浅谈反时限保护的适用范围及整定方案摘要：白银电网负荷大部分是工业和电力提灌负荷，因此网内存在着大量的大型高压电动机。

相当一部分配网线路的定时限过流保护定值须躲电机启动电流，导致过电流定值很大，甚至有超限时速断电流定值的情况，而此时低电压及负序电压对线末没有灵敏度。

电网的快速发展，使保护配合的级数增加，部分配网及用户变电所时间级差已非常紧张。

因此，寻找能很好躲电机启动电流及缓解时间级差的保护类型显得尤为迫切，而反时限保护能很好的躲电机启动电流——只要选择适当的曲线类型和时间常数；同时其动作时限与故障电流的大小成反比，上下级保护之间只需一个时间级差配合，缓解时间级差效果明显。

一、定时限过流保护陷入窘境的几个案例 ㈠ 王岘水泥厂117水泥磨线过电流保护YJV-2×(3×120)/0.7117 水泥磨线K10.05560.64441.373王岘水泥厂5.751#4.6%0.8MVA 5.752#4.6%0.8MVA K2K3R:2800kW +560kW 0.4kV:1377kW保护型号：PMC-651F 装置版本号：V1.60.001、 参数计算1）电缆YJV-3×120/10，r=0.158Ω/㎞ x=0.0755Ω/㎞ Z=0.1751Ω/㎞ Z*=0.1588 2）短路电流：A I 7857)3(K1=)(1538)3(K2并列A I =A I3334)2(K1=A I663)2(K2=A I 3469))2((=小首A I7391)2()(=大首2、保护主要功能：1）瞬时电流速断；2）复压（方向）限时电流速断；3）复压（方向）定限时限过流；4）相电流加速；5）反时限过流；6）过负荷保护；7）零序过流；8）重合闸；9）低周、低压减载；10）绝缘监视；11）TV 断线、控制回路断线监视；12）检同期功能。

3、过电流保护整定 CT ：300/5 PT ：1001）YJV22-3×120电缆最大允许载流量：323A ；ＣＴ一次值：300A ；2）负荷电流：配电变压器，2×46.2=92.4A ；2800kW 电机，190A ；560kW 电机， 2×38=76A ；最大绕线式电机启动电流（软启动）Iqd=2Ie=2×190=380A ；Ifh ·max=92.4+76+380=548.4A 。

（1）按定时限躲电机启动电流整定：A 9.120685.04.5482.1I dz =⨯⨯=与主变过流（4.85A 800/5 0.7S ）配合，A 8.10062.116085.4I dz =⨯⨯= 取12.9A 0.4SK2点灵敏度：Klm=86.0609.12663=⨯ 不满足（2）加复合电压：Ifh ·max=92.4+76+190=358.4A 。

A 4.80685.04.3582.1I dz =⨯⨯=取8.4A 0.4S （II 、III 段时限停用）K2点灵敏度：Klm=32.1604.8663=⨯ 满足低电压：65V ； 负序电压：7V 。

复压灵敏度：K2点故障 U 大=V 82100875.20556.06444.0 2.8750.0556=⨯+++ ，U 小=V 8110075.50556.0373.175.50.0556=⨯+++ 低电压不满足 U 2大=V 55075.50556.06444.0444.60=⨯++ ，U 2小=V .695075.50556.0373.173.31=⨯++负序电压在系统大方式，1、2#变分裂运行时没有灵敏度，故负序电压也不满足。

结论1：由以上计算可以得出结论，定时限过电流保护对117水泥磨线不能兼顾保护相邻设备和有效躲过电机启动电流的功能，相邻上级断路器不能有效切除1、2#动力变上的故障，加之时限上已没有配合裕度，因此定时限过流保护实现不了保护任务。

（3）若按反时限整定：A 4.80685.04.3582.1I dz =⨯⨯=（取曲线C3，极端反时限：180t 2-=M t p ） 根据绿皮书396页资料，绕线式电机启动电流持续时间在10~15S ，当最大电机按2倍的启动电流启动（即M=548.4÷505.98=1.084）时，保护动作时间不小于15S 。

于是：033.08015)1084.1(2=⨯-=p t 取最小值05.0=p t当K1点小方式两相短路故障，S 094.01)98.505/3334(8005.0t 2=-⨯=，会先于II 段动作。

当K2点小方式两相短路故障，S 6.51)98.505/663(8005.0t 2=-⨯=，此运行方式下后备保护切除故障时间较长，为安全起见，动力变可配置定值对低压侧故障有灵敏度的电流速断保护。

当K2点大方式三相短路故障，S 49.01)98.505/1538(8005.0t 2=-⨯=结论2：反时限保护实现了对1、2#动力变的远后备保护功能，实现了有选择切除故障设备，而不影响对非故障设备正常供电的目的。

