电流速断保护计算方法详解

电流速断保护计算方法详解

引用

搜狐

1.

https://www.sohu.com/a/796896652_121681354

电流速断保护是电气工程领域的重要内容，对于保障电力系统的安全运行具有重要意义。本文将详细介绍电流速断保护的计算方法、线路保护定值的计算以及配电变压器速断保护的整定计算等内容，帮助读者更好地理解和掌握这一专业知识。

速断保护计算公式

速断保护计算公式根据实际应用场景的不同，其计算公式也会有所不同。以下是常见的一些速断保护计算公式：

1. 确定负荷电流：负荷电流 = 负荷功率 / 系统电压
2. 确定线路阻抗：线路阻抗 = 线路电压降 / 负荷电流
3. 确定速断时间：速断时间 = 电源无故障运行时的最大安全运行时间 + 电源故障发生后的最大允许停电时间
4. 确定速断电流：速断电流 = 电路中的最大电流峰值
5. 确定保护器额定电流：保护器额定电流 = 负荷电流 + 安全裕量

以上公式仅提供了一些常见的计算方法，实际应用中还需要根据具体情况进行调整和优化。对于更复杂的情况，通常需要借助专业的电力计算软件进行计算。

线路的过流、速断保护定值计算方法

在10～35kV的输电线路中，一般配置有过流、速断及三相一次重合闸。现就这类保护定值的简便、可行的计算方法举例说明，仅供交流。

一、一条线路带一台变压器，（如图1）

（一）给定条件

1. 系统的最大及最小运行方式下的标么电抗值（以1000MVA为基准容量）分别为：
   X＝3 X=5
   小大．
2. 线路X的线号为LGJ—150，长度为10km
   L 3. 变压器B：S=3200kVA U％=7．5％ I=53A eeD

（二）线路及变压器阻抗参数标么值计算

2. 线路X的线号为LGJ—150，长度为10km
   L 3. 变压器B：S=3200kVA U％=7．5％ I=53A eeD
   （二）线路及变压器阻抗参数标么值计算
   l. 线路。经查线路参数表，LGJ— 15 0型号每公里的阻抗为

（三）短路电流计算

1. 变压器低压侧D点三相短路最大方式下：1

（四）变压器的过流及速断定值计算

在辐射型的电力系统中，继电保护定值计算过程应遵循“由下而上”的计算方法，即：首先计算电网末端设备的保护定值，然后再计算上一级保护定值。据以上原则，在图1的系统中，应首先计算变压器的定值。

1. 变压的过流定值
   考虑变压器的过负荷，按2I整定：e I＝2 X 53＝106A dz
   动作时间上，按与所带配电线路的过流时间配合整定。若配电路过流时间为0．5S则：
   t=0．5十Δt=0．5＋0．5=1s
   ．变压器速断定值 2．
   按在系统最大运行方式下，躲过变压器低压侧三相短路电流整定：
   I＝KI大=1．3 X 561＝729．3A D1dzK
   3．检查变压器过流及速断的灵敏度
   保护定值确定之前，必须检查拟取定值的灵敏度．
   （1）过流灵敏度。据经验，在系统最小运行方式下，变压器低压侧三相短路时，灵敏度KL大于或等于2即可。
   K=I/I=525/106=4．95>2，满足要求。525/106
   DzD1L小（2）速断灵敏度。在系统最小运行方式下，变压器高压侧三相短路时，其灵敏度应大于1．2。
   K= I/I=2061．3/729．3=2．8，满足要求。DzD1L小

