武汉理工大学《电力系统继电保护》课程设计说明书
图2-3 限时电流速断保护的工作原理
2.5.2整定计算原则
（1）启动电流的整定。保护2的限时电流速断范围不应该超出保护1电流速断的范围。因此在单端电源供电的情况下，它的启动电流就应该整定为
Is?e.t2?I?s .e 1t
(2-5)
1.1~1.2引入可靠性配合系数Kr?，则得 el，一般取为
???I?KIrel . 1s e t (2-6) se.t2?（2）动作时限的选择。从以上分析中已经得出，限时速断的动作时限t2，应
选择得比下级线路速断保护的动作时限t1?高出一个时间阶梯?t，即
??t?t??t (2-7) 21
当线路上装设了电流速断和限时电流速断保护以后，它们联合工作就可以在0.5s内切除全线路范围内的故障，且能满足速动性的要求，具有该作用的保护称线路的主保护。即无时限电流速断和限时电流速断构成线路的“主保护”。
（3）保护装置灵敏性校验。为了能够保护本线路的全长，限时电流速断保护必须在系统最小运行方式下，线路末端发生两相短路时，具有足够的反应能力，这个能力通常用灵敏系数Ksen来衡量。对反应于数值上升而动作的过量动作保护装置，灵敏系数的含义是
保护范围内发生金属性短路时故障参数的计算值K? sen 保护装置的动 作参数值 (2-8)
对于保护2的限时电流速断而言，即采取系统最小运行方式下线路末端发生两相短路时短路电流作为故障参数的计算值。则灵敏系数为
KsenIk.B.min?? (2-9) Iset.2
2.6定时限过电流保护
2.6.1工作原理
定时限过电流保护是指按躲过最大负荷电流整定，并以动作时限保证其选择性的一种保护。输电线路正常运行时它不应启动，发生短路且短路电流大于其动
11
武汉理工大学《电力系统继电保护》课程设计说明书
作电流时，保护启动延时动作于断路器跳闸。过电流保护不仅能保护本线路的全长，也能保护相邻线路的全长，是本线路的近后备和相邻线路的远后备保护。
2.6.2整定计算原则
（1）自启动最大电流
引入一个自启动系数Kss来表示自启动时最大电流Iss.max与正常运行时最大负
荷电流IL.max之比，即
（2）启动电流
Is.sma?IxKssL. m
(2-10)
I （3）灵敏系数的校验
IIIsetKIIIrelKss1???IreIL.max (2-11) KreKre
当过电流保护为本线路的主保护时，应采用最小运行方式下本线路末端两相短路时的电流进行校验，要求Ksen?1.3~1.5；当作为相邻线路的后备保护时，则应采用最小运行方式下相邻线路末端两相短路时的电流进行校验，此时要求
Ksen?1.2。
2.7电流三段保护小结
使用Ⅰ段Ⅱ段或Ⅲ段组成的阶段式电流保护的主要优点是简单、可靠，并且在一般情况下能够满足快速切除故障的要求，因此在35kV及以下的中、低压网络中得到了广泛应用。其缺点是它直接受电网的接线及电力系统运行方式的影响，例如整定值必须按电网最大运行方式整定，而灵敏性必须用电网最小运行方式来校验，这就难以满足灵敏系数和保护范围的要求。
3整定计算
3.1电流速断保护
（1）线路AB的I段保护：
IK.B.max?K?E?ZS.min?ZAB?35/3?1.240KA
6.3?10IIset?KIrelIK.B.max?1.25?1.240?1.55KA
检验保护范围：
12
武汉理工大学《电力系统继电保护》课程设计说明书
3E?335/3?I?ZS.max??9.42Iset1.55?2?18.9%?15%
ZAB10满足要求。 动作时间：
tI?0s
（2）线路BC的I段保护
IK.C.max?K?E?ZS.min?ZAC?35/3?0.714KA
6.3?10?12IIset?KIrelIK.C.max?1.25?0.714?0.893KA
检验保护范围：
3E?335/3?I?ZS.max??9.42Iset0.893?2?85.0%?15%
ZBC12满足要求。 动作时间：
tI?0s
3.2限时电流速断保护
