三、过电流保护

三、过电流保护

（1）动作电流整定

过电流保护动作电流整定值按式（13-5）计算，即

式中，I_op·1、I_op·2分别为过电流保护动作电流一次、二次整定值，单位为A；K_rel为可靠系数，取1.15～1.2；K_r为返回系数，取0.95～0.98；n_TA为电流互感器电流比；I_N1为配电变压器一次额定电流，单位为A。

（2）校验保护动作灵敏度

过电流保护动作灵敏度按式（13-6）校验，即

式中，K_sen为保护动作灵敏度；为被保护的线路末端两相短路电流，单位为A；I_op·1为保护动作电流一次整定值，单位为A。

（3）动作时间整定

动作时间整定按式（13-7）计算，即

t=t₁+Δt（13-7）

式中，t为上一级保护动作时间，单位为s；t₁为本级保护动作时间，一般取t₁=0.3s；Δt为本级与上级保护动作时间差，一般取0.3～0.5s。

【例13-1】某35kV电源变电所，10kV母线短路容量S_KS=250MV·A。10kV架空线路采用LGJ-95型钢芯铝绞线，长度L₁=2km，10kV电缆采用ZR-YJLV22-8.7/12型三芯铝电缆，长度L₂=0.1km。10kV用户配电所安装2×SBH11-M-2500/10型配电变压器，额定电压U_N1/U_N2=10/0.4kV，电压比K=25，阻抗电压u_K%=5%，额定电流I_N=2I_N1=2×137.5=275A，电流互感器电流比n_TA=400/5=80，二次电流I_N2=2I_N1/n_TA=2×137.5/80A=3.44A。10kV配电系统如图13-11所示，试计算该配电所10kV电源进线继电保护的相关参数。

图13-11 10kV配电系统

解：

1.10kV线路短路电流计算

（1）架空线路的电抗

查表1-10得10kV架空线路单位长度电抗X_L1·0=0.4Ω/km，线路电抗按式（1-41）计算，得

（2）电缆线路的电抗

查表1-10得10kV电缆单位长度电抗X_L2·0=0.08Ω/km，电缆的电抗按式（1-41）计算，得

（3）系统的标幺值

采用标幺值计算短路电流时，取基准容量S_j=100MV·A，基准电压U_j=10.5kV，U_j=0.4kV，基准电流I_j=5.5kA，I_j=144.5kA。

系统标幺值按式（1-49）计算，得

（4）架空线路的电抗标幺值

架空线路的电抗标幺值按式（1-55）计算，得

（5）电缆的电抗标幺值

电缆的电抗标幺值按式（1-55）计算，得

（6）配电变压器的电抗标幺值

配电变压器的电抗标幺值按式（1-53）计算，得

10kV配电系统电抗标幺值等效电路如图13-12所示。

图13-12 10kV配电系统电抗标幺值等效电路

（7）K₁处短路电流的计算短路系统电抗标幺值为

K₁处三相短路电流有效值按式（1-57）计算，得

K₁处两相短路电流有效值按式（1-58）计算，得

（8）K₂处短路电流的计算短路系统电抗标幺值为

(https://www.daowen.com)

K₂处三相短路电流有效值按式（1-57）计算，得

K₂处三相短路电流有效值折算到10kV侧时为

2.无时限电流速断保护动作电流整定计算

（1）动作电流的整定

电流速断保护动作电流整定值按式（13-1）计算，得

查表13-7，选用RCS-9612AⅡ型微机线路保护测控装置，其Ⅰ段电流保护动作电流整定范围为0.1I_n～20I_n=0.1×3.44～20×3.44A=0.344～68.8A。

故电流速断保护动作电流整定值取I_op·1=4800A，I_op·2=60A。

（2）校验保护动作灵敏度

无时限电流速断保护动作灵敏度按式（13-2）校验，得

可知无时限电流速断保护灵敏度不能满足要求，故应装设带时限电流速断保护装置。

（3）动作时间整定t=0s。

3.带时限电流速断保护

（1）动作电流的整定

带时限电流速断保护动作电流整定值按式（13-3）计算，得

取整定值I_op·1=2000A，I_op·2=25A。

（2）校验保护动作灵敏度

保护动作灵敏度按式（13-4）校验，得

故灵敏度满足要求。

（3）动作时间的整定

动作时间整定t=0.5s。

4.过电流保护的整定计算

（1）概述

该10kV配电所，安装2台2500kV·A的配电变压器，正常情况下，由两回10kV电源线路单独供电，配电变压器分列运行。当其中一回10kV线路停役时，将由运行的一回10kV电源线路供电，则最大负荷电流为I_N=2I_N1=2×137.5A=275A。

（2）过电流保护动作电流的整定

10kV线路过电流保护动作电流整定值按式（13-5）计算，得

整定值取I_op·1=344A，I_op·2=4.3A。

查表13-7，RCS-9612AⅡ型线路微机保护装置，Ⅱ段过电流保护整定值范围为0.1～20I_n=0.1×3.44～20×3.44A=0.344～68.8A，故保护装置过电流保护，二次动作电流整定值I_op·2=4.3A，满足保护要求。

（3）校验保护动作灵敏度

过电流保护动作灵敏度按式（13-6）校验，得

故灵敏度满足要求。

（4）动作时间的整定

本级保护动作时间t₁=0.3s，与上一级保护时间差Δt=0.5s，上一级保护动作时间按式（13-7）计算，得

t=t₁+Δt=（0.3+0.5）s=0.8s

10kV线路保护动作相关整定值见表13-1。

表13-11 0kV线路保护动作相关整定值