（五）甲站 35kV线路的过流及速断定值计算

1. 过流定值．接与变压器过流定值 I相配合整定，即；dzB I＝KI=127．2A
   dzBdzp
2. 速断定值．此系统的线路速断定值整定原则有二种：一是躲过乙站高压母线短路整定；二是与乙站变压器速断定值相配合整定，最后经计算确定．
   （1）按系统最大方式，躲过己站高压母线三相短路整定．
   I＝KI大=1．2 X 2748．3≈3298A D2Kdz
   注K为可靠系统系数，取1．2~1．3． k
   检查灵敏度：要求在最小运行方式时线路的保护范围不小于15％，即：
   式中 I—基准电流 —jI——速断定值． dzX——系统最小运行方式时的电抗标么值．
   小X——线路全长的阻抗标么值 L
   （ 2）按与变压器速断定值IdzB相配合整定
   I=KI=1．2×729．3=875．2A dzBdzp
   检查此值的保护范围：利用上述公式
   看，速断可保护全线路，并可做变压器速断保护后备．
   经上述计算，应按第二原则整定其速断值为宜，即取：I=875．2A。dz
   取此值的优点是：全线路都在速断保护范围之内，有利于快速切除故障，对提高系统稳定及减少设备损坏是有利的；但也存在着缺点，如当变压器高压侧发生短路，（图1的D点）则变压器的开关3和线路开关1均速断动作跳闸．虽存在着此问题，但对本系统来说，不会造成扩大停电范围的事故。再说，一般线路都配有三相自动重合闸装置，所以当甲站开关1跳闸后，又自动的重合发出，恢
   复了对乙站的高压侧供电．
   若电站线路开关1无配置三相自动重合闸装置，在系统允许的情况下，可将速断改为时限速断，动作时间：t=0．5s，这样就可完全避免以上的缺点．

二、一条线路带两台变压器，如图3

（一）给定条件

1. 系统、线路及变压器参数同前．
2. 乙站两台变压器有时并列运行时．

（二）标么阻抗参数图，如图4：

（三）短路电流计算

1. 当系统为最小运行方式，乙站两台变压器并列运行，在低压侧短路时的电流值及流过各变压器的短路电流值：
   若变压器B、B的过流及速断定值，仍取前已计算的数值，则过流的灵敏度21为：
2. 当系统为最大运行方式，乙站两台变压器并列运行，低压侧三相短路电流；
   因过流灵敏度较高，若乙站低压母联开关7配置有自投装置，则变压器过流
   定值可适当提高，以免在自投动作时，造成变压器过负荷跳闸。．
   经计算，变压器的速断定值灵敏度也能满足要求，不再重述。

（四）甲站开关1保护定值计算

1. 过流定值
   按两台变压器额定电流的1．5倍计算
   动作时间较变压器过流时间长0。5s
2. 速断定值
   按系统最大运行方式，躲过乙站两台变压器并列运行时低压侧三相短路整定：
   检查此值对乙站高压倒短路时的灵敏度：
   动作时间取0．5S为宜．即改为时限速断保护．若系统不允许增加 0．5S时限，也可取0S。但此时要求甲站开关，必须加装重合闸。其原因分析如下：
   当变压器B（或B）高压侧发生短路时，变压器B（或B）及甲站开关12211的速断保护动作，使开关跳闸，然后甲站开关1的重合闸动作，将开关1自动合上，恢复了乙站末发生故障的变压器的供电。此方法虽然可行，但对未发生故障的变压器造成了瞬间停电。

配电变压器速断保护整定计算

1. 电流整定
   配电变压器的速断保护需要满足两个条件：
   1）躲过变压器低压侧出口三相短路时流过保护的最大短路电流整定，即:
   ：可靠系数，可取 1.3;
   :低压厂用变压器低压侧出口三相最大短路电流，折算到高压侧的一次电流;
   :低压厂用变压器高压侧电流互感器变比；
   2）按躲过变压器励磁涌流整定，可取(7~12)Ie，Ie为变压器二次额定电流。

2. 动作时间整定
   当低压厂用变压器高压侧采用断路器时，动作时间可取00.1s。当采用高压熔断器、接触器时，在熔断器动作时间基础上增加延时，或取经验值 0.3s0.4s;如有大电流闭锁功能时，其动作时间不需考虑电流速断保护与高压熔断器熔断时间配合，不需要增加短延时。

3. 灵敏度校验
   灵敏度系数Ksen计算公式为：
   ：最小运行方式下，低压厂用变压器高压侧出口两相金属性短路电流。
   要求＞1.5。

小结

配电变压器综合保护有时无需配置速断保护，可根据变压器容量及型式设置对应的保护（具体详见图3：35、20、10、6/0.4kV配电变压器的继电保护配置）。速断保护相对来说比较简单，对于过流保护（有些变压器还会用到复合电压闭锁过电流保护），在低压厂用电的变压器保护有时还需要配备负序电压闭锁、反时限过电流保护，这些整定计算比较复杂，在此不做累述，以后有时间专门与大家交流。