例1： 如图所示电力系统网络中，系统线电压为115kV lE =，内部阻抗.max=15s Z Ω，.min =12s Z Ω，线路每公里正序阻抗1=0.4z Ω，线路长度L AB =80m, L BC =150m, rel 1.25K =Ⅰ,rel 1.15K =Ⅱ,试保护1的电流I 、II 保护进行整定计算。

解：1. 保护电流I 段保护整定计算（1） 求动作电流set.1rel k.B.maxrels.min AB== 1.25 1.886kA +E IK IK Z Z ϕ⨯==ⅠⅠⅠ（2） 灵敏度校验min .max set.1111=1539.54m 0.4s L Z z ⎫⎫⨯=-⨯=⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭min AB 39.5410049.480L L =⨯=%%%>15% 满足要求 （3） 动作时间：10s t =Ⅰ2. 保护1电流II 段整定计算 （1） 求动作电流set.2rel k.C.max rel s.min AB BC== 1.250.7980kA+E I K I K Z Z Z ϕ⨯==+ⅠⅠⅠs e t .1r e l s e t .2==1.150.798=0.9177kA I K I ⨯ⅡⅡⅠ（2） 灵敏度校验k.B.min s.max AB Ik.B.min sen set.11.223===1.331 1.30.9177I K I >Ⅱ 满足要求 （3）动作时间： 120.5s t t t =+∆=ⅡⅠ例2:图示网络中，线路AB 装有III 段式电流保护，线路BC 装有II 段式电流保护，均采用两相星形接线方式。

计算：线路AB 各段保护动作电流和动作时限，并校验各段灵敏度。

C380l E V=10s Z =Ω1.2rel K I=D..max 2.3L AB I A =..max 2L BC I A =3BC tsIII=1ss K = 1.1rel rel K K II III ==0.85re K =2.7 如图2-2所示网络，在位置1、2和3处装有电流保护，系统参数为：115/E ϕ=，115G X =Ω 、210G X =Ω，310G X =Ω，1260L L km ==，340L km =，50B C L km -=，30C D L km -=，20D E L m -=，线路阻抗0.4/km Ω，rel K Ⅰ=1.2 、rel K Ⅱ=rel K Ⅲ=1.15 ，.max 300B C I A -=，.max 200C D I A -=， .m a x 150D E I A -=，ss K =1.5、re K =0.85。

试求：（1）发电机元件最多三台运行，最少一台运行，线路最多三条运行，最少一条运行，请确定保护3在系统最大、最小运行方式下的等值阻抗。

（2）整定保护1、2、3的电流速断定值，并计算各自的最小保护范围。

（3）整定保护2、3的限时电流速断定值，并校验使其满足灵敏度要求（sen K ≥1.2）（4）整定保护1、2、3的过电流定值，假定流过母线E 的过电流保护动作时限为0.5s ，校验保护1作后备用，保护2和3作远备用的灵敏度。

图2-2 简单电网示意图解：由已知可得1L X =2L X =0.4×60=24Ω，3L X =0.4×40=16Ω，BC X =0.4×50=20Ω，CD X =0.4×30Ω，DE X =0.4×20=8Ω（1）经分析可知，最大运行方式及阻抗最小时，则有三台发电机运行，线路L1~L3全部运行，由题意G1，G2连接在同一母线上，则.min s X =（1G X ||2G X +1L X ||2L X ）||(3G X +3L X )=(6+12)||(10+16)=10.6同理，最小运行方式下即阻抗最大，分析可知只有在G1和L1运行，相应地有.max s X =1G X +1L X=39BCDE图2-3 等值电路（2）对于保护1，其等值电路图如图2-3所示，母线E 最大运行方式下发生三相短路流过保护1 的最大短路电流为..max .min 115/ 1.31210.620128k E s BC CD DEEI kA X X X X ===+++++相应的速断定值为.1set I Ⅰ=rel K Ⅰ×..max k E I =1.2×1.312=1.57kA最小保护范围计算公式为set I Ⅰ.max 1mins E Z Z L +min L =.max 120.4s set E Z I ⎛⎫⎪ ⎪-⨯⎪⎪⎝⎭Ⅰ=-85.9km 即1处的电流速断保护在最小运行方式下没有保护区。

对于保护2等值电路如图2-3所示，母线D 在最大运行方式下发生三相短路流过保护2 的最大电流..max k D I =.mins BC CDEX X X ++=1.558kA相应的速断定值为.2set I Ⅰ=rel K Ⅰ×..max k D I =1.2×1.558=1.87kA最小保护范围为min L=.max .2120.4s set E Z I ⎛⎫⎪ ⎪-⨯ ⎪ ⎪⎝⎭Ⅱ=-70.6km 即2处的电流速断保护在最小运行方式下也没有保护区。

