

三、整定计算实例

假设某10kV线路，其最大运行方式下三相短路电流为2000A，最

小运行方式下三相短路电流为1500A，线路最大负荷电流为300A，可

靠系数靠系数（K_{rel}＼）分别取12（Ⅰ段）、11（Ⅱ段）、115（Ⅲ段），

自启动系数自启动系数（K_{ss}＼）取2，返回系数，返回系数（K_{re}＼）取09。

（一）无时限电流速断保护（Ⅰ段）

＼

I_{op1}＝12×2000＝2400A

＼

（二）限时电流速断保护（Ⅱ段）

相邻线路无时限电流速断保护的动作电流为2200A，则：

＼

I_{op2}＝11×2200＝2420A

＼

（三）定时限过电流保护（Ⅲ段）

＼

I_{op3}＝＼frac{115×2×300}｛09}＝767A

＼

四、影响三段式电流保护整定计算