（1）线路AB的II段保护：
IK.C.max?K?E?ZS.min?ZAC?35/3?0.714KA
6.3?10?12IIIset?KIIrelIIset.C?1.25?1.15?0.714?1.026KA
检验灵敏度：
Ksen?IK.B.minIIIset.AB3E?335/3??2Zmax?ZAB29.4?10?0.879?1.3 ??1.026IIIset.ABE?ZS.min?ZAD不满足要求，故转而与BC段II段保护配合。
IK.D.max?K??35/3?0.347KA
6.3?10?12?30IIIset?KIIrelIIIset.C?KIIrel?KIIrel?IIset.D?1.15?1.15?1.25?0.347?0.574KA
检验灵敏度：
13
武汉理工大学《电力系统继电保护》课程设计说明书
Ksen?IK.B.minIIIset3E?335/3??2Zmax?ZAB29.4?10?1.57?1.3 ??0.574IIIset满足要求。 动作时间：
tII?tI??t?0.5s
（2）线路BC的II段保护
IIIset?KIIrelIIset.D?1.25?1.15?0.347?0.499KA
检验灵敏度：
Ksen?满足要求。 动作时间：
IK.C.minIIIset.BC3E?335/3??2Zmax?ZBC29.4?12?1.64?1.3 ??0.499IIIset.BCtII?tI??t?0.5s
3.3定时限过电流保护
（1）线路AB的III段保护：
P9IL.max???0.165KA
3Umincos?3?35?0.9IIIIset?KIIIrel检验灵敏度：
KSS1.3?1.2IL.max?0.165??0.303KA Kre0.85近后备：Ksen?IK.B.minIIIIsetIK.C.minIIIset3E?335/3??2Zmax?ZAB29.4?10?2.977?1.3 ??0.303IIIIset3E?335/3??2Zmax?ZAC29.4?10?12?1.839?1.2 ??0.303IIIIset远后备：Ksen?满足要求。
（2）线路BC的III段保护：
14
武汉理工大学《电力系统继电保护》课程设计说明书
IL.max?P3Umincos??93?35?0.9?0.165KA
IIIIset?KIIIrel检验灵敏度：
KSS1.3?1.2IL.max?0.165??0.303KA Kre0.85近后备：Ksen?IK.C.minIIIsetIK.D.minIIIset3E?335/3??2Zmax?ZAC29.4?10?12?1.839?1.3 ??0.303IIIIset3E?335/3??2Zmax?ZAD29.4?10?12?30?0.941?1.2 ??0.303IIIIset远后备：Ksen? 近后备满足要求，远后备不满足要求。
由于线路末端动作时间未给出，故线路AB和线路BC的III段动作时间无法求出。
4保护装置与自动装置
4.1自动重合闸的作用
自动重合闸（ZCH）装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。运行经验表明，架空线路大多数故障是瞬时性的，如：
（1）雷击过电压引起绝缘子表面闪络； （2）大风时的短时碰线；
（3）通过鸟类身体（或树枝）放电。
自动重合闸的作用是对暂时性故障，可迅速恢复供电，从而能提高供电的可靠性。对两侧电源线路，可提高系统并列运行的稳定性，从而提高线路的输送容量。可以纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸。
应用在1KV及以上电压的架空线路或电缆与架空线路的混合线路上，只要装有断路器，一般应装设ZCH。但是，ZCH本身不能判断故障是瞬时性的，还是永久性的。所以若重合于永久性故障时，其不利影响有：
（1）使电力系统又一次受到故障的冲击；
（2）使断路器的工作条件恶化（因为在短时间内连续两次切断短路电流）。
15