过电流保护选反时限是适宜且有效的。

㈡中堡变611独石头线1、参数计算1）导线排列方式 ：三角排列，几何均距 D=07.14.194.094.03=⨯⨯，查表取D=1.1。

2）各型号导线的参数如下：LGJ-120：425.00=Z ，0708.10=*Z ； LGJ-95：47.00=Z ，1842.10=*Z ； LGJ-70： 567.00=Z ，4512.10=*Z ； LGJ-50：741.00=Z ，867.10=*Z ； LGJ-35： 925.00=Z ，3306.20=*Z ；3）负荷中的高压电机：2×260kW ﹢2×440kW ﹢2×360kW ，cos φ=0.85；配变：3180kV A 。

①阻抗图0.96232.1473LGJ-120/0.010.0107LGJ-120/1.398LJ-50/3.964LGJ-120/1.035LGJ-50/0.91LGJ-120/0.01LGJ-70/0.312LGJ-70/2.068LGJ-50/2.713LGJ-120/2.218LGJ-95/0.5LGJ-120/0.22LGJ-50/0.995LGJ-70/0.8LGJ-50/0.546LGJ-50/0.5LGJ-35/0.374K1K2K3K4K5中堡变611独石头线王家咀二级小坪三级王家咀高压泵独石四级河靖六级8#21#49#66#80#1.4972.3750.59210.23561.85770.93350.87161.1611.01945.06523.00110.45281.6997.34091.1083②短路电流：1.4m0.94m0.94mA I 986)3(K1= A I 2346)3(K3=A I 7276)2(=首大A I754)2(K1=A I748)2(K2=A I1599)2(K3= A I837)2(K4= A I728)2(K5=A I3698)2(=首小2、保护计算：保护装置：XRL-261 版本号：V2.2 CT ：100~300∕5 取300∕5 1）电流Ⅱ段①按线末故障2.1=lm K 确定：A I dz 5.10)602.1/(754=⨯= 2）电流Ⅲ段① 最大负荷电流统计：按装见，配变：I e =306A ；电机：I e =29.4×2﹢49.8×2﹢40.8=199.2A 。

装见最大负荷电流：A I fh 2.5052.199306m ax =+=⋅ 440kW 电机启动电流：I qd =5 I e =5×49.8=249A 。

考虑电机启动最大负荷电流：A A I fh 728754249199306m ax >=++=⋅（I(2)K5）② 躲电机启动最大负荷电流：A I dz 7.17)6085.0/(7542.1=⨯⨯=灵敏度校验：69.0)607.17/(7285=⨯=⋅K lm K ；79.0)607.17/(8374=⨯=⋅K lm K ；5.1)607.17/(15993=⨯=⋅K lm K 。

对小坪三级、独石头四级、河靖六级及线末均无灵敏度。

③ 采用电压闭锁过电流保护：A I dz 9.11)6085.0/(5052.1=⨯⨯=低电压原件：V m 6.79)3732.81452.2/(732.38U =+=小；V m .588)3732.8902.01/(732.38U =+=大可见此时电压元件在线末故障时没有灵敏度，电压元件不可用。

此时，定时限过电流保护已不能实现保护全线的功能。

④若改用反时限保护：A 9.110685.02.5052.1I dz =⨯⨯=根据绿皮书396页资料，鼠笼型电机启动电流持续时间在10~15S ，当最大电机按6倍的启动电流启动（即M=754.4÷713.2=1.057）时，保护动作时间不小于15S 。

要满足时限要求，须取曲线C3，极端反时限：180t 2-=M t p。

于是：0219.08015)1057.1(2=⨯-=p t 取最小值05.0=p t当K1点小方式两相短路故障，S 98.331)2.713/754(8005.0t 2=-⨯=； 当K2点小方式两相短路故障，S 401)2.713/748(8005.0t 2=-⨯=； 当K3点小方式两相短路故障，S 99.01)2.713/1599(8005.0t 2=-⨯=；当K4点小方式两相短路故障，S 6.101)2.713/837(8005.0t 2=-⨯=；此运行方式下后备保护切除故障时间较长，为实现保护的有效性，主线后段、小坪三级、独石四级、河靖六级的部分小截面导线应更换为适当大截面导线。

⑤如果小坪三级LJ-50导线更换为LGJ-120导线，3637.52=*K Z ，A I1056)2(K2=S 4.31)2.713/1056(8005.0t 2=-⨯=，可用。

⑥如果主线49#杆以后导线更换为LGJ-120导线，648.61=*K Z ，A I902)2(K1=S 7.61)2.713/902(8005.0t 2=-⨯=，时限仍显过长。

此时应在线末故障有规定灵敏度处加装柱上开关，即：A I13535.1902)2(K=⨯=，阻抗：9160×0.866/1353－2.1473=3.7156Ω，由阻抗图可知在主线48#杆处加装柱上开关。

此处：S 5.11)2.713/1353(8005.0t 2=-⨯=，故柱上开关可配置定时限过电流保护，定值按躲电机启动电流整定，时限取1S 。

以上2个案例充分说明了定时限过电流保护在配网线路中，特别是带高压电机的配网线路中往往没有保护能力且逐级配合时间级差较多。