对于保护3等值电路如图2-3所示，母线C 在最大运行方式下发生三相短路流过保护3 的最大电流..max k C I =.min s BCEX X +=2.17kA相应的速断定值为.3set I Ⅰ=rel K Ⅰ×..max k C I =1.2×2.17=2.603kA最小保护范围为min L=.max .3120.4s set E Z I ⎛⎫⎪ ⎪-⨯ ⎪ ⎪⎝⎭Ⅱ=-42.3km 即3处的电流速断保护在最小运行方式下也没有保护区。

上述计算表明，在运行方式变化很大的情况下，电流速断保护在较小运行发生下可能没有保护区。

（3）整定保护2的限时电流速断定值为s e t I Ⅱ=set K Ⅱ.1set I Ⅰ=1.15×1.57=1.806kA线路末段（即D 处）最小运行发生下发生两相短路时的电流为..max k D I=.max 2s BC CDEX X X ++=0.8098kA所以保护2处的灵敏系数 set K Ⅱ=..min k D set I I Ⅱ=0.4484 即不满足sen K ≥1.2的要求。

同理，保护3的限时电流速断定值为.3set I Ⅱ=rel K Ⅱ.2set I Ⅰ=1.15×1.87=2.151kA线路末段（即C 处）最小运行发生下发生两相短路时的电流为..max k C I.max s BC所以保护3处的灵敏系数.3set K Ⅱ=..min.3k C set I I Ⅱ=0.4531 即不满足senK ≥1.2的要求。

可见，由于运行方式变化太大，2、3处的限时电流速断保护的灵敏度都远不能满足要求。

（4）过电流整定值计算公式为set IⅢ='re reI K =.max rel ss L reK K I K Ⅲ所以有 .1set IⅢ=.maxrel ss D E reK K I K -Ⅲ=304.5A同理得.2set I Ⅲ=406A .3set I Ⅲ=609A在最小运行方式下流过保护元件的最小短路电流的计算公式为 .min k I=.max 2s LEZ Z +所以有.min E I =727.8A .min D I =809.8A .min C I =974.51A所以由灵敏度公式 sen K =.mink setI I Ⅲ可知，保护1作为近后备的灵敏度为.1set K Ⅲ=.min.1E set I I Ⅲ=2.39≥1.5 满足近后备保护灵敏度的要求；保护2作为远后备的灵敏度为.2set K Ⅲ=.min.2E set I I Ⅲ=1.79≥1.2满足最为远后备保护灵敏度的要求； 保护3作为远后备的灵敏度为 .3set K Ⅲ=.min .3E set I I Ⅲ=1.33≥1.2满足最为远后备保护灵敏度的要求。

保护的动作时间为1t Ⅲ=0.5+0.5=1s 2t Ⅲ=1t Ⅲ+0.5=1.5s 3t Ⅲ=2t Ⅲ+0.5=2s 2.9 如图2-4所示网络，流过保护1、2、3的最大负荷电流分别为400A 、500A 、550A,ss K =1.3、re K =0.85，relK Ⅲ=1.15， 1t Ⅲ=2t Ⅲ=0.5s ，3t Ⅲ=1.0s ，试计算： （1） 保护4 的过电流定值；（2） 保护4的过电流定值不变，保护1所在元件故障被切除，当返回系数re K 低于何值时会造成保护4误动？ （3）re K =0.85时，保护4的灵敏系数sen K =3.2，当re K =0.7时保护4 的灵敏系数降低到多少？图2-4 系统示意图解：过电流保护4 的最大负荷电流为4.max I =400+500+550=1450A保护4的过电流定值为 .44.max ss relset reK K I I K =ⅢⅢ=2.55A时限为 4t Ⅲ=max （1t Ⅲ，2t Ⅲ，3t Ⅲ）+t ∆=1.5s（2）保护21 切除故障后，流过保护4 的最大负荷电流 4.max'I =500+550=1050A=1.05kA ，在考虑电动机的自启动出现的最大保护电流.max ss I =ss K 4.max'I =1.3×1.05=1.365kA ，这个电流必须小于保护4 的返回电流，否则1.5s 以后保护4 将误切除。

相应的要求.max ss I ≤re I =.4re set K I Ⅲ=2.55re K ，从而2.55re K ＞1.365，reK ＞1.3652.55=0.535。

当返回系数低于0.535时，会造成保护误动。

（3）保护4的灵敏系数..min .4.4k B sen set I K I =Ⅲ=..min 4.maxk B rerel ss I K K K I Ⅲ，.4sen K 与re K 成正比，当re K 下降时灵敏系数下降，sen K =0.73.20.85⨯=2.635。